Здание A19 и C2, район Фуцяо № 3, улица Фухай, район Баоань, Шэньчжэнь, Китай
+86 0755 2306 7700

homeГлавная > Ресурсы > Блоги > Жестко-гибкая доска: 5 незабываемых вещей, которые заставят вас любить и ненавидеть

Жестко-гибкая доска: 5 незабываемых вещей, которые заставят вас любить и ненавидеть

2023-05-29Репортер: SprintPCB

В условиях стремительного развития и непрерывной эволюции электронных продуктов инновации и гибкость стали ключевыми понятиями для дизайнеров. Традиционные жёсткие печатные платы уже не в полной мере отвечают требованиям проектирования различных сложных электронных устройств. В связи с этим гибко-жёсткие платы стали важнейшим компонентом инновационного дизайна новой эпохи благодаря своим уникальным характеристикам и преимуществам.

Что такое гибко-жесткая плата ?

Жестко-гибкая-плата-FPCB

Гибко-жёсткие платы становятся всё более распространённой инновационной технологией в электронных устройствах. Появление и развитие FPC и PCB привело к созданию этого нового продукта, который сочетает в себе гибкие и жёсткие платы. Благодаря таким процессам, как ламинирование, гибкая печатная плата и жёсткая печатная плата комбинируются в соответствии с соответствующими технологическими требованиями, что приводит к сочетанию характеристик жёстких и гибких печатных плат. Это сочетание обеспечивает как высокую механическую стабильность и надёжность, так и гибкость и адаптивность. Появление гибко-жёстких плат изменило конструкцию и применение традиционных жёстких печатных плат, открыв множество новых возможностей и задач для электронной промышленности. По сравнению с традиционными жёсткими печатными платами, FPCB обладают значительными преимуществами с точки зрения формы, веса и использования пространства. Это предоставляет разработчикам большую свободу, позволяя им достигать более инновационных и точных проектов продуктов.

Распространенные типы гибко-жестких плат

Тип 1: Гибко-жёсткая плата. Гибкая и жёсткая печатные платы соединены вместе без металлизированных сквозных отверстий (PTH), а количество слоёв больше одного.

Гибко-жесткая доска

Тип 2: Многослойная гибко-жёсткая плата. Этот тип платы имеет металлизированные сквозные отверстия (PTH) и включает более двух проводящих слоёв.

Многослойная гибкая печатная плата

У медали две стороны, и гибко-жёсткие плиты — не исключение. Давайте сначала обсудим их преимущества.

Преимущества гибко-жесткой платы

Гибкость — благодаря уникальной конструкции и производственному процессу гибкие печатные платы демонстрируют превосходную гибкость и адаптивность. Эти платы можно сгибать, складывать или изгибать, придавая им нужную форму для удовлетворения различных требований к дизайну продукта. Например, при проектировании смартфонов или носимых устройств гибкие печатные платы можно свободно сгибать и формовать для придания им сложной формы. Эта гибкость предоставляет дизайнерам большую свободу для создания более сложных и элегантных продуктов. Гибкость гибко-жёстких плат делает их идеальным выбором для дизайна носимых устройств. Например, такие устройства, как умные часы, мониторы здоровья и умные очки, должны адаптироваться к различным размерам и формам запястий, тела или лица. Гибкость и изгибаемость гибко-жёстких плат позволяют этим устройствам плотно прилегать к контурам тела пользователя, обеспечивая комфортное ношение.

носимые технологии

Гибко-жёсткие платы играют ключевую роль в разработке изогнутых дисплеев. Современные устройства, такие как смартфоны, телевизоры и автомобильные дисплеи, всё чаще используют изогнутые конструкции для улучшения визуального восприятия. Гибкость плат позволяет экрану дисплея изгибаться вдоль изгиба без необходимости использования жёстких соединителей, что позволяет создавать бесшовные изогнутые конструкции. Адаптивность гибко-жёстких плат делает их неотъемлемым компонентом складных устройств. Например, таким устройствам, как складные смартфоны и складные планшеты, требуется, чтобы схемы сохраняли соединение при открытии и складывании. Конструкция плат позволяет печатной плате плавно изгибаться и складываться, обеспечивая плавный переход между различными формами устройства, сохраняя при этом надёжные соединения. Гибкость и адаптивность гибко-жёстких плат предоставляют инновационные решения для разработки автомобильных электронных систем. Электронные устройства в автомобилях должны адаптироваться к ограниченному пространству и сложным формам, выдерживая при этом такие факторы окружающей среды, как вибрации автомобиля и перепады температур. Гибкость гибко-жёстких плат позволяет компактно устанавливать печатные платы в автомобильные компоненты различной формы, обеспечивая надёжное электрическое соединение.

