Produttore di PCB flessibili Cina - Circuiti flessibili personalizzati, consegna rapida

Che cos'è un PCB flessibile?

Un circuito stampato flessibile, chiamato anche flex circuit, flex board, FPC o flexible circuit board, è un circuito stampato costruito su una pellicola di plastica sottile e pieghevole invece che su una base rigida in fibra di vetro. A differenza di un circuito stampato standard, un circuito flessibile può piegarsi, ripiegarsi e persino torcersi senza rompersi.

Il film plastico è quasi sempre in poliimmide. Il poliimmide è in grado di resistere alle alte temperature, non conduce elettricità e rimane flessibile per migliaia di cicli di piegatura senza incrinarsi.

Perché è importante? Perché non tutti i dispositivi dispongono di uno spazio piatto e rettangolare per una scheda elettronica. Smartphone, auricolari, smartwatch, impianti medici e moduli per fotocamere hanno tutti bisogno di un circuito stampato.
elettronica che può curvarsi, piegarsi o muoversi con il prodotto. Un circuito stampato flessibile lo rende possibile, senza aggiungere cavi pesanti o connettori ingombranti.

In breve: se il dispositivo si piega, dovrebbe farlo anche il circuito stampato.

Tipi di PCB flessibili che produciamo

Non tutti i circuiti stampati flessibili sono uguali. Ecco i quattro tipi principali e il loro utilizzo:

PCB flessibile su un solo lato

Un PCB flessibile su un solo lato presenta tracce di rame su un solo lato della pellicola di poliimmide. È il tipo più semplice ed economico da produrre. Il flex su un solo lato è la scelta giusta quando il circuito è relativamente semplice e deve essere piegato una sola volta durante l'assemblaggio, come nel caso di un cavo piatto che collega una fotocamera alla scheda principale di un telefono o di un connettore a nastro per display.

PCB flessibile su entrambi i lati

Un PCB flessibile a doppia faccia presenta il rame su entrambi i lati del film di poliimmide. I due strati di rame sono collegati da fori passanti placcati, chiamati vias, allo stesso modo in cui funziona un PCB rigido bifacciale standard. Il flex bifacciale supporta circuiti più complessi e una maggiore densità di componenti rispetto al monofacciale. Rappresenta circa la 46% di tutta la produzione di PCB flessibili, perché è in grado di bilanciare bene capacità e costi. È comune nei controlli industriali, negli alimentatori e nei dispositivi indossabili di media complessità.

PCB multistrato flessibile

Un PCB flessibile multistrato impila tre o più strati di rame all'interno della struttura in poliimmide, consentendo di realizzare circuiti molto complessi, tracce a impedenza controllata e piani di alimentazione e di massa dedicati, il tutto in una scheda che si piega comunque. Il flex multistrato è comune nei progetti RF ad alta frequenza, nelle apparecchiature di imaging medicale e nell'elettronica aerospaziale, dove l'integrità del segnale e la riduzione del peso sono entrambi elementi critici.

PCB rigido-flessibile

Un PCB rigido-flessibile combina sezioni rigide in FR4 e sezioni flessibili in poliimmide in un'unica scheda. Le aree rigide contengono componenti e connettori pesanti. La sezione flessibile li collega, piegandosi in angoli stretti o su cerniere senza cavi. In questo modo si eliminano i connettori, si riduce il peso e si migliora l'affidabilità. La tecnologia rigida-flessibile è comune nei settori aerospaziale, militare, dei dispositivi medici e dell'elettronica di consumo pieghevole. Abbiamo una pagina dedicata con le specifiche complete del rigido-flex:
→ Ulteriori letture: Produzione di PCB rigidi-flessibili

Capacità di produzione di PCB flessibili

Ecco cosa possiamo costruire esattamente. Se il vostro progetto richiede qualcosa di diverso da queste specifiche, contattate il nostro team di ingegneri per un preventivo personalizzato.

Specifiche	Capacità PCBINQ
Tipo di PCB	Monofacciale / Bifacciale / Multistrato / Rigido-flex
Conteggio degli strati	1 - 10 strati (flex); fino a 20 strati (rigido-flex)
Materiale di base	Poliimmide (PI) - standard; Poliestere (PET) - opzione a basso costo
Larghezza/spazio minimo della traccia	0,075 mm / 0,075 mm
Diametro minimo della via	0,2 mm forato; 0,1 mm laser (HDI flex)
Spessore del pannello	0,05 mm - 0,5 mm
Peso del rame	0,5 oz - 2 oz
Materiale di copertura	Rivestimento in poliimmide; maschera di saldatura LPI
Materiale dell'irrigidimento	FR4, poliimmide, acciaio, alluminio
Finitura superficiale	ENIG, HASL, OSP, argento per immersione, oro duro
Dimensione massima della scheda	450 mm × 1.000 mm
Raggio di curvatura minimo	6× spessore della tavola; 10× (flessione dinamica/ripetuta)
Durata della flessione dinamica	Fino a 1.000.000 di cicli di piegatura
Tempi di consegna	7 - 12 giorni lavorativi
Tempi di consegna	3 - 5 giorni lavorativi
Standard di qualità	IPC-6013, IPC Classe 2 e Classe 3
Certificazioni	ISO 9001, UL, RoHS, REACH

Quali sono i materiali che compongono un PCB flessibile?

