PCB های سفت و انعطاف پذیر: ساختار، مزایای آنها و اینکه چرا آنها الکترونیک مدرن را تغییر می دهند
2025-10-17
تصاویری که توسط مشتری ساخته شده اند
در دوراني که الکترونيک ها تقاضا مي کنند تا اثر انگشت کوچکي داشته باشند و دوام بيشتري داشته باشند،از گوشی های هوشمند قابل تاشو تا ایمپلنت های پزشکی نجات دهنده زندگی PCB های سخت و انعطاف پذیر به عنوان یک فناوری تحول آمیز ظهور کرده اند.بر خلاف PCB های سفت سنتی (حدود به اشکال ثابت) یا PCB های انعطاف پذیر (بدون پشتیبانی ساختاری) ، PCB های سفت و انعطاف پذیر لایه های سفت و سازگار با قطعات را با لایه های انعطاف پذیر ترکیب می کنند.بخش های صرفه جویی در فضا در یک صفحه یکپارچهبازار این تقاضا را منعکس می کند: پیش بینی می شود تا سال 2034 بازار جهانی PCB های سخت و انعطاف پذیر به ** 77.7 میلیارد دلار ** برسد و منطقه آسیا و اقیانوسیه در سال 2024 (35٪ سهم بازار،9 میلیارد دلار درآمد).
این راهنما PCB های سخت و انعطاف پذیر را آشکار می کند: ساختار اصلی آنها، تفاوت آنها با PCB های سنتی، مزایای اصلی، کاربردهای دنیای واقعی و ملاحظات طراحی حیاتی.با جدول های مبتنی بر داده، بینش صنعت و نکات عملی، شما را برای استفاده از این فناوری برای طراحی الکترونیکی بعدی خود آماده می کند.
نکات کلیدی a.ساخت = قدرت + انعطاف پذیری: PCB های سخت و انعطاف پذیر ترکیبی از لایه های سخت FR4/Teflon (برای حمایت از قطعات) و لایه های انعطاف پذیر پلی آمید (برای خم شدن) هستند، که نیاز به کانکتورها / کابل ها را از بین می برد. b.کارایی هزینه در دراز مدت: در حالی که هزینه های تولید اولیه 20٪ تا 30٪ بالاتر از PCB های سنتی است، آنها هزینه های مونتاژ را 40٪ کاهش می دهند و هزینه های نگهداری را 50٪ در طول یک عمر 5 ساله کاهش می دهند. c. دوام برای محیط های خشن: آنها در برابر چرخه حرارتی (-40 ° C تا + 150 ° C) ، لرزش (10 ‰ 2000 هرتز) و رطوبت مناسب برای استفاده هوایی، خودرو و پزشکی مقاومت می کنند. d. یکپارچگی سیگنال برنده می شود: اتصال لایه مستقیم EMI را 30٪ و از دست دادن سیگنال را 25٪ در مقایسه با PCB های سنتی کابلی کاهش می دهد. e. رشد بازار به وسیله نوآوری: 5G، دستگاه های تاشو و خودروهای الکتریکی تقاضا را افزایش می دهند. فروش PCB های سخت و انعطاف پذیر الکترونیک مصرف کننده با نرخ 9.5٪ CAGR (2024-2031) به 6.04 میلیارد دلار افزایش خواهد یافت.
PCB های سخت و انعطاف پذیر چیست؟ (تعریف و ویژگی های اصلی) یک صفحه مدار چاپی سخت و انعطاف پذیر (PCB) یک مجمع ترکیبی است که لایه های بستر سخت (برای نصب اجزای مانند تراشه ها و کانکتورها) و لایه های بستر انعطاف پذیر (برای تاشو،خم کردناین طراحی نیاز به PCB های جداگانه ای را که با کابل ها یا کانکتورها متصل می شوند از بین می برد و یک راه حل جمع و جور، قابل اعتماد و سبک تر ایجاد می کند.
ویژگی های اصلی PCB های جامد و انعطاف پذیر
ویژگی
توضیحات
ترکیب لایه
لایه های سخت (FR4/Teflon) + لایه های انعطاف پذیر (پولیامید) به یک صفحه متصل شده اند.
توانایی خم شدن
بخش های انعطاف پذیر 90 ° 360 ° خم را مدیریت می کنند؛ برنامه های کاربردی پویا (به عنوان مثال پوشیدنی ها) از 10،000 چرخه خم پشتیبانی می کنند.
