Um circuito flexível transporta o mesmo condutor que uma placa rígida em uma base que se dobra — poliimida, Kapton ou PET, fina o suficiente para se encaixar no espaço já existente no produto. Isso substitui um feixe de fios, os conectores em cada extremidade e o tempo de montagem associado a ambos, razão pela qual celulares, câmeras, dispositivos vestíveis e equipamentos médicos são construídos com circuitos flexíveis.
O que um circuito flexível substitui
Conjuntos de cabos e conectores — um circuito plano substitui o chicote de fios e seus dois conectores, eliminando as junções que falham primeiro em um produto em movimento.
Volume e peso — uma base de 12,5–50 µm com uma camada de cobertura de 12–25 µm pesa uma fração de um cabo redondo equivalente e ocupa apenas o espaço de sua própria espessura.
Tempo de montagem — o circuito flexível é posicionado e soldado como qualquer outro componente, de modo que uma seção montada que antes era cabeada manualmente chega como uma única peça. Liberdade dimensional — o circuito pode ser roteado em três dimensões, dobrado e fixado à carcaça com um adesivo sensível à pressão.
Materiais e reforços
Materiais base de PI, PET e Kapton cobrem a maioria dos trabalhos, colados ao FR-4 onde uma seção precisa ser rígida. Onde um conector ou um componente precisa de uma superfície plana, reforços de PI, PET, FR-4 ou aço inoxidável são laminados sobre a peça, e a espessura do reforço é escolhida juntamente com o sistema adesivo para que a peça final não enrole. O cobre varia de 0,5 a 2 oz, e o acabamento é ENIG, estanho por imersão, OSP ou tinta de carbono.
Um circuito flexível é a escolha certa?
Um circuito flexível se justifica quando a junção precisa se mover ou quando a carcaça não deixa espaço para uma placa, um conector e a camada de ar entre eles. É a ferramenta errada para uma montagem que nunca se move: um circuito rígido. Placa FR-4 Com um único conector, o cabo é mais rígido, mais fácil de retrabalhar e mais barato por peça, e um curto trecho de energia ainda é melhor atendido por um chicote de fios do que por um circuito dobrado no lugar.
As três construções respondem a diferentes perguntas. Um cabo flexível simples cobre uma única junta móvel; um cabo flexível com reforços cobre uma junta que termina em um conector ou transporta alguns componentes; uma peça rígida-flexível é escolhida quando o mesmo número de peça precisa suportar componentes de passo fino em uma seção que não pode dobrar. Onde a dobra e os componentes ficam separados, duas peças unidas por um conector geralmente custam menos do que uma peça rígida-flexível.
O preço segue a área do painel e a quantidade de camadas, em vez do formato do contorno, portanto, um curto-circuito que se dobra uma vez dentro de um painel pequeno custa menos do que um longo que serpenteia pela carcaça — e essa decisão é tomada no layout, antes de uma cotação ser solicitada.
Regras de projeto que determinam o rendimento
A largura e o espaçamento mínimos da linha são de 0,002″ (3 mil) e o menor furo é de 0,006″ — mais fino do que a maioria dos projetos baseados em cabos exige, mas a área de curvatura é o que determina se um cabo flexível resistirá. Os condutores cruzam uma dobra em ângulos retos em vez de correrem ao longo dela, o revestimento é mantido fora da região de flexão, as janelas de cobertura são colocadas longe da curva e o raio de curvatura mínimo é acordado no DFM para que o cobre não seja comprimido além do seu limite. A impedância pode ser mantida em ±10% onde o projeto é de impedância controlada, e HDI Construções rígidas-flexíveis são usadas quando o mesmo circuito também precisa suportar componentes de passo fino.
Quando um circuito flexível falha em serviço
A maioria das falhas em circuitos flexíveis remonta a quatro pontos, e cada um é resolvido no desenho ou na folha de processo, em vez de por meio de uma inspeção mais rigorosa no final da linha:
Fadiga do cobre na dobra — um condutor que se flexiona repetidamente sofre endurecimento por deformação e trincas na borda da trilha, portanto, uma dobra dinâmica é especificada em cobre laminado recozido e o raio de curvatura é definido na fase de projeto para fabricação (DFM).
Descolamento da camada de cobertura na borda da janela — o adesivo flui durante a laminação, portanto, as janelas e as bordas do reforço são posicionadas longe da dobra e a sobreposição da camada de cobertura é anotada no desenho.
Descolamento de uma almofada de conexão após o acoplamento — o reforço precisa se estender além da fileira de almofadas e sua espessura é definida no desenho do conector; um reforço curto é aprovado na primeira etapa e falha em campo.
Formação de bolhas após a refusão — a poliimida absorve umidade, portanto, os painéis são curados em estufa antes da montagem e mantidos secos
até o início da perfilagem, com o perfil de refusão configurado para uma peça fina e de baixa massa térmica.
Onde os circuitos flexíveis são usados
Dispositivos móveis e vestíveis, módulos de câmera e bateria, equipamentos médicos sondas e patches de monitoramento, impressoras e cabeças móveis em controle industrial e seções de antena e RF de telecomunicações equipamento. Quando uma seção rígida for necessária para o conector ou o processador, um placa rígida-flexível Coloca ambas as metades em um único número de peça.
Obtendo um orçamento
Envie o conjunto Gerber com a contagem de camadas, material base, espessura do cobre, tamanho do reforço e o raio de curvatura que a peça precisa suportar. A montagem é feita na mesma fábrica, portanto, um flex completo pode ser cotado como um único pedido; os limites do processo estão no página de recursos e os certificados emitidos sobre o página de certificações Os circuitos flexíveis que continuam na fase de montagem são cotados incluindo fabricação, fornecimento e montagem da caixa. Montagem de PCB na China página.
