在PCBA代工代料中，您可能習(xí)慣于看到由剛性直線電路板組成的計算機(jī)內(nèi)部組件。但 FPC 電子 是我們習(xí)慣的范式轉(zhuǎn)變。它是支持折疊式智能手機(jī)顯示器和各種具有轉(zhuǎn)換 HMI 的設(shè)備的技術(shù)。

    靈活的電子產(chǎn)品具有出色的成型能力、重量輕、耐用性和成本效益。它們還有可能以其單面、靈活的 布局取代剛性的多板和連接器 。

    這項技術(shù)確實令人興奮，它在制造業(yè)中提供了許多優(yōu)勢。在此檔案中，我們將為您提供對柔性印刷電路板前景的最新評估。

    柔性電子

    什么是柔性電子

    柔性電子設(shè)備，也稱為柔性電路，包括安裝在柔性塑料基板（如導(dǎo)電聚酯薄膜）上的電子設(shè)備。

    柔性電子產(chǎn)品的電子元件與剛性 PCB 的電子元件相同。但更重要的是，柔性電子產(chǎn)品的靈活性在柔性電子產(chǎn)品和 PCB 之間創(chuàng)造了一個完全不同的世界。

    其他可用于柔性電路板的流行塑料基板材料包括聚酰亞胺和 PEEK。您還可以使用通過蝕刻技術(shù)減薄的硅基板。通過這樣做，您可以使硅基板具有極大的靈活性。

    這種程度的靈活性總是會打開一個充滿可能性的全新世界。

    柔性電子的應(yīng)用

    PCB 的剛性限制了它們在靈活性、空間效率和成本效益至關(guān)重要的應(yīng)用中的適用性。此類應(yīng)用的一個示例是需要 3 軸電氣連接的電子系統(tǒng)，如相機(jī)。

    在這些情況下，F(xiàn)CB 電子產(chǎn)品是最好的選擇。以下是您應(yīng)該了解的關(guān)鍵領(lǐng)域的綱要，在這些領(lǐng)域中 FCB 電子產(chǎn)品非常有用：

    1.計算機(jī)系統(tǒng)

    靈活的電子設(shè)備組成了打印機(jī)的移動打印頭。它們還用于中繼發(fā)送到承載磁盤驅(qū)動器讀/寫磁頭的移動臂的信號。靈活的電子設(shè)備也用于在計算機(jī)鍵盤中創(chuàng)建開關(guān)矩陣。

    2.液晶技術(shù)

    柔性電子產(chǎn)品的柔性塑料基板可以作為 LCD 生產(chǎn)中玻璃的絕佳替代品。這使整個系統(tǒng)具有足夠的靈活性，因為基板頂部的薄膜通常只有幾微米厚。

    3. 有機(jī)發(fā)光二極管 (OLED) 技術(shù)

    OLED 因其靈活的顯示屬性而備受贊譽(yù)，是背光的替代品。您可以通過使 OLED 更加靈活來增強(qiáng)它們的適用性。

    4. 電子組件

    柔性電路板提供了一種用于連接諸如電阻器、電容器、集成電路等電子元件的方法。然而，它們的適用性也可以提供用于直接或通過連接器互連多個電子組件的方法。

    5. 汽車

    柔性電子產(chǎn)品在汽車中有多種用途。引擎蓋下控制裝置、ABS 系統(tǒng)、儀表板等隔間都可以利用柔性電路的優(yōu)點(diǎn)。

    6. 消費(fèi)電子設(shè)備

    從相機(jī)到娛樂系統(tǒng)和可穿戴設(shè)備，F(xiàn)CB 為大量消費(fèi)電子產(chǎn)品提供了出色的可維護(hù)性。

    7. 工業(yè)應(yīng)用

    包括醫(yī)療和傳感器設(shè)備在內(nèi)的工業(yè)設(shè)備都對靈活的互連電路有不同的需求。

    8. 太陽能電池

    柔性太陽能電池已廣泛用于為衛(wèi)星供電。除了重量輕之外，它們還可以在發(fā)射前輕松折疊，然后在飛行途中部署。

    聽起來不錯？好吧，等到您在下一章中了解有關(guān)柔性電子產(chǎn)品的更多信息。

    軟板電子

    什么是電子產(chǎn)品中的 FPC？

    裝配式印刷電路 (FPC) 是帶有保護(hù)涂層的柔性電子產(chǎn)品，可提高其性能。它們通常包含一層薄的絕緣聚合物薄膜，其中包含各種圖案的電子電路。

    這些電路采用薄聚合物涂層，或任何類似涂層，或提供額外保護(hù)層的疊片。您還可以使用光刻技術(shù)制造 FPC 電子產(chǎn)品。

    事實上，您可以使用多種非導(dǎo)電絕緣材料來保護(hù)電路免受電氣干擾、磨損和天氣影響。它們都有其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，使每個都更適合某些應(yīng)用程序。