پشتیبانی اجزای
لایه های سفت پایه های پایدار را برای قطعات SMT / BGA فراهم می کنند؛ لایه های انعطاف پذیر بدون قطعات باقی می مانند.
ارتباطات بین المللی
ویاس (فصل یا انباشته شده) و چسب پیوند محکم / بخش انعطاف پذیر به طور یکپارچه.
سازگاری مواد
کار با پایان استاندارد (ENIG، قلع غوطه ور) و مواد با عملکرد بالا (Rogers برای RF).
PCB های سخت و انعطاف پذیر در مقابل PCB های سنتی: تفاوت های حیاتی بزرگترین مزیت PCB های جامد و انعطاف پذیر در توانایی آنها در تعادل شکل و عملکرد است، چیزی که PCB های جامد یا انعطاف پذیر سنتی به تنهایی نمی توانند انجام دهند.مقایسه کنار هم:
جنبه
PCB های سخت و انعطاف پذیر
PCB های سفت سنتی
هزینه های اولیه تولید
20-30٪ بالاتر (طراحی پیچیده، مواد تخصصی)
پایین تر (FR4 استاندارد، فرایندهای ساده)
هزینه مونتاژ
۴۰٪ کمتر (دسته های اتصال/کابل های کمتر، طراحی یک قطعه)
بالاتر (بیشتر PCB ها، اتصال های کابلی)
الزامات نگهداری
50٪ کمتر از مسائل (بدون کابل ها / کانکتورهای گسسته)
احتمال سایش یا خرابی کانکتور در طول زمان
بهره وری از فضا
30٪ تا 50٪ کمتر از پا (تکیه برای مناسب شدن با فضاهای تنگ)
بزرگ تر (شکل ثابت، نیاز به سیم کشی اضافی)
وزن
25~40% سبک تر (کابل ها / کانکتورها حذف می شوند)
سنگینی تر (سنگری اضافی)
یکپارچگی سیگنال
بالاتر (ارتباط مستقیم، کمتر EMI)
پایین تر (کابل ها به عنوان آنتن های EMI عمل می کنند)
کل هزینه های بلند مدت
15~20% پایین تر (حافظت کمتر، عمر طولانی تر)
بالاتر (تعویض یا تعویض کانکتورهای شکست خورده)
مثال دنیای واقعی: یک گوشی هوشمند تاشو با استفاده از یک PCB سخت و انعطاف پذیر 30٪ نازک تر از یک با PCB و کابل های سنتی است. همچنین به دلیل خرابی های مربوط به کانکتور 2 برابر کمتر است.
ساختار PCB های جامد و انعطاف پذیر: لایه ها و ارتباطات عملکرد PCB های جامد و انعطاف پذیر بستگی به ساختار لایه دار آنها و نحوه پیوستن بخش های جامد / انعطاف پذیر دارد. هر لایه به یک هدف خاص خدمت می کند و طراحی ضعیف در اینجا می تواند منجر به شکست زودرس شود.
1لایه های سفت: ستون فقرات PCB لایه های سفت پشتیبانی ساختاری را برای اجزای سنگین یا تولید کننده گرما (به عنوان مثال پردازنده ها، تنظیم کننده های قدرت) فراهم می کنند.آنها از زیربناهای سخت استفاده می کنند که در برابر دمای جوش و فشار مکانیکی مقاومت می کنند.
FR4: مقرون به صرفه؛ Teflon/Rogers: کاربردهای با عملکرد بالا.
تعداد لایه ها
۴-۱۶ لایه (با توجه به پیچیدگی متفاوت است)
لايه هاي بيشتري براي توزيع برق و جدايي سيگنال
ضخامت
0.4mm3mm
لایه های ضخیم تر برای قطعات سنگین (به عنوان مثال، مدیریت باتری EV).
ضخامت ورق مس
1 اونس 3 اونس (35μm105μm)
1 اونس برای سیگنال ها؛ 3 اونس برای مسیرهای جریان بالا (به عنوان مثال، قدرت خودرو).
پوشش سطح
ENIG (مقاومت در برابر خوردگی) ، قلع غوطه ور (RoHS) ، OSP (هزینه کم)
ENIG ایده آل برای پزشکی / هوافضا؛ OSP برای الکترونیک مصرفی.
حداقل اندازه حفاری
0.20mm (حفر مکانیکی)
راه هاي كوچك تر براي طرح هاي فشرده اجزا.