автомобильные электронные системы

От носимых устройств до изогнутых дисплеев и даже складных устройств и автомобильных электронных систем – гибкость и адаптивность гибко-жёстких плат позволяет электронным устройствам адаптироваться к различным формам, размерам и условиям окружающей среды, обеспечивая улучшенный пользовательский опыт и функциональность. Кроме того, гибко-жёсткие платы обладают более высокой надёжностью. По сравнению с традиционными жёсткими платами, гибкие платы не требуют разъёмов и штепсельных соединений, тем самым уменьшая количество потенциальных точек отказа. Такая конструкция также снижает проблемы с межсхемными соединениями и риск электрических помех, обеспечивая более стабильное и надёжное электронное устройство. В аэрокосмической отрасли гибко-жёсткие платы широко используются в таком оборудовании, как самолёты и спутники. Эти устройства работают в суровых условиях, включая высокие и низкие температуры, вибрации и удары. Стойкость гибко-жёстких плат к высоким температурам позволяет им стабильно работать в условиях высоких температур, сохраняя надёжность соединений цепей. В то же время, их вибро- и ударопрочность позволяют им выдерживать интенсивные вибрации и удары, возникающие во время полёта, обеспечивая нормальную работу электронного оборудования. В медицинских устройствах, таких как кардиостимуляторы, имплантируемые датчики и носимые медицинские устройства, надежность гибко-жёстких плат имеет решающее значение. Эти устройства должны работать стабильно в течение длительного времени, а также обладать прочностью и устойчивостью к коррозии. Специальная конструкция и выбор материалов гибко-жёстких плат позволяют им адаптироваться к изменениям окружающей среды и выдерживать воздействие биологических жидкостей и химических веществ. Это обеспечивает долговременную надёжность и стабильность работы медицинских устройств. Промышленные системы управления часто работают в суровых условиях, включая высокую влажность, агрессивные газы и вибрацию, среди прочего. Гибко-жёсткие платы широко используются в этих системах, отвечая требованиям к надёжности и долговечности. Специальные материалы и защитные меры, применяемые для гибко-жёстких плат, позволяют им противостоять проникновению влаги в условиях высокой влажности, а также обеспечивают коррозионную стойкость и устойчивость к окислению. Кроме того, вибростойкость гибко-жёстких плат обеспечивает нормальную работу системы в условиях вибрации, предотвращая сбои в работе цепи или неисправности. Ещё одним фактором, обуславливающим популярность гибко-жёстких плат, является их компактность. Благодаря своей гибкости и тонкости, гибко-жёсткие платы занимают меньше места в компактных электронных устройствах. Это критически важно для современной потребительской электроники, такой как смартфоны, планшеты и носимые устройства. Использование гибко-жёстких плат делает устройства тоньше и легче, сохраняя при этом соответствие требованиям к сложным схемам подключения. В современных смартфонах пространство имеет решающее значение. Использование гибко-жёстких плат позволяет создавать более компактные и лёгкие телефоны.Эти платы могут изгибаться и складываться в соответствии с формой телефона, занимая ограниченное пространство и тесно интегрируясь с другими электронными компонентами. Гибко-жёсткие платы могут соединять различные модули внутри телефона, такие как дисплей, камера, аккумулятор и сенсорная панель, что приводит к более компактной структуре устройства, обеспечивая при этом стабильное соединение электрических цепей. Гибко-жёсткие платы также широко используются в области носимых устройств. Традиционные жёсткие платы не могут удовлетворить требованиям носимых устройств, поскольку им необходимо адаптироваться к изгибам и движениям человеческого тела. Гибко-жёсткие платы можно сгибать, складывать и скручивать, чтобы соответствовать форме запястья, руки или других частей тела. Это делает носимые устройства более удобными и уменьшает занимаемое ими пространство на теле. В области автомобильной электроники пространственная эффективность является одним из ключевых факторов. Использование гибко-жёстких плат позволяет создавать более компактные автомобильные электронные модули, тем самым освобождая больше места для других функций и конструкций. Например, на приборной панели автомобиля гибко-жёсткие платы позволяют компактно соединять