Сборка гибкой печатной платы

Сборка гибких печатных плат — это процесс установки электронных компонентов, таких как резисторы, конденсаторы и микросхемы, на гибкие материалы, например полиимид, с использованием технологии сварки, адаптированной для гибких подложек. После необходимой обработки поверхности и тестирования производительности получается гибкий, тонкий и долговечный функциональный электронный компонент, подходящий для использования в бытовой электронике, автомобильной электронике, медицинских приборах и других областях.

Основные испытания при сборке гибких печатных плат сосредоточены на электрических характеристиках, механической надежности, качестве пайки и внешнем виде, а также на способности к адаптации к воздействию окружающей среды. В частности, они включают
1.Проверка целостности цепи для проверки наличия обрывов и коротких замыканий: подтверждение правильности электрических соединений.
2.Измерение сопротивления изоляции для проверки качества изоляции между линиями.
3.Измерение импеданса для обеспечения качества передачи сигнала.
4.Испытание на выдерживание напряжения для предотвращения пробоя при высоком напряжении.
5.Испытание на изгиб, моделирующее реальные условия эксплуатации: оценка способности платы выдерживать многократные изгибы.
6.Испытание на кручение и растяжение для проверки прочности паяных соединений компонентов.
7.Инспекция с помощью автоматической оптической инспекции (AOI) для выявления дефектов, таких как непропаянные и ложные паяные соединения.
8.Инспекция с помощью автоматической рентгеновской инспекции (AXI) внешнего вида и качества пайки внутренних паяных соединений: проверка устойчивости компонентов к перепадам температур.
9.А также испытания в условиях моделируемых высоких и низких температур и влажного тепла в экстремальных условиях для всестороннего обеспечения стабильной работы компонентов в сложных сценариях.

Благодаря своей тонкости, гибкости и устойчивости к изгибу сборка гибких печатных плат широко используется во многих отраслях с высокими требованиями к адаптации пространства и миниатюризации.
Потребительская электроника: Адаптируется к неправильным структурам складных телефонов, смарт-часов, беспроводных наушников и других устройств, обеспечивая компактную компоновку. Используется в камерах, игровых консолях и других продуктах, удовлетворяя требования к гибкому соединению сложных внутренних цепей.
Автомобильная электроника: Используется в приборных панелях, центральных экранах управления и бортовых развлекательных системах, обеспечивая гибкую проводку между компонентами. Адаптируется к системе управления батареями (BMS) транспортных средств на новой энергии, выдерживая вибрации и перепады температур в процессе эксплуатации.
Медицинские устройства: Используется в имплантируемых медицинских устройствах, обладает биосовместимостью и устойчивостью к внутренней среде организма. Адаптируется к оборудованию для медицинской визуализации, обеспечивая миниатюризацию и высокоточную интеграцию цепей.
Аэрокосмическая промышленность: Адаптируется к дронам, авиационным сенсорам и другому оборудованию, уменьшает вес и адаптируется к условиям вибрации и ударов.
Промышленная электроника: Используется в соединениях промышленных роботов, обеспечивая надежное электрическое соединение между подвижными частями. Применяется в автоматизированном испытательном оборудовании и сенсорных модулях, удовлетворяя требованиям промышленных условий по стойкости к внешним воздействиям и гибкой установке.

1. Подготовка: Очистите гибкую подложку, удалив поверхностные загрязнения, и проверьте целостность цепи. Проведите обработку поверхности подложки для улучшения качества пайки и предотвращения окисления меди.
2. Установка компонентов: Используйте технологию поверхностного монтажа для точного размещения компонентов SMD, таких как резисторы, конденсаторы и микросхемы, в предназначенных местах на подложке. Контролируйте давление и температуру во время установки, чтобы предотвратить деформацию гибкой подложки, влияющую на точность.
3. Пайка и отверждение: Используйте рефлоускую пайку для расплавления и охлаждения паяльной пасты, чтобы обеспечить надежное соединение между компонентами и основой. Некоторые компоненты с сквозными отверстиями требуют волной пайки для обеспечения надежности пайки.
4. Инспекция и устранение неисправностей: Визуальный контроль: используйте оборудование AOI для проверки дефектов, таких как непропаянные соединения, перемычки и смещение компонентов. Внутренний контроль: используйте рентгеновское излучение для проверки качества паяных соединений компонентов типа BGA и других типов корпусов. Электрические испытания: выполняйте проверку целостности и сопротивления изоляции для выявления коротких замыканий и обрывов цепи.
5. Послепайковая обработка: При необходимости выполняйте герметизацию и защиту для повышения устойчивости к внешним воздействиям. Сгибайте и придавайте форму в соответствии с условиями эксплуатации; в некоторых случаях требуется многослойность и ламинирование. В заключение проводятся испытания на надежность, такие как изгиб и испытания при высоких/низких температурах, чтобы гарантировать соответствие продукта стандартам.