نقش لایه های سفت a. نصب قطعات: پایه های پایدار برای قطعات SMT (به عنوان مثال BGA، QFP) و کانکتورهای سوراخ. ب. تبعث گرما: FR4 / Teflon با رسانایی حرارتی بالا (0.3 W / 0.6 W / mK) گرما را از اجزای قدرت پخش می کند. c. کنترل سیگنال: سطوح زمینی و لایه های قدرت در بخش های سفت EMI را کاهش می دهند و مانع را حفظ می کنند.
2لایه های انعطاف پذیر: بخش های "تغییر پذیر" لایه های انعطاف پذیر امکان خم شدن و سازگاری با اشکال نامنظم را فراهم می کنند (به عنوان مثال، در اطراف قاب یک دستگاه پوشیدنی یا در داخل یک ماهواره).مواد با دوام که عملکرد الکتریکی خود را پس از خم کردن مکرر حفظ می کنند.
برای دستگاه های پوشیدنی پویا؛ برای دستگاه های تاشو ثابت.
شعاع خم
حداقل ضخامت 10 × لایه (به عنوان مثال شعاع 0.5mm برای 0.05mm PI)
از ترکيدن مس و جدا شدن لايه ها جلوگیری مي کند.
نوع ورق مس
مس رولد (مضغ) ، مس الکترولیتی (هزینه پایین)
مس رولد برای خم کردن پویا ایده آل است؛ الکترولیتی برای استفاده استاتیک.
نقش لایه های انعطاف پذیر a. صرفه جویی در فضا: خم کردن اطراف موانع (به عنوان مثال، در داخل داشبورد خودرو) برای جلوگیری از سیم های کابلی سنگین. b. کاهش وزن: لایه های نازک PI (0.05mm) 70٪ کمتر از بخش های FR4 سخت معادل وزن دارند. c.قابل اطمینان: هیچ اتصال دهنده ای برای شل شدن یا شکست دادن برای ایمپلنت ها و سیستم های هوافضا ضروری نیست.
3. پیکربندی لایه: چگونه بخش های سخت و انعطاف پذیر ترکیب می شوند روش انباشت لایه ها عملکرد PCB را تعیین می کند. پیکربندی های رایج عبارتند از: a. ((1F + R + 1F): یک لایه انعطاف پذیر در بالای/بنای یک هسته سخت (به عنوان مثال، پوشیدنی های ساده). b. ((2F + R + 2F): دو لایه انعطاف پذیر در بالا / پایین (به عنوان مثال، تلفن های تاشو با دو صفحه نمایش). c. لایه های انعطاف پذیر جاسازی شده: بخش های انعطاف پذیر بین لایه های سفت (به عنوان مثال، فرستنده های ماهواره ای).
قوانین طراحی انتقادی برای استایل های لایه a.Symmetry: مطابقت ضخامت مس در لایه های بالا / پایین برای جلوگیری از انحراف در طول چرخه حرارتی. ب.عزل بخش انعطاف پذیر: لایه های انعطاف پذیر را از اجزای (وزن باعث استرس می شود) آزاد نگه دارید. ج. قرار دادن سخت کننده: اضافه کردن سخت کننده های نازک FR4 (0.1mm 0.2mm) در انتقال های سخت و انعطاف پذیر برای کاهش استرس.
4اتصال: اتصال بخش های سخت و انعطاف پذیر ارتباط بین لایه های سخت و انعطاف پذیر "ضعیف ترین حلقه" در PCB سخت و انعطاف پذیر است.اتصال ضعیف باعث از بین رفتن لایه یا از دست دادن سیگنال می شود بنابراین تولید کنندگان از روش های تخصصی برای اطمینان از قدرت و رسانایی استفاده می کنند.
روش های متداول اتصال
روش
توضیحات
بهترین برای
پیوند چسب
آکریلیک/اپوکسی چسب های انعطاف پذیر PI به FR4 سخت؛ در 120-150 °C سخت می شود.
الکترونیک مصرفی ارزان قیمت (به عنوان مثال ساعت های هوشمند)
راه های متراکم
لبه ها در میان لایه ها (بدون همپوشانی) برای کاهش فشار؛ پوشش داده شده با مس.
برنامه های انعطاف پذیری پویا (به عنوان مثال، بازوهای رباتیک).
راه های انباشته
پیچ ها به صورت عمودی برای اتصال لایه های متعدد، پر شده از اپوکسی / مس.
طرح های با تراکم بالا (به عنوان مثال، ماژول های 5G).
لایه های تقویت کننده
پستهای پلی آمید یا FR4 در انتقال ها برای توزیع استرس اضافه می شوند.
