Гибкие печатные платы
Гибкие платы используются в приборостроении для соединения отдельных электронных элементов или узлов в действующее устройство.
Чтобы понять преимущества и принцип работы этой детали, стоит проанализировать ее внутреннее устройство.
Гибкая печатная плата состоит из следующих элементов и материалов:
- Диэлектрическое основание: изготавливается из полиимида – материала с наиболее высоким диапазоном рабочих температур, хорошими показателями гибкости и сопротивления на разрыв.
- Адгезив: изготавливается из эпоксидных, акриловых или полиимидных полимеров, которые служат связующим материалом между основанием и медной фольгой.
- Медная фольга: токопроводящий материал, который изготавливается из катаной или электроосажденной меди. В гибких печатных платах, которые в процессе эксплуатации подвергаются наибольшим динамическим нагрузкам, применяется более прочная катаная медь.
- Осажденная медь: слой платы, который изготавливается в несколько этапов. Предварительный слой гальванической меди наносится после сверления отверстий и гальванической металлизации палладия. Затем с помощью фоторезиста осуществляется избирательное гальваническое осаждение меди и металлорезиста. Завершается процесс травлением меди и снятием металлорезиста.
- Покрывная пленка: представляет собой полиимидный или ПЭТФ-материал со слоем адгезива с одной стороны. В пленках вырезаются окна, открывающие доступ к контактным площадкам, затем методом горячего прессования пленка приклеивается на заготовку.
- Иммерсионное золото: наносится на открытые участки меди поверх никелевого послоя, обеспечивает качественную пайку платы.
Для гибких печатных плат материалы подбираются с учетом их дальнейшего применения: вместо полиимида для основы можно купить относительно недорогой полиэтилентерефталат. Он обладает улучшенной химической стойкостью и низким коэффициентом влагопоглощения.
Изготовление гибких печатных плат осуществляется на станках с ЧПУ – весь процесс проходит в условиях чистого цеха, чтобы предотвратить попадание посторонних частиц на изделие.
Преимущества гибких печатных плат
Производство гибких печатных плат – технология, востребованная при изготовлении изделий, которые можно купить в любом магазине электротехники. Гибкие платы присутствуют в комплектации приборных панелей и бортового оборудования, медицинского диагностического оборудования, смартфонов и даже космических спутников.
Производители электроприборов и техники выбирают гибкие печатные платы за следующие свойства:
- Тонкое основание: позволило уменьшить размер электронных устройств, а в силу гибкости печатная плата при необходимости складывается и уменьшается в габаритах.
- Сниженный вес: благодаря гибкому основанию такие печатные платы на 70–80% легче аналогов с жестким основанием.
- Усовершенствованный теплообмен: ему способствует тонкое плоское основание, которое равномерно распределяет тепло по поверхности платы.
Изготовление гибких печатных плат по инновационной технологии постепенно вытесняет жгуты проводов, разъемы и кабели, традиционно применяемые в процессе производства приборов.
Эластичная плата дает массу преимуществ:
- Высокая скорость монтажа: нет кабелей, которые требовалось бы скручивать в жгуты – достаточно установить платы с эластичными проводниками. Исключены ошибки, как в случае монтажа проводов.
- Надежность соединений: заключенные в одной плате проводники работают более стабильно, с ними проще контролировать импеданс, перекрестные помехи, а также шумы.
- Эргономичность монтажа: если сравнивать с более тяжелыми кабелями, гибкие печатные платы уменьшают площадь монтажа и вес изделия на 75%.
- Сниженные эксплуатационные затраты: гибкие платы обладают устойчивостью к ударам и вибрациям, реже требуют ремонта.
- Функциональность: на гибкой плате возможно наличие жестких участков, необходимых для монтажа некоторых компонентов оборудования.
Прочность на изгиб – главная причина надежности гибкой печатной платы. Компоненты такого типа в самых неблагоприятных условиях служат гораздо дольше, нежели старые жесткие платы с кабелями круглого сечения.