Основные аспекты проектирования сборки гибкой печатной платы (Flex PCB)

При разработке конструкции гибкой печатной платы необходимо соблюдать баланс между четырьмя основными целями: гибкость, технологичность, надежность и контроль затрат. Конструкция должна использовать преимущества изгиба, складывания и облегчения, одновременно минимизируя уязвимость и чувствительность к производственным процессам гибких подложек. Ниже приведены ключевые аспекты, которые необходимо учитывать на всех этапах от проектирования до массового производства, сгруппированные по приоритетам и логическим направлениям:

1. Подложка и совместимость с гибкостью: Предпочтение следует отдавать полиимидным (PI) подложкам. Общая толщина определяет радиус изгиба. Установка компонентов и переходных отверстий в зоне изгиба запрещена. В жестких зонах для усиления добавляются подложки из FR4 или алюминия.
2. Выбор и размещение компонентов: Выбирайте тонкие, малогабаритные компоненты типоразмеров 0402/0201, размещая их на расстоянии не менее 3 мм от границы изгиба. Крупные компоненты и разъемы закрепляются на усилительных платах. Симметричное размещение предотвращает неравномерное распределение массы.
3. Конструирование проводников и контактных площадок: Цепи в зоне изгиба должны проходить параллельно с постоянной шириной и использовать плавный переход по дуге. Пяточки должны быть немного больше, чем на стандартной печатной плате. Покрытие должно плотно прилегать к подложке. Сквозные отверстия должны находиться на расстоянии не менее 5 мм от зоны изгиба.
4. Адаптация процесса: Используются приспособления для оплавления при пайке, чтобы контролировать количество используемого паяльного пасты;
5. Массовое производство и надежность: Предусмотрены монтажные отверстия и контрольные точки, реализована защита от ошибок; выбираются пяточки с покрытием под золото и термостойкие компоненты для работы в условиях высоких температур и влажности, а в динамических режимах применяется тонкая медная фольга совместно со змеевиковой трассировкой.

Для целевой аудитории Kingfield понимание ключевых различий между гибкой и жесткой сборкой печатных плат имеет решающее значение для проектирования продукции, ее производительности и оптимизации затрат. Ниже приведено структурированное сравнение, специфичное для отрасли, которое подчеркивает основные различия и помогает в принятии решений:

1. Основной материал подложки

2. Механические характеристики и гибкость конструкции

4. Сценарии применения

5. Обобщение возможностей сборки Kingfield

Руководство по выбору для клиентов: выберите гибкую сборку печатных плат, если:
✅ Вашему продукту требуется компактность, гибкость или интеграция в 3D.
✅ Вы разрабатываете устройства для носимой электроники, автомобильной промышленности, аэрокосмической отрасли или устройств интернета вещей.
✅ Сопротивление вибрации/ударам является критически важным требованием. Выберите сборку жёстких печатных плат, если
✅ Экономическая эффективность при массовом производстве имеет первостепенное значение.
✅ Ваш продукт стационарный или требует крупных/тяжёлых компонентов.
✅ Вам нужно простое и надежное решение для стандартной электроники.

Kingfield предлагает комплексные услуги по сборке для обеих технологий, а также инженерную поддержку для оптимизации вашей конструкции по показателям производительности, стоимости и технологичности. Свяжитесь с нашей технической командой, чтобы обсудить конкретные потребности вашего проекта!