различные приборы и дисплеи, сокращая потребность в пространстве для прокладки проводов. Кроме того, гибко-жёсткие платы могут изгибаться и адаптироваться к изогнутым поверхностям салона автомобиля, что позволяет более эффективно использовать пространство. Медицинские приборы часто требуют размещения множества электронных компонентов и датчиков в ограниченном пространстве. Применение гибко-жёстких плат позволяет создавать более компактные медицинские устройства, экономя пространство. Например, в имплантируемых медицинских приборах гибко-жёсткие платы могут изгибаться и гнутся, принимая форму прибора и обеспечивая надёжное соединение с другими компонентами. В результате медицинские приборы лучше адаптируются к внутренней среде пациента и обеспечивают точный медицинский мониторинг и лечение. Гибко-жёсткие платы пользуются большим спросом благодаря своей исключительной надёжности и долговечности. Эти платы проходят специальную обработку и обладают такими характеристиками, как вибростойкость, ударопрочность и устойчивость к высоким температурам. Это делает гибко-жёсткие платы особенно подходящими для приложений, требующих высокой надёжности и стабильности, таких как аэрокосмическая промышленность, медицинские приборы и промышленные системы управления. Гибко-жёсткие платы также способны работать в суровых условиях окружающей среды, таких как высокая влажность, экстремальные температуры и химическая коррозия, без потери производительности и выхода из строя. После обсуждения преимуществ давайте рассмотрим недостатки гибко-жёстких плат.Традиционные жёсткие платы не отвечают требованиям носимых устройств, поскольку им необходимо адаптироваться к изгибам и движениям человеческого тела. Гибко-жёсткие платы можно сгибать, складывать и скручивать, чтобы они соответствовали форме запястья, руки или других частей тела. Это делает носимые устройства более удобными и уменьшает занимаемое ими пространство. В области автомобильной электроники одним из ключевых факторов является экономия пространства. Использование гибко-жёстких плат позволяет создавать более компактные электронные модули, освобождая больше места для других функций и конструкций. Например, на приборной панели автомобиля гибко-жёсткие платы позволяют компактно подключать различные приборы и дисплеи, сокращая потребность в пространстве для проводки. Кроме того, гибко-жёсткие платы могут изгибаться и адаптироваться к изогнутым поверхностям салона автомобиля, что позволяет более эффективно использовать пространство. Медицинские устройства часто требуют размещения множества электронных компонентов и датчиков в ограниченном пространстве. Применение гибко-жёстких плат позволяет создавать более компактные конструкции медицинских устройств, тем самым экономя пространство. Например, в имплантируемых медицинских инструментах гибко-жёсткие платы могут изгибаться и гнутся, принимая форму инструмента и обеспечивая надёжное соединение с другими компонентами. В результате медицинские инструменты лучше адаптируются к внутренней среде пациента и обеспечивают точный медицинский мониторинг и лечение. Гибко-жёсткие платы пользуются большим спросом благодаря своей исключительной надёжности и долговечности. Эти платы проходят специальную обработку и обладают такими характеристиками, как вибростойкость, ударопрочность и стойкость к высоким температурам. Это делает гибко-жёсткие платы очень подходящими для приложений, требующих высокой надёжности и стабильности, таких как аэрокосмическая промышленность, медицинские приборы и промышленные системы управления. Гибко-жёсткие платы также способны работать в суровых условиях окружающей среды, таких как высокая влажность, экстремальные температуры и химическая коррозия, без потери производительности и отказов. После обсуждения преимуществ давайте рассмотрим недостатки гибко-жёстких плат.