PCB Flexível

Tendências futuras de desenvolvimento de PCBs flexíveis

Com a rápida evolução da tecnologia eletrónica e o aumento da procura do mercado por produtos eletrónicos altamente integrados e leves, os PCBs flexíveis ocuparão uma posição central na indústria eletrónica futura, graças à sua excelente adaptabilidade, alta durabilidade e flexibilidade de design, tornando-se um elemento-chave para impulsionar a inovação e o desenvolvimento da indústria.

Vantagens do PCB flexível

• Alta utilização do espaço e design flexível: Os PCBs flexíveis podem ser dobrados, encurvados e enrolados, melhorando significativamente a utilização do espaço e permitindo que os designs de circuitos se adaptem a formas irregulares e superfícies curvas, satisfazendo as necessidades de produtos mais finos, compactos e aplicações especiais.

• Durabilidade superior e adaptabilidade ambiental: Utilizando substratos de alto desempenho e laminados revestidos com cobre, as PCBs flexíveis possuem excelente resistência ao calor, ao frio e à corrosão química, além de boa resistência a vibrações e choques. Elas mantêm um desempenho elétrico estável em ambientes adversos, prolongando a vida útil do produto.

• Excelente transmissão de sinal e confiabilidade: O design de circuito refinado reduz a interferência e a atenuação na transmissão de sinais, melhorando a qualidade e estabilidade do sinal. Menos pontos de conexão diminuem o risco de falhas, garantindo alta confiabilidade do circuito.

• Vantagens de fabricação e montagem eficientes: As PCBs flexíveis permitem a produção automatizada, aumentando a eficiência fabril. Sua natureza leve e flexível facilita o manuseio e ajuste manual, reduzindo a dificuldade e o custo de montagem.

Comparação de desempenho entre poliimida (PI) e politereftalato de etileno (PET)

Tipo de PCB flexível

PCB flexível de camada única

• Estrutura: Composta por uma única camada de folha de cobre, um substrato (como PI ou PET) e uma película de proteção; a mais fina (0,05-0,2 mm) sem interconexões entre camadas. • Propriedades Mecânicas: Flexibilidade ideal, capaz de ser dobrada repetidamente por mais de 100.000 vezes, adequada para cenários de deformação dinâmica de alta frequência (como tiras de dispositivos vestíveis). • Propriedades Elétricas: Baixa densidade de fiação, suporta apenas circuitos simples; sinais de alta frequência são suscetíveis a interferências, exigindo jumpers para expandir o espaço de fiação. • Custo: Menor custo de fabricação; materiais e processos simples, adequados para aplicações com restrição orçamentária. • Cenários de Aplicação: Conexões de baixa complexidade (como luzes indicadoras LED, circuitos de botões), dispositivos estáticos ou com dobra de baixa frequência.

Placa flexível de dupla camada

• Estrutura: Duas camadas de folha de cobre conectadas por vias, com um substrato e película de proteção embutidos em uma camada, espessura de 0,15-0,3 mm. • Propriedades Mecânicas: Boa flexibilidade, mas o raio de curvatura precisa ser controlado (recomendado ≥0,1 mm) para evitar a ruptura da folha de cobre nos furos passantes. • Propriedades Elétricas: Densidade de fiação aumentada em mais de 50%, suporta circuitos de complexidade média, e a integridade do sinal pode ser otimizada por meio de design de blindagem. • Custo: Médio, exige processo de metalização de furos (por exemplo, galvanoplastia química com cobre), o custo de fabricação é 30%-50% superior ao da camada simples. • Cenários de Aplicação: Dispositivos dinâmicos (por exemplo, dobradiças de telefones com tela dobrável, conexões de sensores), circuitos de densidade média que requerem fiação em ambas as faces.

Placa de circuito flexível multicamada

• Estrutura: Três ou mais camadas de folha de cobre empilhadas, interconectadas por furos passantes/furos cegos, espessura de 0,2-0,6 mm (aumentando com o número de camadas). • Propriedades Mecânicas: Flexibilidade reduzida, exigindo um design de reforço local (por exemplo, áreas rígidas) para diminuir a tensão de dobragem, adequado para cenários estáticos ou com deformação de baixa frequência. • Propriedades Elétricas: Alta densidade de fiação, suporta design em camadas de sinal/potência, controle preciso de impedância, adequado para transmissão de sinais de alta velocidade (por exemplo, placas-mãe de telefones 5G). • Avanço Tecnológico: Emprega tecnologia de empilhamento de microvias (largura de linha/espaçamento até 20 μm), substrato compósito de grafeno melhora a dissipação de calor (condutividade térmica de 600 W/m·K). • Custo: Mais alto, envolve processos complexos como laminação, perfuração a laser e eletrodeposição, o custo de fabricação é 2 a 3 vezes maior que o de camada única. • Cenários de Aplicação: Circuitos de alta densidade (por exemplo, endoscópios eletrônicos médicos, equipamentos aeroespaciais), cenários com restrição de espaço que exigem alto desempenho.

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1. Máquina de montagem rápida Panasonic NPM-W2, colocação de componentes 01005	2. Máquina de impressão de pasta de solda GKG, revestimento de alta precisão	3. Estufa de refluxo JT JTR-1200D-N, soldagem SMT
4. Sistema de Soldagem por Onda SE-450-HL, Soldagem THT	5. AOI 3D MAKER-RAY, Inspeção de Aspecto	6. Raios-X Inspeção interna BGA

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P1: Quais são as aplicações adequadas para PCBs flexíveis?

kingfield: Adequado para aplicações que exigem flexão, redução de peso ou restrições de espaço, como dispositivos vestíveis (relógios inteligentes/faixas), telefones dobráveis, eletrônicos automotivos (cabos de conexão de sensores) e endoscópios médicos.

Q2: Quais são os substratos comumente usados para PCBs flexíveis? Como escolher?

kingfield: Os substratos comumente usados são poliimida (PI, alta resistência térmica, alto custo) e poliéster (PET, baixo custo, menor resistência à variação de temperatura). Escolha PI para ambientes de alta temperatura ou severos, e PET para aplicações de baixa temperatura, como eletrônicos de consumo.

Q3: Quais precauções devem ser tomadas ao dobrar PCBs flexíveis?

kingfield: O raio de curvatura mínimo deve ser ≥ 5 a 10 vezes a espessura da placa (por exemplo, uma placa com 0,1 mm de espessura deve ter um raio de curvatura ≥ 0,5 mm); as trilhas na área de dobra devem ser perpendiculares ao eixo de dobra, evitando furos; áreas reforçadas devem ser reforçadas para prevenir deformações.

Q4: PCBs flexíveis são propensos a problemas de soldagem? Como resolvê-los?

kingfield: A flexibilidade do material pode facilmente levar a maus soldas ou desprendimento da junta de solda. Solução: Soldadura a baixa temperatura (≤245℃), uso de máquinas de colocação de alta precisão e detecção de defeitos ocultos por AOI/X-Ray.

P5: Quanto mais caras são as PCBs flexíveis em comparação com as rígidas? Valem a pena ser escolhidas?

kingfield: O custo é geralmente 30%-50% superior, mas elas economizam espaço, reduzem o peso e melhoram a confiabilidade. As PCBs flexíveis são uma escolha melhor se o equipamento exigir dobragem frequente ou se o espaço for limitado (como em telas dobráveis).