I materiali scelti in un PCB flessibile determinano il modo in cui si piega, la resistenza al calore e la durata. Ecco cosa c'è da sapere:

Poliimmide (PI) - Lo standard

La poliimmide è il materiale di base più comune per i PCB flessibili. Si può riconoscere come Kapton, un marchio di DuPont che è diventato il termine di riferimento del settore per questa pellicola giallo-arancione.

La poliimmide resiste a temperature da -269°C a 400°C senza fondersi o incrinarsi. Sopravvive alle saldature. Rimane flessibile anche dopo anni di ripetute piegature. È un isolante elettrico naturale, quindi le tracce di rame non vanno in cortocircuito attraverso il film. Quasi tutti i circuiti stampati flessibili ad alta affidabilità - nel settore aerospaziale, nei dispositivi medici e nell'elettronica automobilistica - utilizzano il poliimmide come base.

Poliestere - L'opzione economica

Il film di poliestere è più economico del poliimmide e funziona bene per applicazioni semplici e a bassa temperatura. Lo svantaggio è che non è in grado di resistere alle temperature della saldatura standard dei circuiti stampati, per cui i componenti devono essere fissati con adesivi conduttivi. I circuiti flessibili in PET sono comuni nelle tastiere a membrana, nei sensori medici monouso e nei semplici cavi a nastro. Se l'applicazione prevede la saldatura a riflusso, utilizzare la poliimmide.

Coverlay - Lo strato protettivo

Il coverlay è la pellicola protettiva esterna incollata sulle tracce di rame. Funziona come la maschera di saldatura di un circuito stampato rigido, proteggendo il rame dall'umidità, dall'ossidazione e dai danni fisici, ma è realizzato con una pellicola di poliimmide flessibile anziché con resina epossidica liquida. Le aperture nel coverlay espongono le piazzole dove vengono saldati i componenti.

Irrigidimenti - Rigidità mirata

A un PCB flessibile possono essere aggiunte sezioni rigide esattamente dove sono necessarie: sotto le aree dei componenti, nelle zone dei connettori o in qualsiasi altro punto in cui la scheda deve rimanere piatta. Questi rinforzi sono chiamati irrigidimenti. Di solito sono realizzati in FR4, poliimmide, acciaio o alluminio. I rinforzi non influiscono affatto sulla sezione flessibile della scheda: l'area di piegatura rimane completamente flessibile.

PCB flessibile vs PCB rigido: quale vi serve?

Entrambi i tipi sono circuiti stampati. La differenza sta nel materiale di cui sono fatti e nelle funzioni che possono svolgere. Ecco un rapido confronto:

Caratteristica	PCB rigido (FR4)	PCB flessibile (poliimmide)
Può piegarsi?	No - si rompe se flesso	Sì - progettato per piegarsi e ripiegarsi
Materiale di base	Fibra di vetro FR4	Poliimmide (PI) o poliestere (PET)
Spessore	0,6 mm - 3,2 mm	0,05 mm - 0,5 mm (zona di flessione)
Peso	Più pesante	Fino a 75% più leggero
Spazio richiesto	Altro - necessita di uno spazio piatto e rettangolare	Meno - avvolge le curve e si inserisce negli spazi vuoti
Resistenza al calore	Fino a 130°C (FR4 standard)	Fino a 400°C (poliimmide)
Costo	Inferiore	Moderato o superiore (compensato dall'eliminazione dei cavi)
Durata della flessione dinamica	Zero - non progettato per il movimento	Fino a 1.000.000 di cicli di piegatura
Il migliore per	Elettronica stabile: schede madri, alimentatori	Indossabili, fotocamere, dispositivi medici e dispositivi pieghevoli

Regole di progettazione dei circuiti stampati flessibili: cosa sapere prima di creare la scheda

La progettazione di PCB flessibili prevede alcune regole che non si applicano alle schede rigide. Prima di tutto, è bene che queste regole siano rispettate
inviateci i vostri file ed eviterete le più comuni modalità di fallimento dei prototipi.

Raggio di curvatura

Il raggio di curvatura è la curva più stretta che il circuito stampato flessibile può fare. Se è troppo stretto, le tracce di rame si rompono. La regola empirica è che:

• Curvatura statica: raggio minimo di curvatura = 6× lo spessore totale del pannello.
• Curvatura dinamica: raggio minimo di curvatura = 10× lo spessore della tavola. Se possibile, è consigliabile un raggio maggiore.