Традиционные жёсткие платы не отвечают требованиям носимых устройств, поскольку им необходимо адаптироваться к изгибам и движениям человеческого тела. Гибко-жёсткие платы можно сгибать, складывать и скручивать, чтобы они соответствовали форме запястья, руки или других частей тела. Это делает носимые устройства более удобными и уменьшает занимаемое ими пространство. В области автомобильной электроники одним из ключевых факторов является экономия пространства. Использование гибко-жёстких плат позволяет создавать более компактные электронные модули, освобождая больше места для других функций и конструкций. Например, на приборной панели автомобиля гибко-жёсткие платы позволяют компактно подключать различные приборы и дисплеи, сокращая потребность в пространстве для проводки. Кроме того, гибко-жёсткие платы могут изгибаться и адаптироваться к изогнутым поверхностям салона автомобиля, что позволяет более эффективно использовать пространство. Медицинские устройства часто требуют размещения множества электронных компонентов и датчиков в ограниченном пространстве. Применение гибко-жёстких плат позволяет создавать более компактные конструкции медицинских устройств, тем самым экономя пространство. Например, в имплантируемых медицинских инструментах гибко-жёсткие платы могут изгибаться и гнутся, принимая форму инструмента и обеспечивая надёжное соединение с другими компонентами. В результате медицинские инструменты лучше адаптируются к внутренней среде пациента и обеспечивают точный медицинский мониторинг и лечение. Гибко-жёсткие платы пользуются большим спросом благодаря своей исключительной надёжности и долговечности. Эти платы проходят специальную обработку и обладают такими характеристиками, как вибростойкость, ударопрочность и стойкость к высоким температурам. Это делает гибко-жёсткие платы очень подходящими для приложений, требующих высокой надёжности и стабильности, таких как аэрокосмическая промышленность, медицинские приборы и промышленные системы управления. Гибко-жёсткие платы также способны работать в суровых условиях окружающей среды, таких как высокая влажность, экстремальные температуры и химическая коррозия, без потери производительности и отказов. После обсуждения преимуществ давайте рассмотрим недостатки гибко-жёстких плат.Медицинские устройства часто требуют размещения множества электронных компонентов и датчиков в ограниченном пространстве. Применение гибко-жёстких плат позволяет создавать более компактные конструкции медицинских устройств, экономя тем самым пространство. Например, в имплантируемых медицинских приборах гибко-жёсткие платы могут изгибаться, принимая форму инструмента и обеспечивая надёжное соединение с другими компонентами. Благодаря этому медицинские инструменты лучше адаптируются к внутренней среде пациента и обеспечивают точный медицинский мониторинг и лечение. Гибко-жёсткие платы пользуются большим спросом благодаря своей исключительной надёжности и долговечности. Эти платы проходят специальную обработку и обладают такими характеристиками, как вибростойкость, ударопрочность и устойчивость к высоким температурам. Это делает гибко-жёсткие платы очень подходящими для приложений, требующих высокой надёжности и стабильности, таких как аэрокосмическая промышленность, медицинские приборы и промышленные системы управления. Гибко-жёсткие платы также способны работать в суровых условиях окружающей среды, таких как высокая влажность, экстремальные температуры и химическая коррозия, без потери производительности и отказов. После обсуждения преимуществ давайте рассмотрим недостатки гибко-жёстких плат.Медицинские устройства часто требуют размещения множества электронных компонентов и датчиков в ограниченном пространстве. Применение гибко-жёстких плат позволяет создавать более компактные конструкции медицинских устройств, экономя тем самым пространство. Например, в имплантируемых медицинских приборах гибко-жёсткие платы могут изгибаться, принимая форму инструмента и обеспечивая надёжное соединение с другими компонентами. Благодаря этому медицинские инструменты лучше адаптируются к внутренней среде пациента и обеспечивают точный медицинский мониторинг и лечение. Гибко-жёсткие платы пользуются большим спросом благодаря своей исключительной надёжности и долговечности. Эти платы проходят специальную обработку и обладают такими характеристиками, как вибростойкость, ударопрочность и устойчивость к высоким температурам. Это делает гибко-жёсткие платы очень подходящими для приложений, требующих высокой надёжности и стабильности, таких как аэрокосмическая промышленность, медицинские приборы и промышленные системы управления. Гибко-жёсткие платы также способны работать в суровых условиях окружающей среды, таких как высокая влажность, экстремальные температуры и химическая коррозия, без потери производительности и отказов. После обсуждения преимуществ давайте рассмотрим недостатки гибко-жёстких плат.