دستگاه های هوافضا و پزشکی (اعتماد بالا)
چالش های طراحی اتصال a. عدم تطابق CTE: FR4 سفت (CTE: 18 ppm/°C) و PI انعطاف پذیر (CTE: 12 ppm/°C) به طور متفاوت گسترش می یابند. راه حل: برای تعادل گسترش از چسب های کم CTE (۱۰/۱۲ ppm/°C) استفاده کنید. ب. استرس مکانیکی: خم کردن استرس را در انتقال متمرکز می کند و منجر به ترکیدن مس می شود. راه حل: لبه های گرد (قطر ≥0.5mm) و ویژگی های کاهش فشار را اضافه کنید.
مزایایی که از اتصال بین المللی بدون پیچ و تاب به دست می آید
سود
توضیحات
جریان سیگنال بهبود یافته
اتصالات مستقیم مس به مس مقاومت (≤0.1Ω) در مقایسه با کابل ها (15Ω) را کاهش می دهد.
دوام بیشتر
هیچ اتصال دهنده ی گشاده ای ندارد ۰ مقاومت در برابر 1000+ چرخه لرزش (سرعت 10G)
طراحی فشرده
از بین بردن سیم های سنگین کابلی، ۳۰ درصد فضای باتری خودرو را ذخیره می کند.
مزیت های اصلی PCB های جامد و انعطاف پذیر PCB های جامد و انعطاف پذیر نقاط حساس درد را در الکترونیک مدرن حل می کنند، از محدودیت های فضایی تا مسائل مربوط به قابلیت اطمینان. در زیر تاثیرگذارترین مزایای آنها، که توسط داده ها پشتیبانی می شود، ذکر شده است.
1. فضا و وزن کارایی برای دستگاه هایی که اندازه آنها مهم است (به عنوان مثال ، پوشیدنی ها ، ماهواره ها) ، PCB های سخت و انعطاف پذیر بی نظیر هستند. آنها چندین PCB و کابل سنتی را با یک تخته انعطاف پذیر جایگزین می کنند. صرفه جویی در فضا/وزن توسط صنایع
صنعت
طراحی PCB سنتی
طراحی PCB سخت و انعطاف پذیر
پس انداز
تکنولوژی پوشیدنی
3 PCB + 5 کابل (15cm3، 10g)
1 PCB سخت و انعطاف پذیر (8cm3، 6g)
47 درصد فضای، 40 درصد وزن
ماشین آلات
5 PCB + 1m سیم های کابلی (100cm3، 200g)
1 PCB سخت و انعطاف پذیر (60cm3، 120g)
۴۰ درصد فضا، ۴۰ درصد وزن
هوافضا
8 PCB + کابل های 3m (500cm3، 800g)
1 PCB سخت و انعطاف پذیر (300cm3، 480g)
۴۰ درصد فضا، ۴۰ درصد وزن
مثال: مریخ نورد ناسا از PCB های سفت و انعطاف پذیر برای کاهش وزن سیستم ارتباطی آن به میزان ۳۵٪ استفاده می کند که برای محدودیت بار مفید پرتاب ضروری است.
2دوام و قابلیت اطمینان بیشتر PCB های سخت و انعطاف پذیر برای زنده ماندن در شرایط سخت ساخته شده اند - چرخه حرارتی، لرزش، رطوبت - که PCB های سنتی شکست می خورند.
نتایج آزمایش دوام
نوع آزمایش
عملکرد PCB های سخت و انعطاف پذیر
عملکرد PCB سنتی
مزیت
چرخه حرارتی (-40°C تا +150°C، 1000 چرخه)
عدم لایه کشی؛ از دست دادن سیگنال <۵٪
20 درصد از لایه ها؛ از دست دادن سیگنال >25 درصد
سخت و انعطاف پذیر 5 برابر بیشتر دوام میاره
ارتعاش (۱۰/۲۰۰۰ هرتز، ۱۰G، ۱۰۰h)
هیچ ردیابی بلند کردن؛ از طریق رسانایی پایدار
15 درصد از رد و برگ ها، 10 درصد از طریق شکست
سخت انعطاف پذیر 90 درصد کمتر خرابی مکانیکی دارد.
