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circuito flexível FPC, solução de cabo espacial 3D
Quando desdobrado, um telefone dobrável é um comprimido, e quando fechado, é um tijolo quadrado - esta aparentemente simples a ção mecânica coloca exigências extremamente altas nas conexões de circuitos internos. Os PCB rígidos tradicionais não podem dobrar-se, e as conexões tradicionais de cabo se cansaram e se quebrarão durante dobramento repetido. A única coisa capaz de carregar essa tarefa repetitiva de dobramento é uma placa de circuitos flexível (FPC).
Dentro de um telefone típico dobrável, o FPC está ubicado: controlador de visualização, tela de toque, módulo de câmera, reconhecimento de impressões digitais, antena, módulo de carga sem fio - quase todos os módulos funcionais têm um FPC atrás dela para realizar tarefas de transmissão de sinais. A razão pela qual os telefones dobráveis podem resistir a centenas de milhares de aberturas e fechamentos sem fracasso é o suporte técnico fundamental atrás da "flexibilidade" e "resistência à fadiga" da FPC.
�� Pesquisas essenciais:O valor do FPC está não apenas na sua capacidade de dobrar, mas também na sua capacidade de alcançar conexões de circuitos de alta densidade em espaço tridimensional com volume e peso extremamente pequenos.
Flexible Circuit Board (FPC) é um circuito impresso feito de filme de poliímide (PI) ou poliéster (PET) como substrato, que tem alta confiabilidade e excelente flexibilidade. Essa tecnologia originou-se na década de 1970 no campo dos foguetes espaciais nos Estados Unidos, inicialmente usada para resolver os problemas de engenharia de redução limitada de espaço e peso em naves espaciais.
A estrutura básica do FPC é composta por quatro tipos de materiais:
Polímide (PI) é o principal fluxo absoluto na seleção de substratos do FPC. A razão pela qual PI se tornou o substrato preferido para FPC é devido a sua série de propriedades abrangentes irremplaçáveis:
-269 ° C~260 ° C utilização a longo prazo, a curto prazo>400 ° C, adequada para condições de trabalho extremas.
Alta força de tensão, flexibilidade, resistência às lágrimas, e pode resistir a dobramento repetida.
As mudanças na temperatura e umidade são mínimas, assegurando uma montagem de alta precisão.
Alta resistência à isolamento e tensão de descomposição para prevenir fracasso elétrico.
Resistente à maioria dos solventes orgânicos, ácidos e alcálicos, adequados para processamento húmido.
contraste:O filme PET tem um custo menor, mas é inferior ao PI em termos de resistência ao calor, estabilidade dimensional e propriedades mecânicas, tornando o PI a escolha preferida para aplicações de alta confiabilidade.
A fabricação do FPC começou com Flexible Copper Clad Laminated (FCCL), que é a matéria-prima básica do FPC. De acordo com as diferentes estruturas materiais, FCCL pode ser dividido em duas categorias:
| Tipo | estrutura | características | Parte de mercado |
|---|---|---|---|
| Tipo adesivo (3L-FCCL) | Folha de cobre adesiva de película PI | Tecnologia madura e baixo custo, mas com grande espessura, resistência térmica limitada, e perdas de alta frequência | Cerca de 35% |
| Tipo não adesivo (2L-FCCL) | Folha de cobre de filme PI (composto direto ou sputtering) | Mais fina, melhor resistência ao calor, alta for ça da pele, estabilidade do tamanho, camada de cobre pode ser tão fina quanto o nível de nanômetro, adequada para circuitos finos (Pitch<30 μm)<> | >65% (valor de saída representa 75%) |
Tendência:O 2L-FCCL sem cola tem tomado o líder no mercado, e a indústria do FPC está acelerando sua evolução em direção a uma densidade mais fina, mais resistente ao calor e maior.
A fabricação do FPC é um processo preciso em vários passos, e o fluxo típico de processo inclui:
processo tecnológico:Cortar → Forragem → Plateamento de cobre (PTH) → Electroplatização → Aplicação de filme seca → Exposição e desenvolvimento → Electroplatização de padrões → Etching → Peeling → Tratamento de superfície → Aplicação de filme de cobertura → Pressão e cura → Plateamento de ouro de nikel → Impressão de caracteres → Teste elétrico → Punching → Inspecção final e embalagem
Eliminar camadas de cobre desnecessárias, preservar o padrão do circuito, e a precisão determina a capacidade do circuito.
Aplicar o filme de cobertura que foi aberto para proteger o circuito e expor os soldados.
Processo com depósito de níquel e ouro para prevenir oxidação e melhorar a suavidade.
Indicadores principais. Dependendo da espessura do substrato e do tipo de folha de cobre (cobre rolado é superior ao cobre eletrolítico), o FPC dinâmico requer o uso de cobre rolado e PI fino (12,5 ou 25 μm).
A largura/espaço da linha determina a densidade de cabos. A camada de cobre 2L-FCCL pode ser tão fina como 2-8 μm, adequada para circuitos finos (Pitch<30 μm). <>
A força de ligação entre fólia de cobre e substrato é melhor em 2L-FCCL do que em 3L-FCCL.
O substrato PI pode resistir 260 ° C por um longo tempo e é adequado para processos de alta temperatura como o soldamento reflow.
A taxa de mudança de tamanho é extremamente pequena sob mudanças de temperatura e umidade, assegurando a precisão da montagem.
Mais de 55% da demanda global do FPC depende das conexões do FPC para módulos como display, touch, camera, fingerprint, antenna e carga sem fio.
Relógios inteligentes, orelhas TWS, pulsos e outras características ligeiras tornam FPC uma configuração padrão, com envios anuais globais superiores a 500 milhões de unidades.
Dispositivo alternativo de cabo em BMS, mais leve e mais confiável. O mercado global de veículos elétricos FPC espera aumentar de 2,83 bilhões de dólares em 2025 para 4,96 bilhões em 2032. Mostras de carros, faros, controles de portas e outras aplicações são amplamente utilizadas.
O requisito para dobrar a vida é extremamente alto, e o FPC é o componente central do saltador de sinais de hinge.
FPC originou-se no aeroespaço e continua a servir de conector crítico em satélites, aeronaves e equipamento militar. A resistência à radiação e a resistência à alta/baixa temperatura dos substratos PI são irremplaçáveis.
A essência da placa de circuitos flexíveis (FPC) é uma solução de engenharia que estende o "cabo planar bidimensional" tradicional da placa de circuitos rígidos a "cabo espacial tridimensional". Utiliza um substrato PI para fornecer um "esqueleto" resistente a temperaturas altas e baixas e dobramento, usa fólio de cobre rolado para assegurar a confiabilidade da dobração repetida, e usa 2L-FCCL livre de cola para alcançar um design de circuitos mais finos, mais resistentes ao calor e de densidade maior - os três trabalham juntos para ensinar a placa de circuitos como "dobrar".
Desde os cabos de penduras de smartphones dobráveis aos sistemas de gestão de bateria de novos veículos energéticos, das microconexões de smartwatches até o cabo ligeiro da nave espacial - FPC está libertando o "espaço interno" de dispositivos eletrônicos de restrições rígidas. Entender a lógica material do FPC (por que PI), diferenças estruturais (2L vs 3L) e critérios de seleção (tipo de fólia de cobre, espessura de substrato) é a chave para actualizar o FPC de uma "placa dobrável" para uma "decisão de engenharia".
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