    因此，既然您可以使用各種方法制作 FCB 電子產(chǎn)品，您就需要對各種類型的 FPC 有一個全面的了解。最流行的 FPC 類型是單層、雙面和多層 FPC。

    全面了解各種類型的 FPC，您將能夠更好地利用 FPC 的優(yōu)勢。通過這樣做，您將能夠克服 PCB 的許多限制，因為 FPC 可以承載與 PCB 相同的電子元件。

    FPC 比 PCB 具有更大優(yōu)勢的一些應(yīng)用包括：

•     具有緊湊、便攜封裝的電子產(chǎn)品，其中電氣連接必須保持在 3 軸上，例如在相機(jī)中。

•     在正常使用過程中必須折疊或彎曲的電子設(shè)備。

•     需要子組件之間互連的電氣組件，例如汽車、衛(wèi)星和本地技術(shù)裝置中的電氣系統(tǒng)。在這些情況下，F(xiàn)CB 比線束更輕、更高效。

•     許多其他電器，其中空間效率和重量是關(guān)鍵考慮因素。

    隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，這份名單每天都在增加。但為了對這項技術(shù)形成有效的未來預(yù)期，您需要了解其迄今為止的演變。

    FPC電子的演變

    作為伽利略實驗的結(jié)果，印刷柔性電路板的外觀首先浮出水面。他對未來 FCB 電子設(shè)備的構(gòu)想是在一張帶有石蠟涂層的紙上放置一個扁平金屬導(dǎo)體。

    在此后的幾個世紀(jì)里，柔性電路的理論一直在大圈子里飛來飛去。托馬斯愛迪生曾在他的一本書中闡述了一個暗示柔性電路的概念。

    他的提議圍繞著在亞麻紙上涂上圖案纖維素膠和石??墨粉的混合物。

    1950 年代，Roger Curtis 和 Cledo Brunetti 闡述了適用于制造柔性電路的絕緣材料。在同一時期，Photo Circuits Corporation 披露了他們對 FPC 電子產(chǎn)品的突破性發(fā)現(xiàn)。

    當(dāng) Victor Dahlgren 和 Royden Sanders 準(zhǔn)備用類似于柔性電路的設(shè)置替換線束時，另一個重大突破出現(xiàn)了。一批日本工程師擴(kuò)大了該技術(shù)的適用性。

    您會在現(xiàn)代 FCB 電子產(chǎn)品的每一件上找到這些早期作品的遺跡。但與早期版本的柔性電路不同，現(xiàn)代柔性電路技術(shù)集成了主動和被動功能。

    FPC電子的優(yōu)勢

•     可以作為多個硬板和連接器的可行替代品。

•     單面電路非常適合用于具有靈活外形的設(shè)備。

•     它們可以以各種配置堆疊。

    FPC電子的缺點(diǎn)

•     在某些配置中，它可能比剛性 PCB 更昂貴。

•     在某些應(yīng)用中可能更容易受到損壞。

•     它使組裝過程更加復(fù)雜。

•     您可能會發(fā)現(xiàn)修復(fù)起來更加困難或站不住腳。

    軟板印刷電路板

    在某些情況下，它們可以相互補(bǔ)充和替代。但請務(wù)必注意，F(xiàn)CB 比 PCB 具有更廣泛的適用性。

    印刷電路板或PCB是承載電路的板。憑借其多層結(jié)構(gòu)，它可以同時執(zhí)行多種功能并處理大電流傳輸。

    當(dāng)然，到目前為止，您已經(jīng)知道兩者之間的主要區(qū)別在于印刷電路的材料。從理論上講，區(qū)別在于不是在剛性板上蝕刻印刷品，而是在柔性塑料板上印刷。

    但“塑料”板不僅僅是一種簡單的材料。

    片材的結(jié)構(gòu)要復(fù)雜得多。它具有銅膜以及其他導(dǎo)電“跡線”，如印在柔性表面上的銀跡線。

    此外，塑料上的“痕跡”具有非常復(fù)雜的構(gòu)成，即使它們看起來像普通的墨水。這些“痕跡”包括比電線和焊接更能導(dǎo)電的材料。這些復(fù)雜材料的質(zhì)量實際上使設(shè)備易于使用。