مقاومت در برابر رطوبت (85°C/85% RH، 1000h)
بدون خوردگی؛ مقاومت عایق >1012Ω
خوردگی در 300 ساعت؛ مقاومت عایق <1010Ω
سخت و انعطاف پذير 3 برابر بيشتر در برابر رطوبت مقاومت ميکنه
آزمایش ESD/EMP (افزایش تماس 15kV)
هیچ آسیب مدار
۵٪ آسیب مدار (مكونات سرخ شده)
سخت انعطاف پذیر حفاظت الکترومغناطیسی بهتری داره
3مونتاژ ساده و اجزای کاهش یافته PCB های سنتی به کانکتورها، کابل ها و سخت افزار نصب نیاز دارند که همه آنها هزینه ها و نقاط شکست را اضافه می کنند. PCB های سخت و انعطاف پذیر این موارد را از بین می برند و تولید را ساده می کنند. مقایسه کارایی مونتاژ
متریک
PCB های سخت و انعطاف پذیر
PCB های سنتی
تعداد اجزا
1 صفحه + 0 کابل/کنتاکتور
۳۵ پی سی بی + ۵۱۰ کابل / کانکتور
زمان مجمع
10-15 دقیقه/واحد
30-45 دقیقه/ واحد
نرخ خطای مونتاژ
0.5٪ (یک طرفه)
5٪ (خطای اشتباه اتصال، آسیب به کابل)
الزامات بسته بندی
بسته بندی کوچکتر (بدون کابل های اضافی)
بسته بندی بزرگتر (از کابل ها محافظت می کند)
تأثیر هزینه: یک تولید کننده الکترونیک مصرفی که 1 میلیون ساعت هوشمند در سال تولید می کند با تغییر به PCB های سخت و انعطاف پذیر 2 میلیون دلار در کار مونتاژ صرفه جویی کرد.
4کیفیت سیگنال بالاتری کابل ها و کانکتورهای PCB های سنتی به عنوان آنتن های EMI عمل می کنند و کیفیت سیگنال را کاهش می دهند. PCB های سخت و انعطاف پذیر این مشکل را از بین می برند. معیارهای عملکرد سیگنال
متریک
PCB های سخت و انعطاف پذیر
PCB های سنتی
انتشارات EMI
<30 dBμV/m (500 MHz)
>60 dBμV/m (500 MHz)
از دست دادن سیگنال (1 گیگاهرتز)
0.2 دی سی بی/متر
0.5 دی سی بی/متر
ثبات مقاومت
±1Ω (50Ω استاندارد)
±5Ω (50Ω استاندارد)
زمان بالا رفتن سيگنال
0.8 ns (10 ٪ 90٪)
1.2 ns (10 ٪ 90٪)
تأثیر برای 5G: یک ایستگاه پایه 5G با استفاده از PCB های سخت و انعطاف پذیر یکپارچگی سیگنال را تا 39 گیگاهرتز حفظ می کند که برای انتقال داده های mmWave حیاتی است.
چالش های PCB های سخت و انعطاف پذیر (و چگونگی غلبه بر آنها) در حالی که PCB های سخت و انعطاف پذیر مزایای زیادی را ارائه می دهند، آنها با چالش های منحصر به فرد که می توانند هزینه ها را افزایش دهند یا تولید را به تاخیر بیندازند، همراه هستند. در زیر رایج ترین مشکلات و راه حل ها وجود دارد.
1هزینه های تولید اولیه بالاتر تولید PCB های جامد و انعطاف پذیر به دلیل مواد تخصصی (پولیامید، چسب های با کیفیت بالا) و فرآیندهای پیچیده (لامیناسیون دنباله دار) ، 20٪ تا 30٪ بیشتر از PCB های FR4 سنتی است. رانندگان هزینه و راه حل ها
راننده هزینه
راه حل
مواد تخصصی
استفاده از هیبرید های پلی آمید-FR4 برای کاربردهای کم هزینه (به عنوان مثال، الکترونیک مصرفی) ؛ PI خالص را برای کاربردهای با عملکرد بالا (هوافضا) ذخیره کنید.
لایه بندی پیچیده
تعداد لایه ها را بهینه کنید (2-4 لایه برای اکثر طرح ها) ؛ از بخش های انعطاف پذیر غیر ضروری اجتناب کنید.
هزینه های اضافی دسته های کوچک
ترکیب سفارشات کوچک به دسته های بزرگتر (به عنوان مثال، 1000 واحد در مقابل 100) برای کاهش هزینه های واحد.
پس انداز بلند مدت: در حالی که یک PCB سخت و انعطاف پذیر 5 دلار در مقابل 3 دلار برای یک PCB سنتی هزینه دارد ، در طول 5 سال 20 دلار در هر واحد در مونتاژ و نگهداری صرفه جویی می کند.