The drawbacks of rigid-flex board

Несмотря на многочисленные преимущества, процесс производства гибких печатных плат сложен. По сравнению с традиционными жёсткими платами, производство гибко-жёстких плат требует более высоких технических требований и специализированного производственного оборудования. Это может привести к более дорогостоящему и длительному производственному процессу. Кроме того, производство гибко-жёстких плат включает в себя несколько технологических операций и комбинирование различных материалов, что может усложнить контроль качества в процессе производства. Давайте кратко рассмотрим процесс производства гибко-жёстких плат. При выборе производителя следует отдать предпочтение тому, у которого есть как оборудование для производства гибких печатных плат (FPC), так и оборудование для производства печатных плат (PCB). Сначала инженеры-электронщики чертят схему и контур гибко-жёстких плат в соответствии с требованиями. Затем чертежи отправляются на завод-изготовитель, где инженеры CAM обрабатывают файлы. На третьем этапе линия по производству плат изготавливает необходимые гибко-жёсткие платы, а линия по производству печатных плат – необходимые печатные платы. На четвёртом этапе, после изготовления гибких и жёстких плат, они бесшовно соединяются между собой с помощью ламинатора в соответствии с требованиями, указанными в чертежах. Наконец, посредством серии детальных процессов изготавливается конечный продукт – комбинированная гибкая и жесткая плата. В процессе производства гибко-жестких плат необходимо выбирать и обрабатывать различные типы материалов. Например, для гибких деталей в качестве подложки обычно используется полиимидная пленка (ПИ), в то время как для жестких деталей могут использоваться подложки из FR4 или других жестких материалов. Это требует понимания и выбора различных свойств материалов для обеспечения их совместимости и надежного совместного функционирования в процессе производства и при конечном применении. Гибко-жесткие платы обычно состоят из нескольких слоев материалов, включая ламинированные комбинации жестких и гибких компонентов. В процессе производства требуются точные этапы ламинирования и склеивания для обеспечения адгезии и качества соединения между различными слоями материалов. Это может включать использование прецизионного оборудования для склеивания и контроль параметров ламинирования для обеспечения надежности и согласованности каждого слоя. Гибкость платы обусловлена ​​ее способностью изгибаться и принимать заданную форму. В процессе производства требуются точные операции гибки и формовки, чтобы гарантировать сохранение электрических характеристик и надежности платы после изгиба. Это может потребовать использования специализированного оборудования и пресс-форм, а также точного контроля параметров, чтобы избежать чрезмерных напряжений и повреждений. В процессе производства гибко-жёстких плат усложняются схемы и электропроводка. В связи с возможностью изгиба и складывания гибких компонентов необходимо учитывать ограничения на пути прохождения цепей и правила монтажа.Проектировщики должны определить оптимальные пути для соединений схем и соблюдать ограничения по минимальному радиусу изгиба для обеспечения надежности и стабильности соединений. В процессе производства плат требуется строгий контроль качества и тестирование. Из-за сочетания множества материалов и слоёв, связанных с контролем качества, задачи контроля возрастают. Производители должны гарантировать качество каждого этапа производства, такого как обработка материалов, качество ламинирования, точность гибки и формовки, а также надёжность соединений схем. Это может потребовать использования высокоточного оборудования и методов контроля, таких как рентгеновский контроль, инфракрасное детектирование и тестирование электрических характеристик. Гибко-жёсткие платы имеют определённые ограничения в некоторых конструктивных аспектах, что может быть причиной их неприязни к некоторым пользователям. Например, гибко-жёсткие платы имеют определённые ограничения по правилам монтажа, особенно в части соединений схем и передачи сигналов. Кроме того, гибко-жёсткие платы часто имеют ограничения по минимальному радиусу изгиба, что означает необходимость учитывать ограничения, связанные с изгибом, в процессе проектирования. Эти ограничения могут создавать трудности для определённых специфических приложений и инновационных проектов, требуя от проектировщиков тщательного взвешивания всех «за» и «против» в процессе проектирования. Из-за сложности конструкции и производства гибко-жёстких плат их ремонт и замена могут быть более сложными. В случае неисправности платы или необходимости её замены может потребоваться привлечение специализированных специалистов. Кроме того, из-за уникальной конструкции и особенностей изготовления гибко-жёстких плат ремонт может занять больше времени и потребовать более высоких затрат.Это требует от проектировщиков тщательного взвешивания всех «за» и «против» в процессе проектирования. Из-за сложности конструкции и производства гибко-жёстких плат их ремонт и замена могут быть более сложными. Если плата выходит из строя или требует замены, может потребоваться привлечение специализированных специалистов для ремонта. Кроме того, из-за уникальной конструкции и особенностей изготовления гибко-жёстких плат ремонт может занять больше времени и потребовать более высоких затрат.Это требует от проектировщиков тщательного взвешивания всех «за» и «против» в процессе проектирования. Из-за сложности конструкции и производства гибко-жёстких плат их ремонт и замена могут быть более сложными. Если плата выходит из строя или требует замены, может потребоваться привлечение специализированных специалистов для ремонта. Кроме того, из-за уникальной конструкции и особенностей изготовления гибко-жёстких плат ремонт может занять больше времени и потребовать более высоких затрат.

