EN
S rychlým vývojem v oblasti elektroniky dnes stoupá poptávka po kompaktních, spolehlivých a vysoce funkčních zařízeních. Výrobci čelí neustálé výzvě vyvíjet elektroniku, která je menší, lehčí a odolnější napříč širokou škálou odvětví, včetně nositelných zařízení, lékařských přístrojů a letecké technologie, mezi dalšími. Právě v tomto okamžiku se tu objevuje tuho-pružná deska plošných spojů (rigid flex PCB) jako hrdina příběhu – jedná se o skvělé inovativní řešení, které spojuje výhody jak tuhých, tak pružných technologií desek plošných spojů. My ve společnosti King Field nabízíme inovativní řešení tuho-pružných desek plošných spojů speciálně navržených pro náročné potřeby moderní kompaktní elektroniky. A co je tedy na tuho-pružných deskách plošných spojů tak skvělého? Pojďme to společně odhalit.
Princip výroby tuho-pružných desek plošných spojů
Technika výroby tuhých flexibilních tištěných spojů spočívá v kombinaci dvou různých obvodů v jednom návrhu – tuhá část dodává celé struktuře pevnost a flexibilní část umožňuje obvodu ohýbat nebo skládat. Na rozdíl od běžných tištěných spojů, které jsou buď tuhé, nebo flexibilní, tuhé flexibilní tištěné spoje kombinují obě vlastnosti v jednom bezšvovém prvku a mohou být proto navrženy do složitých trojrozměrných tvarů.
Výroba tohoto produktu je velmi náročná a zahrnuje vnoření několika vrstev měděných vodivých drah, polyimidových izolačních fólií a tuhých materiálů FR-4. Tyto vrstvy jsou pevně spojeny mezi sebou, což znamená v podstatě velmi dobrý elektrický výkon, mechanickou pevnost a dlouhodobou spolehlivost. Stejně jako každá jiná první třída společnost i King Field používá při výrobním procesu nejmodernější technologie, aby zajistila rovnoměrnou kvalitu i u velmi hustých návrhů.
Úsporný design pro kompaktní elektroniku
Důvodem, proč si inženýři často vybírají tuhé-flexibilní desky plošných spojů, je skutečnost, že tyto desky mohou opravdu ušetřit velké množství prostoru. Je zřejmé, že u kompaktní elektroniky každý milimetr počítá. U běžné sestavy se dvěma nebo třemi deskami jsou zapotřebí dodatečné konektory a zapojení, které nevyhnutelně přispívají ke zvětšení objemu, hmotnosti a zvyšují pravděpodobnost poruchy výrobku.
Integrací tuhých a flexibilních částí na jediné desce odstraňují tuhé-flexibilní desky plošných spojů potřebu těchto dodatečných připojení. Flexibilní oblasti lze omotat kolem rohů, součástek a složit do malého pouzdra, čímž se výrazně snižuje celková velikost zařízení. Smartphony, chytré hodinky, fitness náramky a kompaktní lékařské přístroje jsou příklady, kde je tento úsporný efekt prostoru velmi důležitý.
Vylepšená trvanlivost a spolehlivost
Kromě úspory prostoru je trvanlivost další velmi významnou výhodou tuhé-flex desky plošných spojů. Jednou z nevýhod flexibilních oblastí tradičních flexibilních obvodů je, že se snadno poškozují, zejména pokud jsou použity ve vysoce dynamických situacích s neustálým ohýbáním. Tuhé-flex desky plošných spojů využívají kombinaci tuhých částí pro strukturální stabilitu a flexibilních částí pro pohyb, což znamená nižší mechanické namáhání těchto částí.
Kromě toho tato konstrukční vlastnost umožňuje zařízení být velmi spolehlivé, pokud musí být použito v prostředí s vibracemi, rázy nebo za jiných náročných podmínek. V takových případech může úroveň spolehlivosti být pro lékařské přístroje a vojenská zařízení, která jsou samozřejmě využívána i v leteckém průmyslu, otázkou života a smrti. Důkladné testy společnosti King Field pro jejich tuho-pružné DPS zahrnují tepelné cyklování, analýzu vibrací a ohybové zkoušky, díky čemuž jsou produkty velmi stabilní a lze jim věřit i za extrémně náročných podmínek.
Zjednodušená montáž a snížené výrobní náklady
Složitost kompaktních elektronických zařízení je často zvětšena použitím více desek, konektorů a propojovacích kabelů. Kromě zvyšování rizika chyb při montáži tato složitost také výrazně přispívá ke zvýšení výrobních nákladů. Výroba tuho-pružných DPS řeší oba problémy efektivním sloučením několika desek do jednoho celku.