    但無論您是制造 PBC 還是 FPC 電子產(chǎn)品，有兩個關(guān)鍵因素決定了應(yīng)用的質(zhì)量。首先是材料的質(zhì)量，其次是PBC工具和組裝程序。

    組裝 PBC 和 FPC 的最有效方法之一是在所有端子上按壓“熱棒”設(shè)備，同時焊接它們。如果您不能使用“熱棒”設(shè)備，您可以選擇脈沖加熱回流方法。脈沖加熱回流是一種焊接工藝，需要加熱預(yù)助焊劑、焊料涂層部件，使其熔化、流動并固化成新結(jié)構(gòu)。

    現(xiàn)在，我們將讓您在下一章中仔細(xì)了解熱回流過程。

    將 FPC 焊接到 PCB

    方法

    脈沖加熱回流是一種工藝，其中預(yù)助焊劑、焊料涂層的元件經(jīng)過加熱以將部件與焊料結(jié)合。

    在此過程中，您可以加熱零件，直到它們的焊料熔化并流動。當(dāng)熔化的焊料凝固時，它會與零件形成永久性的電化學(xué)結(jié)合。

    脈沖加熱焊接與傳統(tǒng)焊接工藝的主要區(qū)別在于前者使用熱電極。熱電極是一種加熱元件，它在一定壓力下對每個焊接連接進(jìn)行加熱和冷卻循環(huán)。

    位于回流焊頭頂部的熱電極通過脈沖加熱控制接收能量。它還為控制提供反饋，以實現(xiàn)一致的加熱應(yīng)用。

    焊頭有助于磨削兩部分之間的接觸。當(dāng)壓力足夠時，頭部誘導(dǎo)控制器觸發(fā)熱電極的加熱循環(huán)。

    熱電極將熱量傳遞到零件以熔化零件之間的焊料。當(dāng)熔化的焊料開始流動時，它們會在兩個部件的焊料區(qū)域之間形成聚結(jié)。在回流循環(huán)結(jié)束后，聚結(jié)的焊料冷卻并重新凝固以形成新的焊點(diǎn)。

    為了使焊點(diǎn)足夠好，它必須連接兩個表面并在兩個部件的表面上引起潤濕（焊料流動）。此外，焊料在熔化時會被吸引到零件的側(cè)面。因此，柔性電路焊盤的寬度小于 PCB 焊盤的寬度至關(guān)重要。

    這種配置在柔性焊盤的側(cè)面創(chuàng)造了空間，供焊料流入。這使得柔性焊盤能夠適應(yīng) PCB 焊料的數(shù)量，而不會出現(xiàn)任何復(fù)雜情況。

    脈沖加熱回流焊的主要特性

    控制脈沖加熱回流程序的規(guī)則不同于指導(dǎo)傳統(tǒng)焊接的規(guī)則。首先，焊點(diǎn)設(shè)計和對焊料數(shù)量的控制對于回流焊的成功焊接至關(guān)重要。

    接頭設(shè)計在確定工藝窗口的寬度方面起著至關(guān)重要的作用。它還可以適應(yīng)焊料流，以補(bǔ)償在先前加工過程中出現(xiàn)的任何不一致。

    此外，對熱電極焊接周期的控制有助于您縮小電路焊盤并減輕其重量。

    以下是脈沖加熱回流焊接中加熱過程的關(guān)鍵方面的細(xì)分：

    預(yù)熱

    您可以獲得一個長達(dá) 2 英寸的現(xiàn)代熱電極，可在兩秒鐘內(nèi)達(dá)到焊接溫度。在此期間，熱電極去除氧化層以引起潤濕。

    盡管如此，預(yù)熱僅適用于過多的散熱器影響熱電極以及應(yīng)用帶有精密基板時。

    上升

    熱電極的平均上升時間為 1.5 – 2 秒。但是您可以對上升時間進(jìn)行編程以更精確地控制加熱速率。

    回流

    您也可以對該階段進(jìn)行編程。您可以以 0.1 秒為增量對時間進(jìn)行編程，以 1 度為增量對溫度進(jìn)行編程。開放式焊點(diǎn)和熱電極之間接觸區(qū)域的典型溫度為 280 – 330C。

    但由于熱電極會經(jīng)歷熱傳遞損失，因此您必須將其加熱到更高的溫度。其溫度必須升至 180C 以上，此時焊料開始回流。

    盡管如此，建議您使用最短的時間和溫度。這最大限度地減少了損壞的機(jī)會，并讓您更好地控制關(guān)節(jié)的形成。

    溫度

    您還可以對冷卻溫度進(jìn)行編程，以在焊料凝固形成接頭時結(jié)束加熱過程。您可以通過對電源進(jìn)行編程以翻轉(zhuǎn)控制氣流以降低溫度的繼電器來實現(xiàn)這一點(diǎn)。