2پیچیدگی طراحی و نمونه سازی طراحی PCB های سخت و انعطاف پذیر نیاز به تخصص در قوانین PCB های سخت و انعطاف پذیر دارد. اشتباهات (به عنوان مثال، ویاس در مناطق انعطاف پذیر) منجر به کار مجدد پرهزینه می شود. قوانین طراحی برای اجتناب از اشتباهات
قانون
توجیه
فاصله میان لوله ها ≥50 میلی متر از انتقال های انعطاف پذیر و سفت
از تمرکز استرس و ترک شدن جلوگیری می کنه
از پوشک های اشک آور روی ردپای انعطاف استفاده کنید
اتصال پيچ را تقويت مي کند (90 درصد از پيچ را کاهش مي دهد).
از اجزای لایه های انعطاف پذیر اجتناب کنید
وزن باعث می شود که فشار خم شدن تمام قطعات را روی بخش های سفت قرار دهد.
فاصله ≥8 میلی متر بین سوراخ های مس و حفاری را حفظ کنید
از شارژ کوتاه در طول حفاری جلوگیری می کند.
شعاع خم ≥10 × ضخامت لایه انعطاف پذیر
از دست دادن خستگی مس (مهم برای برنامه های کاربردی پویا)
نکات ساخت نمونه اولیه a.از ابزارهای شبیه سازی (به عنوان مثال، Altium Designer، Cadence Allegro) برای آزمایش فشار خم شدن قبل از تولید استفاده کنید. ب- اول 5ـ 10 نمونه نمونه سفارش دهید تا فرم/ تناسب/ عملکرد را تایید کنید.
3مسائل موجودی مواد مواد کلیدی (پولیامید، مس رولد) در معرض اختلال زنجیره تامین (به عنوان مثال کمبود جهانی، تعرفه های تجاری) هستند که باعث تاخیر می شود. استراتژی های کاهش a.شراکت با دو سه تامین کننده گواهی شده برای مواد حیاتی (به عنوان مثال، دوپون برای پلی آمید، Furukawa برای مس رول). ب.برای جلوگیری از تاخیر مواد جایگزین (به عنوان مثال پلی استر به جای PI برای کاربردهای دمای پایین) را مشخص کنید. c.پرده های ۳ تا ۶ ماهه مواد برای پروژه های حجم بالا (به عنوان مثال، تولید قطعات EV).
4فشار مکانیکی در مناطق انعطاف پذیر خم کردن مکرر یا شعاع های تنگ باعث ترک شدن مس، جداسازی لایه یا باز شدن مدارهای عمومی در کاربردهای پویا می شود. تکنیک های کاهش استرس
تکنیک
چگونه کار می کند
اضافه کردن تسکین استرس
لبه های گرد (قطر ≥ 0.5mm) و نوارهای پلی آمید در انتقال فشار را توزیع می کنند.
استفاده از مس چرخدار
مس رولد دارای مقاومت خستگی 2 برابر مس الکترولیتی است که برای خم کردن پویا ایده آل است.
محدود کردن چرخه های خم
طراحی برای خم های ایستاتیک (۱۰ چرخه) در صورتی که امکان پذیر باشد؛ استفاده از چرخ دنده ها برای کاربردهای پویا.
تست با دوچرخه سواری خم
اعتبارپذیری نمونه های اولیه با 10،000+ چرخه خم (به هر IPC-TM-650 2.4.31) تا نقاط ضعف رو پيدا کنه
کاربردهای PCB های جامد و انعطاف پذیر در صنایع مختلف PCB های سفت و انعطاف پذیر در هر جایی که فضا، وزن و قابلیت اطمینان بسیار مهم است استفاده می شوند. در زیر موارد استفاده موثر آنها با مزایای خاص صنعت ذکر شده است.
1الکترونیک مصرفی ظهور تلفن های تاشو، دستگاه های پوشیدنی و لپ تاپ های باریک باعث شده که PCB های سخت و انعطاف پذیر در فناوری مصرفی مورد استفاده قرار گیرند. کاربردها و مزایای کلیدی
درخواست
مزایای PCB های سخت و انعطاف پذیر
اطلاعات بازار
گوشی های هوشمند تاشو
100000 بار خم می شود. 30 درصد نازک تر از طرح های کابل دار.
بازار جهانی تلفن های تاشو تا سال 2027 به 72 میلیارد دلار خواهد رسید (CAGR 45٪).
ساعت های هوشمند/ ردیاب های تناسب اندام
با مچ دست مطابقت دارد؛ ۴۰ درصد سبک تر از PCB های سنتی.
