Progettare circuiti stampati flessibili

I circuiti flessibili per uso generico sono quelli con componenti elettronici che possono essere piegati per adattarsi in spazi ristretti. La maggior parte sono solo uno o due strati di spessore e sono pensati per " flex per l'installazione " applicazioni, in quanto tollererebbero cicli di flessione limitati. I circuiti stampati come questo si trovano spesso in una varietà di prodotti medici e di consumo.

I circuiti flessibili più difficili hanno tre o più strati e si basano su specifiche che richiedono, ad esempio, cicli di flessione elevati o schede che devono essere piegate o piegate per adattarsi a imballaggi insoliti. Cosa costituisce l'alta flessibilità? È difficile da dire? Ci sono stati test nel settore commerciale dove sono ben 100 cicli di piega, ma tutto dipende dalla lunghezza, dal tipo di materiali, dal peso del rame sulle tavole, dal tipo di curve ecc. Il governo, d'altro canto, può e utilizza molti circuiti flessibili che si trovano in curve di una volta e cicli di flessione elevati. Gli ingegneri elettrici stanno diventando così creativi che molti nuovi circuiti flessibili sono specificati con caratteristiche insolite che possono richiedere un po 'di ricerca e sperimentazione prima che vengano prodotti in quantità. Questo articolo descrive uno di questi circuiti flessibili, e sebbene non fosse per un prodotto medico, potrebbe essere usato per applicazioni mediche.

Alcuni circuiti insoliti

La maggior parte delle persone pensa a un circuito flessibile come una scheda composta da conduttori inseriti tra strati di materiale isolante. Sebbene sia vero, questa descrizione si adatta a molti tipi di circuiti flessibili. Alcuni esempi includono:

1, circuiti flessibili su un lato che hanno uno strato conduttivo di rame su un materiale dielettrico (isolante). Questi circuiti sono circuiti semplici che potrebbero essere utilizzati in un circuito a cerniera su un computer portatile o forse sulla cerniera di un telefono a flip aperto. Questi possono essere costruiti da un numero di costruttori diversi.

2, circuiti a doppia faccia con rame su entrambi i lati del dielettrico. Questi hanno applicazioni simili come sopra, ma sono usati dove sono richieste più interconnessioni in un piccolo spazio.

3, circuiti flessibili con diversi strati. Ciascuno è registrato sugli altri strati e incollato insieme con uno strato adesivo adeguato. Gli strati sono tutti interconnessi da fori passanti placcati. Il numero di strati flessibili può arrivare fino all'immaginazione dell'ingegnere, ma troppi strati e troppo rame lo trasformeranno in una tavola rigida.

4, i circuiti flessibili scolpiti sono disegni mono o bifacciali con rame più spesso per consentire connessioni come dita o cuscinetti come estensioni rigide dei conduttori flessibili. Questi circuiti hanno rame più spesso placcato su aree esposte in cui i conduttori potrebbero essere inseriti in un connettore di accoppiamento.

5, flex modellato sono circuiti flessibili che sono modellati termicamente in forme semplici. Un buon esempio di questo sarebbe una cupola formata su un circuito flessibile.

6, schede di circuiti rigidi flessibili multistrato combinano circuiti flessibili e schede rigide in cui il circuito flessibile si estende dall'area della scheda rigida. Queste schede sono le più complesse e vengono utilizzate per collegare tra loro due o più schede rigide o multistrato.

Fermi National Accelerator Lab - oratorio è sede del Tevatron, un acceleratore di particelle ad alta velocità di circonferenza di quattro miglia. Il laboratorio aveva bisogno di un circuito flessibile per un'applicazione insolita - un rilevatore di particelle all'interno dell'acceleratore. Il circuito doveva funzionare come una scheda di impedenza controllata con un materiale a bassa perdita perché il circuito avrebbe rilevato segnali di ampiezza bassa. Inoltre, il circuito non poteva tollerare la fuoriuscita di gas perché i ricercatori di Fermi non volevano che il rilevatore trovasse particelle che erano state espulse dal circuito. Inoltre, il circuito doveva essere abbastanza flessibile da poter essere inserito in un armadio.

Il laboratorio aveva bisogno di una scheda di impedenza controllata che fosse flessibile, anche se il progetto richiedeva quattro strati di rame: due strati di segnali e due strati di schermatura. Inoltre, il circuito dovrebbe resistere alla saldatura per realizzare tutti i collegamenti elettrici.