Сглобяване на гъвкави PCB

Сглобката на гъвкави PCB е процесът на монтиране на електронни компоненти като резистори, кондензатори и чипове върху гъвкави материали като полиимид, чрез процес на заваряване, адаптиран за гъвкави подложки. След необходимата обработка на повърхността и тестване на производителността, се получава гъвкав, тънък и издръжлив функционален електронен компонент, подходящ за битова електроника, автомобилна електроника, медицински устройства и други приложения.

Основните тестове за гъвкава PCB сглобка се фокусират върху електрическите параметри, механичната надеждност, качеството на леярството и външния вид, както и върху съвместимостта с околната среда, като конкретно включват
1.Тест за непрекъснатост за проверка на електрическата непрекъснатост и диагностика на прекъснати и къси съединения: Проверка на правилността на електрическите връзки.
2.Тест за съпротивление на изолацията, за да се провери изолационната способност между линиите.
3.Тест за импеданс, за да се осигури качеството на предаване на сигнала.
4.Тест за устойчивост на напрежение, за да се предотврати пробой при високо напрежение.
5.Тест за огъване, имитиращ реални работни условия: Оценка на способността на веригата да издържа многократно огъване.
6.Тест за усукване и тест за опън, за да се провери якостта на лека при компонентите.
7.Инспекция чрез AOI за откриване на дефекти като студени и фалшиви лекови връзки.
8.Инспекция чрез AXI на външния вид и качеството на лековането на вътрешни лекови съединения: Тестване на устойчивостта на компонента към температурни колебания.
9.Симулирани тестове при високи и ниски температури и тестове при влажна топлина в екстремни среди, за да се гарантира комплексно стабилната работа на компонентите в сложни сценарии.

Поради тънкостта си, гъвкавост и устойчивост на огъване, сглобката на гъвкави печатни платки се използва широко в много индустрии с високи изисквания за пространствена адаптивност и миниатюризация.
Потребителска електроника: Адаптира се към неправилните структури на преносими телефони, смарт часовници, безжични слушалки и други устройства, осигурявайки компактни конфигурации. Използва се в камери, игри и други продукти, отговаряйки на изискванията за гъвкаво свързване на сложни вътрешни вериги.
Автомобилна електроника: Използва се в таблота за управление, централни екрани и системи за развлечения в превозни средства, осигурявайки гъвкаво свързване между компонентите. Адаптира се към системата за управление на батерии (BMS) на превозни средства с нови енергийни източници, издържащ вибрации и температурни промени по време на работа на превозното средство.
Медицински устройства: Използва се в имплантируеми медицински устройства, притежаваща биосъвместимост и устойчивост към вътрешната среда. Адаптира се към оборудване за медицинска визуализация, осигурявайки миниатюризирани, високоточни интегрирани вериги.
Авиационна индустрия: Адаптира се към дронове, авиационни сензори и друго оборудване, намалява теглото и се адаптира към условия на вибрации и ударни натоварвания.
Индустриална електроника: Използва се в ставите на промишлени роботи, осигурявайки надеждни електрически връзки между подвижните части. Прилага се в автоматизирани тестови устройства и сензорни модули, отговаряйки на изискванията за устойчивост към околната среда и гъвкаво монтиране в промишлени условия.

1. Подготовка: Почистете гъвкавата подложка, премахнете повърхностни примеси и проверете цялостността на веригата. Извършете обработка на повърхността на подложката, за да подобрите качеството на леенето и да предотвратите окисляването на медта.
2. Поставяне на компоненти: Използвайте технология за повърхностно монтиране (SMT), за да поставите точно SMD компоненти като резистори, кондензатори и чипове на предварително определените места върху подложката. Контролирайте налягането и температурата по време на монтирането, за да се предотврати деформация на гъвкавата подложка, която може да повлияе на точността.
3. Лепене и втвърдяване: Използвайте рефлуксно лепене, за да стопите и охладите лепящата паста, постигайки стабилна връзка между компонентите и основата. Някои компоненти с отвори изискват вълново лепене, за да се осигури надеждността на лепенето.
4. Инспекция и диагностика: Визуална инспекция: Използвайте AOI оборудване, за да проверите за дефекти като студени лепове, мостове и несъвпадение на компонентите. Вътрешна инспекция: Използвайте рентгенови лъчи, за да проверите качеството на лепните връзки при BGA и други опаковани компоненти. Електрически тестове: Провеждайте тестове за непрекъснатост и съпротивление на изолацията, за да се елиминират къси съединения и прекъснати вериги.
5. Последваща обработка: Прилагайте запечатване и защита според нуждите, за да се подобри устойчивостта към околната среда. Сгъвайте и оформяйте според приложната ситуация; някои изискват нанасяне на слоеве и ламиниране. Накрая се провеждат тестове за надеждност, като тестове за огъване и високи/ниски температури, за да се гарантира, че продуктът отговаря на стандарта.