فروش PCB های جامد و انعطاف پذیر با رشد 9.5٪ CAGR (2024 2031) به 6.04B دلار افزایش می یابد.
لپ تاپ ها/تبلت ها
ضخامت را کاهش می دهد (12mm در مقابل 18mm) ؛ عمر باتری را بهبود می بخشد.
70 درصد از لپ تاپ های برتر تا سال 2026 از PCB های سخت و انعطاف پذیر استفاده خواهند کرد.
مثال: سامسونگ Galaxy Z Fold5 از یک PCB سخت و انعطاف پذیر 6 لایه استفاده می کند تا صفحه نمایش تاشو را فعال کند که فضای داخلی را در مقایسه با طراحی کابل قبلی 25٪ کاهش می دهد.
2دستگاه های پزشکی تجهیزات پزشکی نیاز به PCB های کوچک، عفونی و قابل اعتماد دارند PCB های سخت و انعطاف پذیر هر سه مورد را برآورده می کنند. کاربردها و مزایای کلیدی
درخواست
مزایای PCB های سخت و انعطاف پذیر
انطباق قانونی
سازنده های قلبی / ایمپلنت ها
سازگار با زیست (ISO 10993) ؛ مدت عمر 10+ سال؛ هیچ خرابی در کانکتور وجود ندارد.
با FDA 21 CFR Part 820 و USP Class VI مطابقت داره
سونوگرافی قابل حمل
جمع و جور (در کوله پشتی قرار می گیرد) ، به استریلیزه شدن مقاومت می کند.
مطابق با استاندارد IEC 60601-1 (امنیت الکتریکی پزشکی).
با استاندارد EN ISO 13485 (کیفیت دستگاه های پزشکی) مطابقت دارد.
تاثیر: یک سازنده دستگاه پزشکی با استفاده از PCB های سخت و انعطاف پذیر، اندازه تنظیم کننده ضربان قلب را 30٪ کاهش داد که باعث بهبود راحتی بیمار و کاهش زمان جراحی می شود.
3هوافضا و دفاع سیستم های هوافضا و دفاعی در شرایط شدید (دما، لرزش، تشعشع) کار می کنند. کاربردها و مزایای کلیدی
درخواست
مزایای PCB های سخت و انعطاف پذیر
معیارهای عملکرد
فرستنده های ماهواره ای
مقاومت در برابر تشعشعات (معمول RoHS) ؛ 40٪ سبک تر از PCB های سنتی.
مقاومت در برابر -50 درجه سانتیگراد تا +150 درجه سانتیگراد؛ عمر 10 سال در مدار.
ارتباطات نظامی
EMI-shielded؛ مقاومت در برابر شوک (500G) و لرزش.
با MIL-PRF-31032 (استانداردهای PCB نظامی) مطابقت دارد.
هواپیمای هواپیمایی
وزنه ی سیم ها را 50 درصد کاهش می دهد و کارایی سوخت را افزایش می دهد.
100 کیلوگرم در هر هواپیما صرفه جویی می کند هزینه سوخت را 10،000 دلار در سال کاهش می دهد.
4. خودرو خودروهای مدرن (به ویژه خودروهای الکتریکی) از 5×10 برابر بیشتر از وسایل نقلیه سنتی استفاده می کنند کاربردها و مزایای کلیدی
درخواست
مزایای PCB های سخت و انعطاف پذیر
انطباق با استانداردها
مدیریت باتری خودرو (BMS)
30 درصد کوچکتر از طرح های کابل دار؛ جریان های بالا را کنترل می کند.
با ISO 26262 (امنیت عملکردی) و IEC 62133 (امنیت باتری) مطابقت دارد.
رادار ADAS (77 GHz)
EMI-shielded؛ مقاومت در برابر گرمای اتاق موتور (+150°C).
با AEC-Q100 (اعتماد پذیری قطعات خودرو) مطابقت دارد.
سیستم های اطلاعات و سرگرمی
با منحنی های داشبورد مطابقت داره، 20 درصد کمتر قطعات داره
مطابق با IPC-6012DA (استانداردهای PCB خودرو) است.
روند: 80 درصد از خودروهای الکتریکی تا سال 2030 از PCB های سخت و انعطاف پذیر در سیستم مدیریت خودروهای خود استفاده خواهند کرد که در سال 2024 از 30 درصد افزایش یافته است.
5تجهیزات صنعتی و رباتیک ماشین آلات صنعتی و روبات ها به PCB هایی نیاز دارند که در برابر ارتعاش، گرد و غبار و تغییرات دمایی مقاومت کنند. PCB های سخت و انعطاف پذیر در تمام جبهه ها ارائه می دهند.
