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(jì)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(xiàng)技術(shù)確實(shí)令人興奮，它在制造業(yè)中提供了許多優(yōu)勢(shì)。在此檔案中，我們將為您提供對(duì)柔性印刷電路板前景的最新評(píng)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(gè)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(guò)蝕刻技術(shù)減薄的硅基板。通過(guò)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(huì)打開(kāi)一個(gè)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?cè)陟`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(gè)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(jì)算機(jī)系統(tǒng)

    靈活的電子設(shè)備組成了打印機(jī)的移動(dòng)打印頭。它們還用于中繼發(fā)送到承載磁盤驅(qū)動(dòng)器讀/寫磁頭的移動(dòng)臂的信號(hào)。靈活的電子設(shè)備也用于在計(jì)算機(jī)鍵盤中創(chuàng)建開(kāi)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(gè)系統(tǒng)具有足夠的靈活性，因?yàn)榛屙敳康谋∧ねǔＶ挥袔孜⒚缀瘛?/span>

    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(guò)使 OLED 更加靈活來(lái)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(guò)連接器互連多個(gè)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(lè)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(duì)靈活的互連電路有不同的需求。

    8. 太陽(yáng)能電池

    柔性太陽(yáng)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(tīng)起來(lái)不錯(cuò)？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(shí)上，您可以使用多種非導(dǎo)電絕緣材料來(lái)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(gè)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(duì)各種類型的 FPC 有一個(gè)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(shì)。通過(guò)這樣做，您將能夠克服 PCB 的許多限制，因?yàn)?FPC 可以承載與 PCB 相同的電子元件。

    FPC 比 PCB 具有更大優(yōu)勢(shì)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(guò)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(duì)這項(xiàng)技術(shù)形成有效的未來(lái)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(shí)驗(yàn)的結(jié)果，印刷柔性電路板的外觀首先浮出水面。他對(duì)未來(lái) 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(gè)扁平金屬導(dǎo)體。

    在此后的幾個(gè)世紀(jì)里，柔性電路的理論一直在大圈子里飛來(lái)飛去。托馬斯愛(ài)迪生曾在他的一本書中闡述了一個(gè)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(shí)期，Photo Circuits Corporation 披露了他們對(duì) 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(shí)，另一個(gè)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(huì)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(dòng)和被動(dòng)功能。

    FPC電子的優(yōu)勢(shì)

•     可以作為多個(gè)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(guò)程更加復(fù)雜。

•     您可能會(huì)發(fā)現(xiàn)修復(fù)起來(lái)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(qǐng)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(shí)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(jiǎn)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(lái)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(shí)際上使設(shè)備易于使用。

    但無(wú)論您是制造 PBC 還是 FPC 電子產(chǎn)品，有兩個(gè)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(shí)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(dòng)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(guò)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(guò)加熱以將部件與焊料結(jié)合。

    在此過(guò)程中，您可以加熱零件，直到它們的焊料熔化并流動(dòng)。當(dāng)熔化的焊料凝固時(shí)，它會(huì)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(duì)每個(gè)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(guò)脈沖加熱控制接收能量。它還為控制提供反饋，以實(shí)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(shí)，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(kāi)始流動(dòng)時(shí)，它們會(huì)在兩個(gè)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(gè)表面并在兩個(gè)部件的表面上引起潤(rùn)濕（焊料流動(dòng)）。此外，焊料在熔化時(shí)會(huì)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(huì)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(jì)和對(duì)焊料數(shù)量的控制對(duì)于回流焊的成功焊接至關(guān)重要。

    接頭設(shè)計(jì)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(guò)程中出現(xiàn)的任何不一致。

    此外，對(duì)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(guò)程的關(guān)鍵方面的細(xì)分：

    預(yù)熱

    您可以獲得一個(gè)長(zhǎng)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(rùn)濕。

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

    上升

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

    回流

    您也可以對(duì)該階段進(jìn)行編程。您可以以 0.1 秒為增量對(duì)時(shí)間進(jìn)行編程，以 1 度為增量對(duì)溫度進(jìn)行編程。開(kāi)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(huì)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(shí)焊料開(kāi)始回流。

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

    溫度

    您還可以對(duì)冷卻溫度進(jìn)行編程，以在焊料凝固形成接頭時(shí)結(jié)束加熱過(guò)程。您可以通過(guò)對(duì)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(lái)實(shí)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(gè)理想溫度下，遇到干點(diǎn)的可能性可以忽略不計(jì)。

    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(guò)程。但是您準(zhǔn)備好了解更多有關(guān)組裝電路的過(guò)程了嗎？

    PCB & FPC & PCBA

    印刷電路板組件）是在整個(gè)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(jì)用于的電子功能。

    您可以獲得印刷電路板組件）是在整個(gè)零件和組件焊接并正確安裝后展示的電路板。根據(jù)您要?jiǎng)?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(lái)獲得制造 PCB 所需的生產(chǎn)薄膜作品。在PCBA的情況下是通過(guò)回流爐加熱。該過(guò)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(guò)程中的另一個(gè)主要步驟是從 PBC 的設(shè)計(jì)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(dòng)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(guò)程與電路組裝過(guò)程有很大不同。電路焊盤的制造通常需要開(kāi)發(fā)板、涂覆基板和設(shè)計(jì) 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(jì)的選擇在PCB 組裝中變得比在 PCB 制造中更為重要。

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

    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(shí)，建議您使用自動(dòng)化PCB 工具來(lái)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(duì)于小型PCBA，您始終可以使用手動(dòng)蝕刻。

    結(jié)論

    靈活的電子產(chǎn)品為我們打開(kāi)了一個(gè)充滿可能性的全新世界。潤(rùn)澤五洲現(xiàn)在可以將可卷曲的娛樂(lè)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(shì)。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(dòng)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(shí)和設(shè)施，可以將您推向未來(lái)柔性電子產(chǎn)品的邊緣。電路板購(gòu)物，各種事情可能會(huì)讓你感到困惑。無(wú)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(shí)現(xiàn) FPC 電子產(chǎn)品的巨大可能性。