Применение гибко-жестких плит

Гибко-жесткие платы имеют широкий спектр применения, например, в смартфонах высокого класса, таких как iPhone, высококлассных наушниках Bluetooth (требующих передачи сигнала на расстояние), умных носимых устройствах, роботах, дронах, изогнутых дисплеях, высокопроизводительном промышленном оборудовании управления, аэрокосмических спутниках и многом другом. Поскольку умные устройства продолжают развиваться в направлении более высокой интеграции, облегченной конструкции и миниатюризации, а также с новыми требованиями к персонализированному производству, вызванными Индустрией 4.0, гибко-жесткие платы предлагают как стабильность жестких плат, так и возможность трехмерной сборки, что делает их весьма перспективными. В 2019 году объем мирового рынка гибко-жестких плат составил приблизительно 1,66 млрд долларов США, что составляет всего около 2,8% от общего рынка печатных плат. Тем не менее, такие продукты, как смартфоны, беспроводные наушники, дроны, автомобили, устройства дополненной и виртуальной реальности и т. д., продемонстрировали самые высокие темпы роста в 2019 году. С ростом числа последующих применений жестко-гибкие платы остаются одним из самых перспективных продуктов с потенциалом роста в 2020 году. По оценкам, глобальная рыночная стоимость жестко-гибких плат достигнет 2,3 млрд долларов США в 2022 году, что составит примерно 3,3% от мировой стоимости производства печатных плат. Приложения для мобильных устройств были крупнейшим рынком программных и аппаратных плат в 2019 году, занимая примерно 43% от общего рынка программных и аппаратных интегрированных плат. Такие приложения, как объективы камер, соединения сигналов экрана и аккумуляторные модули для смартфонов, значительно увеличили спрос на программные и аппаратные интегрированные платы. В частности, применение объективов камер смартфонов показало значительный рост спроса из-за тенденции к появлению многокамерных смартфонов у различных брендов. Этот рост как количества, так и средней цены за единицу программных и аппаратных интегрированных плат будет способствовать увеличению доли на рынке приложений для мобильных устройств. Разработка плат с интегрированным программным и аппаратным обеспечением для объективов мобильных телефонов обусловлена ​​главным образом требованиями к лёгкости, тонкости и высокой плотности размещения объективов смартфонов, что обуславливает использование плат с интегрированным программным и аппаратным обеспечением. Кроме того, учитываются такие факторы, как положение объектива, ориентация, помехи сигнала, теплоотвод и технические характеристики. Кроме того, некоторые объективы имеют перископическую конструкцию из-за требований к оптическому зуму, что ещё больше усугубляет строгие пространственные ограничения для объективов смартфонов. В результате появились различные форм-факторы, влияющие на внешний вид объективов, предъявляющие более высокие требования к интегрированным программным и аппаратным средствам и расширяющие область их применения.

Связаться с нами

Мы с радостью ответим на ваши вопросы и поможем вам добиться успеха.

Поддержка клиентов