کاربردها و مزایای کلیدی
درخواست
مزایای PCB های سخت و انعطاف پذیر
داده های عملکرد
ساخت سلاح های رباتیک
خم کردن با مفاصل متحرک؛ هیچ گونه سایش کابل.
مقاومت در برابر 1 میلیون چرخه خم شدن (تلاطم 10~2000 هرتز)
سنسورهای صنعتی
جمع و جور (در محفظه های فشرده قرار می گیرد) ؛ مقاوم در برابر رطوبت.
در درجه حرارت -40 درجه سانتیگراد تا +85 درجه سانتیگراد کار می کند؛ مدت عمر بدون نگهداری 5 سال.
وسایل نقلیه هدایت شده خودکار (AGV)
وزنه ی سیم ها را 40 درصد کاهش می دهد و توان مانور را بهبود می بخشد.
صرفه جویی در 50 کیلوگرم در هر AGV هزینه های انرژی را 15٪ کاهش می دهد.
طراحی و تولید بهترین شیوه ها برای PCB های جامد و انعطاف پذیر برای به حداکثر رساندن مزایای PCB های سخت و انعطاف پذیر، این بهترین روش ها را برای طراحی، انتخاب مواد و آزمایش دنبال کنید.
1انتخاب مواد: تعادل عملکرد و هزینه مواد را بر اساس نیازهای برنامه خود انتخاب کنید. بیش از حد مشخص کردن (به عنوان مثال، استفاده از PI برای دستگاه های مصرفی با دمای پایین) هزینه ها را به طور غیر ضروری افزایش می دهد.
راهنمای انتخاب مواد
نوع درخواست
مواد لایه سفت
مواد لایه انعطاف پذیر
توجیه
الکترونیک مصرفی
FR4 (Tg 170°C)
پلی استر (هزینه پایین) یا PI (نکشی پویا)
FR4: مقرون به صرفه؛ پلی استر: استفاده در دمای پایین.
ایمپلنت های پزشکی
FR4 (بیولوژیکی سازگار) یا تفلون
PI (با استاندارد ISO 10993 مطابقت دارد)
PI: سازگار با زیست محیطی؛ Teflon: مقاومت شیمیایی.
هوافضا/دفاع
Rogers RO4003 (فرکانس بالا) یا FR4 (Tg بالا)
PI (مقاوم تشعشعات)
روجرز: عملکرد RF؛ PI: تحمل درجه حرارت شدید.
ماشین آلات
FR4 (Tg بالا 170°C)
PI (مطابق با AEC-Q200)
FR4: مقاومت در برابر گرما؛ PI: مقاومت در برابر شرایط اتاق موتور.
2نکات طراحی برای قابلیت اطمینان a.پایه های متماثل: ضخامت مس در لایه های بالا و پایین را برای جلوگیری از انحراف مطابقت دهید. ب. فاصله منطقه انعطاف پذیر: اجزای ≥5mm از انتقال های سخت و انعطاف پذیر نگه دارید. c. مسیر مسیر: مسیر مسیر موازی با محورهای خم (کم کردن استرس) و اجتناب از زاویه های تیز (>90°). د.طرح های زمینی: برای کاهش EMI (مهم برای برنامه های RF) ، سطوح زمینی را در لایه های انعطاف پذیر اضافه کنید.
3کنترل کیفیت تولید کار با تولید کنندگان متخصص در PCB های سخت و انعطاف پذیر صدور گواهینامه: ISO 9001 (کیفیت) ، ISO 13485 (طبی) ، AS9100 (هوافضا). b. قابلیت های آزمایش: AOI (برای نقص های سطحی) ، اشعه ایکس (برای ویاس های پنهان) ، چرخه خم (برای انعطاف پذیری). c. تخصص فرآیند: لایه بندی متوالی، حفاری لیزر (برای میکروویا) و چسبندگی چسب.
4تست و اعتباربخشی هیچ PCB سخت و انعطاف پذیر بدون آزمایش دقیق برای تولید آماده نیست. آزمایش های کلیدی شامل:
نوع آزمایش
درخواست خود را به طور مستقیم به ما بفرستید
سیاست حفظ حریم خصوصی چین کیفیت خوب برد PCB HDI عرضه کننده. حقوق چاپ 2024-2025 LT CIRCUIT CO.,LTD. . تمامی حقوق محفوظ است.
پیام شما باید بین 20 تا 3000 کاراکتر باشد!