To znamená, že bude méně spojů a pájených připojení a celkový montážní proces bude jednodušší. Zvýšení efektivity tohoto procesu snižuje riziko poruchy spojení a tím dochází ke zkrácení výrobních cyklů. I když počáteční výrobní náklady tuhých flexibilních desek plošných spojů mohou být vyšší než u tradičních desek, celkové náklady budou výrazně nižší díky úspoře při montáži, testování a také díky spolehlivějšímu výkonu na dlouhodobé úrovni.
Vynikající elektrické vlastnosti
Kromě toho, pokud jde o elektrický výkon, jsou tuhé-flexibilní desky plošných spojů opravdu na špici. Kompaktní konstrukce snižuje počet konektorů a mezi-deskových spojů, které jsou obvykle hlavními zdroji degradace signálu a elektromagnetické interference (EMI). To zajišťuje čistější přenos signálu a v podstatě lepší celkový výkon, zejména u vysokofrekvenčních nebo vysokorychlostních aplikací.
Kromě toho tuhé-flexibilní desky plošných spojů umožňují přesnou kontrolu geometrie a impedance spojů, čímž usnadňují velmi složité návrhy, jako jsou hustě zapojené interkonekce (HDI), diferenciální signalizace a vícevrstvé konfigurace. Pro moderní spotřební elektroniku, telekomunikace a průmyslovou automatizaci jsou tyto elektrické výhody nepostradatelné pro spolehlivý provoz i v extrémně omezených prostorech.
Univerzální využití
Stačí pomyslet na širokou škálu produktů od vojenských a leteckých technologií, zdravotnických přístrojů až po spotřební elektroniku; výroba tuho-pružných DPS je jedinou technologií, která dokáže nabídnout takovou rozmanitost. Konstruktéři využívají tuho-pružné DPS k vývoji komplexních 3D obvodů, které by nebyli schopni realizovat ani za použití běžných tuhých DPS. Tyto vlastnosti tuho-pružných DPS lze využít pro výrobu skládacích chytrých telefonů, diagnostických přístrojů, které jsou nejen vysokého výkonu, ale také malé, a nositelných senzorů, které se v každodenním používání téměř nepoznají.
Společnost King Field pomohla klientům z různých odvětví ekonomiky splnit jejich konkrétní mechanické a elektrické požadavky prostřednictvím našich speciálních tuho-pružných řešení. Naše odborné znalosti nám umožňují dodávat výrobek, který nejen vyhovuje fyzickým omezením zařízení, ale také splňuje požadované standardy výkonu.
Udržitelnost a dlouhodobá hodnota
Nakonec nejméně důležitým faktorem není, že tuhé a flexibilní desky plošných spojů pomáhají výrobcům praktikovat chytrou udržitelnost a zároveň přidávají více hodnoty pro delší použití. Použitím menšího počtu jednotlivých desek, konektorů a kabelů dochází také k menšímu odpadu materiálů a menšímu množství obalového materiálu. Navíc menší počet propojení přirozeně znamená nižší nároky na údržbu a během životního cyklu produktu bude zapotřebí i méně náhradních dílů.
Pro každou společnost, která usiluje o vyvážení vysoké produktivity a výkonu produktu s odpovědností vůči životnímu prostředí, je výroba tuhých a flexibilních desek plošných spojů vynikající perspektivní volbou. My, King Field, jsme odhodláni k dodržování ekologických a udržitelných výrobních postupů a používáme materiály a procesy, které mají co nejmenší negativní dopad na životní prostředí, a zároveň mají produkty velmi dlouhou životnost.
Závěr
Použití výroby tuhých flexibilních tištěných spojů je v éře, kdy trh dominují miniaturizované elektronické přístroje s vysokým výkonem, velmi dobrým nápadem zejména proto, že mohou současně splňovat různé požadavky kompaktních zařízení. Nedílné vlastnosti výrobku, a to úspora prostoru, odolnost díky zvýšené pevnosti, snadná montáž, vynikající elektrické vlastnosti a široká škála aplikací, jej činí naprosto nezbytným pro moderního návrháře elektroniky.
Výrobci a inovátoři, kteří se těší na den, kdy budou schopni vyrábět nekonečně malou elektroniku, která bude schopna cokoli – a my věříme, že tento den není tak daleko –, udělají dobře, když zajistí služby odborníka jako je King Field, který je zručný v dodávání kvalitních, spolehlivých a špičkových řešení rigid flex. Jak se s roky velikost zařízení zmenšuje a zároveň se zvyšují požadavky na výkon, lze si jen představit, jakou pomoc může poskytnout výroba tuhých a flexibilních desek plošných spojů při posouvání budoucnosti elektroniky na další úroveň.