    由于大多數(shù)電路焊盤具有更高的散熱片，因此焊料的溫度將低于熱電極。因此，建議您將釋放溫度設(shè)置為 180C。在這個理想溫度下，遇到干點(diǎn)的可能性可以忽略不計。

    現(xiàn)在，到目前為止，我們已經(jīng)研究了在電子產(chǎn)品中結(jié)合 FPC 和 PCB 板的過程。但是您準(zhǔn)備好了解更多有關(guān)組裝電路的過程了嗎？

    PCB & FPC & PCBA

    印刷電路板組件）是在整個零件和組件焊接并正確安裝后呈現(xiàn)的電路板。甲PCBA，或印刷電路板組件，是承載在PCB的焊接和安裝的組件的板，以完成預(yù)期該P(yáng)CB被設(shè)計用于的電子功能。

    您可以獲得印刷電路板組件）是在整個零件和組件焊接并正確安裝后展示的電路板。根據(jù)您要創(chuàng)建的應(yīng)用程序在 PCB 上安裝各種組件后的PCBA。甲PCB快速原型。3D PCB 打印不僅制造 PCB，而且還進(jìn)行印刷電路板組裝（因此，PCBA需要一組與 PCB 不同的材料。PCB 快速原型制造的材料清單。3D PCB 打印不僅制造 PCB但它也做印刷電路板組裝（PCBA包括電阻器、集成電路、晶體管、電容器等。

    一種最廣泛使用的方法，您可以使用它來獲得制造 PCB 所需的生產(chǎn)薄膜作品。在PCBA的情況下是通過回流爐加熱。該過程在 PCB 和電子元件之間建立了機(jī)械連接。

    它在 PBC 的涂層銅板的非導(dǎo)電基板中植入跡線和導(dǎo)電通路。

    印刷電路板組裝過程中的另一個主要步驟是從 PBC 的設(shè)計文件中導(dǎo)出元件列表。完成此操作后，您可以繼續(xù)自己準(zhǔn)備組件，或者讓 PCBA 工廠準(zhǔn)備它們。

    您可以使用一些PCB 工具手動焊接組件。您還可以使用貼片機(jī)將 PCB或 FPC放置在回流爐中。

    PCB和PCBA制造工藝的區(qū)別

    制造電路板的過程與電路組裝過程有很大不同。電路焊盤的制造通常需要開發(fā)板、涂覆基板和設(shè)計 FPC 或PCB 原型。

    盡管如此，必須為 FPC、PCB 和 PCBA 做出最佳材料選擇。但是，PCB 或 FPC 設(shè)計的選擇在PCB 組裝中變得比在 PCB 制造中更為重要。

    事實上，用于組裝 PCB或 FPC組件的工藝取決于所選的電路設(shè)計。

    PCB和FPC電子元件組裝方法的種類

    基本上，PCBA代工代料所有組裝 FPC 和 PCB電子元件的方法都可以分為兩類：

    通孔方法，組件在孔中占據(jù)位置；以及表面貼裝技術(shù) ( SMT )，其中元件被集成到電子板的外部。

    盡管如此，當(dāng)有太多組件時，建議您使用自動化PCB 工具來組裝PCB。您可以使用機(jī)器放置，使您能夠部署體波蝕刻或回流爐。

    但是對于小型PCBA，您始終可以使用手動蝕刻。

    結(jié)論

    靈活的電子產(chǎn)品為我們打開了一個充滿可能性的全新世界。潤澤五洲現(xiàn)在可以將可卷曲的娛樂設(shè)備、折疊式智能手機(jī)、透明 RFID、電子紙等視為可行的消費(fèi)電子產(chǎn)品。

    FPC 電子與當(dāng)前的硅技術(shù)相比，具有成本效益、重量輕和可成形性的優(yōu)勢。因此，它們已準(zhǔn)備好為下一代輕便、便攜、經(jīng)濟(jì)高效的消費(fèi)電子產(chǎn)品提供動力。

    我們一直處于這一發(fā)展的最前沿。我們擁有專業(yè)知識和設(shè)施，可以將您推向未來柔性電子產(chǎn)品的邊緣。電路板購物，各種事情可能會讓你感到困惑。無論您要使用單面 PCB、雙面 PCB 還是任何其他類型的 PCB，您都可以立即聯(lián)系我們，讓我們幫助您實現(xiàn) FPC 電子產(chǎn)品的巨大可能性。