Informazioni su PCB rigidi e PCB flessibili, quando è preferibile utilizzare un tipo anziché l'altro e conoscere alcuni passaggi di produzione relativi a ciascuno di questi tipi di PCB.

Un circuito stampato non è sempre un "consiglio"

Quando si usa il termine "PCB", molte persone pensano a un PCB rigido (circuito stampato). Tuttavia, il termine PCB può riferirsi a un PCB rigido oa un PCB flessibile. I PCB flessibili sono più comunemente noti come circuiti flessibili, ma sono noti anche con altri nomi   comprese schede flessibili, circuiti stampati flessibili, circuiti stampati flessibili e, più ufficialmente, elettronica flessibile. I circuiti Flex hanno recentemente guadagnato enorme popolarità grazie al fatto che possono essere sagomati, piegati, piegati e piegati in configurazioni illimitate. Alla fine, tuttavia, PCB rigidi e PCB flessibili servono, nel senso più fondamentale, la stessa funzione definitiva, che collega insieme vari componenti elettrici e meccanici.

Quando usare rigido e quando usare flessibile

I PCB rigidi in genere costano meno dei circuiti flessibili. Dico "in genere" perché quando si considera il costo totale di proprietà ci sono alcune applicazioni che, quando si usano PCB flessibili, possono essere meno costose rispetto all'uso di PCB rigidi. Per ottenere una comprensione vera e precisa del costo totale di proprietà, è necessario innanzitutto apprezzare il fatto che i circuiti flessibili possono eliminare la necessità di componenti come connettori, cablaggi e altre schede di circuito. Rimuovendo questi componenti da una progettazione, tutto il costo del materiale, il costo di manodopera e assemblaggio e il costo degli scarti sono tutti ridotti.

Molti dispositivi elettronici (laptop e desktop, tastiere audio, unità a stato solido (SSD), TV a schermo piatto e monitor, giocattoli per bambini e vari gadget elettronici) utilizzano PCB rigidi anziché PCB flessibili. Tuttavia, i circuiti flessibili possono essere trovati in dispositivi ultra-compatti e / o ad alte prestazioni, tra cui unità GPS, tablet, smartphone, fotocamere e dispositivi indossabili.

Una maggiore sofisticazione non è l'unica ragione per usare i circuiti flessibili; applicazioni low-tech   potrebbe utilizzare la tecnologia del circuito flessibile, in alcuni casi perché rende l'installazione molto più semplice.

Infine, un circuito flessibile e un circuito rigido possono essere usati insieme, come un PCB unificato, se necessario. Questo approccio, forse, fornisce il meglio di entrambi i mondi.

Alcune somiglianze e differenze tra PCB rigidi e circuiti flessibili

Quando si progettano PCB rigidi, è necessario attenersi a determinate regole di progettazione, comprese le dimensioni minime dei fori, lo spazio minimo e la larghezza della traccia, le distanze minime dai bordi delle schede e gli spessori di rame e di progettazione generale. Inoltre, molte fasi del processo di produzione sono condivise tra PCB rigidi e flessibili. Tali fasi di processo includono la perforazione e la placcatura di fori e vias, l'imaging e lo sviluppo di foto, l'incisione di tracce di rame, rilievi, profili e piani e il riscaldamento (cottura) delle schede di circuito allo scopo di rimuovere l'umidità dai PCB . A questo punto del processo di produzione, i circuiti stampati rigidi si dirigono verso la stazione della maschera di saldatura mentre i circuiti flessibili si dirigono verso la stazione di copertura.

Flex Circuit Overlay

La sovrapposizione del circuito flessibile, o coverlay, come è anche noto, è un processo di laminazione usato per incapsulare e proteggere il circuito esterno di un circuito flessibile. Il film coverlay di un circuito flessibile è simile alla maschera di saldatura di un PCB rigido, con una grande differenza ... il film coverlay è flessibile! Secondo allflexinc.com, "Il film coverlay è generalmente un film di poliimmide rivestito con un adesivo termoindurente. Gli spessori del film vanno da .0005 "a .005" con .001 "e .002" il più comune. "

La copertura poliimmidica e adesiva viene laminata usando pressione e calore, in cui il calore aiuta l'adesivo a scorrere facilmente e riempie gli spazi tra le tracce e gli elettrodi; questo impedisce l'intrappolamento di aria tra gli strati. Di nuovo da allflexinc.com:   "L'adesivo che scorre è necessario in quanto contribuisce a garantire il contatto superficiale completo e l'incapsulamento. L'adesivo tenderà a fuoriuscire leggermente attorno alle aperture. Questo stillicidio viene comunemente chiamato "spremitura adesiva" ed è in realtà un fenomeno desiderato. "

Una volta che il processo di laminazione coverlay è terminato, qualsiasi componente e / o apertura di feature sono realizzati utilizzando la perforazione, l'instradamento o il taglio laser. L'acquaforte non può essere usata.

Standard IPC per PCB rigidi e flessibili

L'elenco degli standard IPC di seguito si applica ai PCB rigidi e ai circuiti flessibili. Prendi nota del fatto che questo elenco non è esaustivo e potrebbe essere necessario prendere in considerazione ulteriori standard IPC. È necessario consultare il sito Web ipc.org per un elenco completo degli standard IPC disponibili.

IPC-2221A, standard generico sulla progettazione di schede stampate

IPC-2223, Standard di progettazione sezionale per schede stampate flessibili

IPC-4101, Specifiche per materiali di base per schede stampate rigide e multistrato

IPC-4202, dielettrici a base flessibile da utilizzare in circuiti stampati flessibili

IPC-4203, film dielettrici rivestiti con adesivo da utilizzare come fogli di copertura per circuiti stampati flessibili e film adesivi flessibili

IPC-4204, dielettrici flessibili rivestiti in metallo per l'uso nella fabbricazione di circuiti stampati flessibili

IPC-6013, Qualificazione e specifiche delle prestazioni per cavi stampati flessibili

In conclusione

Sebbene sia i circuiti stampati rigidi che quelli flessibili hanno fondamentalmente lo stesso scopo, collegando insieme i vari componenti elettrici e meccanici, entrambe le tecnologie hanno il loro posto nella vita. Sebbene molte delle stesse regole di progettazione siano utilizzate con PCB sia rigidi che flessibili, i PCB flessibili richiedono alcune regole aggiuntive a causa delle fasi aggiuntive del processo di produzione. E anche se i PCB rigidi possono sembrare, almeno inizialmente, costare meno, si dovrebbe assolutamente considerare il costo totale di proprietà di un progetto prima di dichiarare che i circuiti flessibili sono troppo costosi.

Infine, è importante notare che non tutte le board house sono in grado di produrre PCB flessibili. Prima di iniziare la progettazione di un circuito flessibile, è necessario intervistare più board board e discutere opzioni flessibili per la creazione di PCB e costi associati.