Сопутствующие знания о FPC
Blaze Display Technology Co., Ltd. | Updated: Nov 27, 2018
FPC: гибкие печатные платы
Гибкие печатные платы (FPC) — это тип гибкого кабеля, который позволяет печатать схемы на гибкой подложке. Эти гибкие кабели печатных плат могут сгибаться и складываться, что позволяет создавать сложные электронные соединения в ограниченном пространстве. FPC выполняют те же функции, что и традиционные печатные платы (PCB), но на гибкой поверхности.
Напечатанная поверх FPC схема является в высшей степени настраиваемой, поэтому каждая FPC обычно разрабатывается для использования в определенном приложении. Их гибкая и легкая конструкция делает их лучшими для проектов, требующих более сложного соединения в ограниченном пространстве.
Части FPC:
l Контакты: Отдельные токопроводящие контактные точки на каждом конце FPC, которые подключаются к соответствующим контактам на другом устройстве.
l Расположение контактов: Расположение контактов на FPC. Расположение контактов обеспечивает правильное выравнивание для передачи сигналов.
l Шаг: Расстояние между центрами двух соседних контактов. Шаг определяет совместимость кабеля с разъемами.
l Сквозное отверстие: Металлизированные отверстия, которые обеспечивают электрические соединения между различными слоями FPC.
l Электрические дорожки: Пути, по которым электрические сигналы проходят через FPC. FPC могут состоять из одного слоя или нескольких слоев токопроводящих дорожек.
l Электрические компоненты: Различные устройства, монтируемые на FPC, включая резисторы, конденсаторы, интегральные схемы и транзисторы.
l Ребро жесткости: Жесткие детали, добавленные в определенные области FPC для обеспечения дополнительной поддержки, особенно в точках соединения.
l Подложка: Основной материал FPC, который обеспечивает гибкость и поддержку токопроводящих дорожек.
Из чего сделаны FPC
FPC строятся, начиная с гибкого базового слоя, сделанного из полиимида или полиэстера. Поверх этого основания один или несколько слоев проводящих дорожек, сделанных из меди, приклеиваются с помощью акрилового или эпоксидного клея над каждым слоем. Многослойные FPC имеют сквозные отверстия, покрытые медью вдоль внутренней части и концов отверстия, чтобы слои могли взаимодействовать.
По всему FPC в определенных областях могут использоваться тонкие ребра жесткости на основе полиимида или более толстые ребра жесткости, сделанные из армированной стекловолокном эпоксидной смолы, для обеспечения различных уровней дополнительной поддержки.
Поверх всего этого полиимидный покровный слой обеспечивает изолирующий и защитный слой. FPC также могут поставляться с экранирующим слоем из алюминиевой или медной фольги над частями кабеля для предотвращения электромагнитных помех. Оловянные или позолоченные штырьки лежат на каждом конце кабеля для легкой пайки.
Как работают FPC
Подобно FFC, каждый конец FPC имеет массив контактов, которые подключаются к разным устройствам с каждой стороны. При подключении к источнику питания это позволяет двум устройствам взаимодействовать друг с другом, отправляя электрические сигналы с одного устройства через FPC на другое устройство.
В отличие от FFC, электрические сигналы проходят через FPC по более сложным путям, следуя дорожкам, вытравленным на FPC. Некоторые сигналы также будут проходить напрямую к определенным смонтированным компонентам, а не проходить напрямую, чтобы достичь устройства на другом конце. В многослойных FPC каждый слой дорожек разделен, поэтому сигнал может достигать других слоев, проходя через проводящую внешнюю часть сквозного отверстия.
Преимущества FPC:
l Высокая сложность: FPC могут поддерживать сложные схемы, включая многослойные и поверхностно монтируемые компоненты.
l Высокая настраиваемость: благодаря возможности включать бесчисленные версии схемных схем в нескольких слоях и присоединять дополнительные компоненты, FPC могут быть в значительной степени настраиваемыми для выполнения определенных функций для узкоспециализированных приложений.
l Высокая гибкость: гибкий материал, который выступает в качестве основы для кабеля, позволяет FPC хорошо работать в приложениях, требующих частого перемещения.
l Высокая прочность: FPC, как правило, более устойчивы, чем FFC, к суровым условиям, таким как высокие температуры и воздействие химикатов.
Недостатки FPC:
l Более высокая стоимость: из-за своей сложной конструкции FPC требуют больше материалов и времени на производство, что делает их обычно более дорогими, чем FFC.
l Ограниченная возможность повторного использования: схемы в каждой FPC разработаны для определенных целей, поэтому их можно повторно использовать только в проектах, требующих от них той же функциональности.
l Высокая сложность конструкции: компиляция FPC с расширенными шаблонами схем может занять много времени.
Распространенные варианты использования FPC:
l Умные часы: из-за своей гибкой конструкции и расширенных возможностей FPC используются в умных часах для таких функций, как обработка статистики состояния здоровья в реальном времени, собранной с датчика.
l Спутниковые солнечные панели: внутри спутников, запущенных в открытый космос, FPC используются для подключения солнечных панелей к системе управления питанием спутника. Легкий вес помогает избежать избыточного расхода топлива, вызванного дополнительным весом.
l Бытовая электроника: FPC можно найти в смартфонах, планшетах, ноутбуках и камерах, где ограничения по пространству и гибкость имеют решающее значение.
l Автомобилестроение: FPC используются в сложных автомобильных деталях и системах, таких как элементы управления приборной панелью, информационно-развлекательные системы и усовершенствованные системы помощи водителю (ADAS).
l Медицинские приборы: в медицинской сфере FPC используются в диагностическом оборудовании, носимых мониторах состояния здоровья и системах визуализации.
l Аэрокосмическая и оборонная промышленность: благодаря своей легкой конструкции FPC встраиваются в аэрокосмические навигационные системы, устройства связи и панели управления.
l Промышленное оборудование: FPC обычно используются в передовом оборудовании в таких областях, как робототехника, системы автоматизации и сложная техника.