Instradamento delle tracce nella zona flessibile

• Tracciare le tracce perpendicolarmente alla linea di piegatura, non parallelamente ad essa. Una traccia che corre lungo la direzione di piegatura si allunga e può rompersi.
• Disporre le tracce a ventaglio nella zona di piegatura. Evitare gli angoli acuti a 90 gradi in qualsiasi punto dell'area di flessione. Utilizzate invece percorsi curvi o a 45 gradi.
• Mantenere le tracce centrate nell'area flessibile. Le tracce decentrate subiscono maggiori sollecitazioni durante la piegatura.

Via Collocamento

• Non posizionare mai i vias nella zona di piegatura. I vias sono punti rigidi. In una sezione di flessione, concentrano le sollecitazioni e incrinano il rivestimento.
• I vias a goccia sono presenti ovunque su una scheda flessibile, non solo nelle aree ad alta sollecitazione. Le scanalature a goccia distribuiscono le sollecitazioni di flessione su un'area più ampia.

Rinforzi e posizionamento dei componenti

• Non collocare i componenti nella zona di flessione. I componenti sono rigidi. Quando la scheda si piega, i giunti di saldatura si rompono.
• Aggiungere un rinforzo sotto qualsiasi area con componenti, connettori o contatti ZIF. I rinforzi mantengono queste aree rigide mentre il resto della scheda si flette normalmente.

Copertura in rame

• Nella zona di flessione, utilizzare una copertura di rame pari o inferiore a 70%. Un'elevata densità di rame irrigidisce la scheda e riduce la durata della flessione.
• Utilizzare un piano di massa tratteggiato nella zona di flessione invece di una colata solida. In questo modo si preserva la schermatura mantenendo la zona flessibile.

Il nostro Controllo DFM gratuito cattura tutti questi problemi automaticamente quando si caricano i file Gerber. Segnaliamo i problemi prima dell'avvio della produzione, risparmiandovi un nuovo invio.

Quanto costa un PCB flessibile?

I prezzi dei PCB flessibili sono più variabili di quelli dei PCB rigidi. Ecco cosa determina il vostro preventivo:

• Numero di strati: un pannello flessibile su un solo lato è il meno costoso. Ogni strato aggiuntivo aggiunge cicli di laminazione, materiali e tempi di lavorazione. Il flex multistrato costa molto di più di quello monofacciale.
• Dimensioni del pannello e utilizzo del pannello - Il film di poliimmide è più costoso per pollice quadrato rispetto all'FR4. Un pannello più piccolo che pannelli in modo efficiente costa meno per pezzo.
• Lunghezza della zona di piegatura - Le sezioni di flessione più lunghe richiedono una maggiore quantità di materiale poliammidico e una maggiore attenzione durante la produzione.
• Coverlay vs maschera di saldatura LPI - Il coverlay in poliimmide è lo standard per le schede flessibili. Costa di più della maschera di saldatura LPI, ma è più flessibile e più resistente. Per le applicazioni a curvatura dinamica, scegliere sempre il coverlay.
• Irrigidimenti - Ogni tipo di irrigidimento ha costi diversi. Gli irrigidimenti FR4 sono in genere i più convenienti.
• Quantità - Gli ordini più grandi hanno costi unitari inferiori. I prototipi costano di più per scheda rispetto alle serie di oltre 500 pezzi.
• Tempi di consegna - La produzione espressa in 3-5 giorni comporta un sovrapprezzo rispetto ai tempi di consegna standard di 7-12 giorni.

Il modo più rapido per ottenere il prezzo reale: caricare i file Gerber. Il nostro strumento di quotazione istantanea legge i vostri file di progettazione e genera un prezzo reale in meno di 30 secondi, senza bisogno di e-mail.

Perché gli ingegneri scelgono PCBINQ per la produzione di PCB flessibili

Ecco cosa facciamo di diverso:

• Prezzi diretti dalla fabbrica - Nessun distributore, nessun intermediario. Produciamo i vostri pannelli nella nostra fabbrica in Cina. Ciò significa prezzi più bassi e accesso diretto al vostro team di produzione.
• Revisione DFM gratuita per ogni ordine - Il nostro sistema automatizzato controlla i file Gerber per verificare la presenza di problemi di progettazione specifici per la flessibilità prima dell'avvio della produzione. Segnaliamo i problemi e suggeriamo le soluzioni, prima che si trasformino in costose ristampe.
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• Testati per la piegatura dinamica - I nostri PCB flessibili sono qualificati per 1.000.000 di cicli di piegatura utilizzando i metodi di test IPC-TM-650. Se il vostro progetto prevede ripetute piegature, possiamo convalidare la conformità alle specifiche del ciclo di vita prima di impegnarvi nella produzione.
• Supporto IPC Classe 2 e Classe 3 - Per progetti in ambito medico, aerospaziale e della difesa che richiedono i più elevati standard di affidabilità.
• Qualità certificata - Certificazione ISO 9001:2015. Test elettrico 100% prima della spedizione. Certificazione UL, conformità RoHS e REACH.

Tracciabilità completa dei materiali - Ogni lotto di fogli di poliimmide e di rame è tracciato dal fornitore alla scheda finita. Richiesto per applicazioni mediche e aerospaziali.

Domande frequenti