Основни аспекти при проектирането на сглобяване на гъвкави PCB (Flexible PCB)

Проектирането на сглобяеми гъвкави PCB трябва да осигури баланс между четири основни цели: гъвкавост, възможност за производство, надеждност и контрол на разходите. То трябва да използва предимствата на огъване, прегъване и намаляване на теглото, като едновременно намали уязвимостта и чувствителността към процеса на гъвкавите подложки. По-долу са изброени ключови аспекти през целия процес от проектиране до масово производство, групирани по приоритет и логическа размерност:

1. Подложка и съвместимост с гъвкавостта: Предпочитайте PI подложки. Общата дебелина определя радиуса на огъване. Компонентите/проходните отвори са забранени в областта на огъване. FR4/алуминиеви подложки се добавят за усилване в твърдите зони.
2. Избор и разположение на компоненти: Избирайте тънки, малки компоненти 0402/0201, като ги поставяте на поне 3 мм разстояние от границата на огъване. По-големи компоненти/свързващи елементи се фиксират на усилени платки. Симетричното разположение избягва неравномерно разпределение на теглото.
3. Проектиране на веригата и контактните площадки: Контури в зоната на огъване трябва да бъдат успоредни с постоянна ширина и да използват дъговиден преход. Площадките трябва да са малко по-големи от тези на стандартна PCB. Филмът за покритие трябва да приляга плътно към основата. Презходните отвори (vias) трябва да са на поне 5 мм разстояние от зоната на огъване.
4. Адаптиране на процеса: Използват се фиксатори за рефлуксно леене, за да се контролира количеството прилаган паячен паста;
5. Серийно производство и надеждност: Предвидени са позиционни отвори и тестови точки, проектирана е защита срещу грешки; избрани са площадки с имерсионно злато и компоненти, устойчиви на висока температура/влажност за среди с висока температура/влажност, а за динамични сценарии се използва тънка медна фолиа + змeевидни вериги.

За целевата аудитория на Kingfield разбирането на основните разлики между гъвкава и твърда PCB сглобка е от решаващо значение за дизайна на продукта, неговата производителност и оптимизация на разходите. По-долу е дадена структурирана, специфична за индустрията сравнителна таблица, която подчертава ключовите различия и насочва вземането на решения:

1. Основен материал на подложката

2. Механични характеристики и гъвкавост в дизайна

4. Приложими сценарии

5. Обобщение на възможностите за сглобяване на Kingfield

Ръководство за вземане на решение за клиенти: Изберете гъвкава PCB сглобка, ако:
✅ Продуктът изисква компактност, огъваемост или 3D интеграция.
✅ Разработвате за носими устройства, автомобилна промишленост, аерокосмическа или IoT устройства.
✅ Устойчивостта към вибрации/удари е от решаващо значение. Изберете твърда PCB сглобка, ако:
✅ Икономическа ефективност при производство в големи серии е приоритет.
✅ Вашият продукт е стационарен или изисква големи/тежки компоненти.
✅ Имате нужда от простo и издръжливo решение за стандартна електроника.

Kingfield предлага пълни услуги по сглобяване за двете технологии, като осигурява инженерна подкрепа за оптимизиране на вашия дизайн по отношение на производителност, разходи и възможности за производство. Свържете се с нашия технически екип, за да обсъдите конкретните изисквания на вашия проект!