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柔性電路板成型方式選擇:關(guān)鍵決策指南

2024-11-16 09:02

選擇柔性電路板的成型方式需要綜合考慮多個(gè)因素,以下是一些關(guān)鍵要點(diǎn):

一、產(chǎn)品設(shè)計(jì)要求

柔性電路板外形復(fù)雜度

如果 FPC 線路板的外形較為簡(jiǎn)單,如規(guī)則的矩形或簡(jiǎn)單的幾何形狀,像沖切這種成型方式就比較合適。沖切可以高效地處理簡(jiǎn)單形狀,并且能夠保證邊緣整齊。例如,一些簡(jiǎn)單的電子產(chǎn)品內(nèi)部連接用的 FPC,其形狀規(guī)則,使用沖切成型能快速生產(chǎn)。

但當(dāng)線路板外形復(fù)雜,有不規(guī)則的曲線、小孔或者精細(xì)的邊緣設(shè)計(jì)時(shí),激光切割則更具優(yōu)勢(shì)。激光切割能夠精準(zhǔn)地按照復(fù)雜的設(shè)計(jì)圖案進(jìn)行切割,例如在一些可穿戴設(shè)備的 FPC 成型中,由于產(chǎn)品空間有限,外形需要貼合人體曲線,激光切割就能很好地滿足這種精細(xì)復(fù)雜的外形要求。

尺寸精度要求

對(duì)于尺寸精度要求極高的 FPC,如在高精度的電子儀器或航空航天設(shè)備中的應(yīng)用,光刻成型是一種理想的選擇。光刻技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)微米級(jí)甚至納米級(jí)的尺寸精度,能夠精確地制作出非常精細(xì)的線路和微小的結(jié)構(gòu)。

相比之下,模切成型的精度雖然也能滿足一般的工業(yè)要求,但在面對(duì)超高精度需求時(shí)可能會(huì)有一定局限。不過(guò),如果產(chǎn)品尺寸精度要求在一定范圍內(nèi),且形狀適合模切模具的設(shè)計(jì),模切成型可以作為一種高效且成本較低的成型方式。

 

二、材料特性

材料類型

FPC主要是以PI(聚酰亞胺)為絕緣層的一種線路板,具有耐高溫,輕薄,可彎折的特點(diǎn),廣泛應(yīng)用于手機(jī),平板電腦,醫(yī)美,通信器材,機(jī)器人,智能家居等產(chǎn)品上。PI是一種高分子材料,本質(zhì)是一種高性能的特種工程塑料,所以外形成型沒(méi)法像傳統(tǒng)PCB一樣采用CNC銑出來(lái),而是采用激光或模沖的方式加工。

FPC激光成型是一種利用激光作為熱源進(jìn)行切割產(chǎn)品的成型新技術(shù),不需要模具,對(duì)板子外形無(wú)要求,特別適合樣品及小批量FPC。
但激光在切割時(shí)因溫度太高,會(huì)將PI膜燒蝕成碳粉,并反濺到板子邊緣上,形成碳粉殘留,且不易清除,影響外觀,且激光切割效率較低,成本較高,不適合大批量板。

FPC模沖成型模沖沒(méi)有激光碳粉殘留問(wèn)題,半孔板也不會(huì)有半孔焊盤(pán)之間存在碳粉殘留導(dǎo)致的微短問(wèn)題,可配自動(dòng)沖床,生產(chǎn)效率高,成本低,但要開(kāi)模具,適合大批量板。

軟板材料厚度

較薄的 FPC 材料,如厚度小于 0.1mm 的材料,激光切割可以更精準(zhǔn)地控制切割深度和質(zhì)量,避免材料在成型過(guò)程中出現(xiàn)撕裂等問(wèn)題。

對(duì)于較厚的材料,沖切或者模切可能更有力量?jī)?yōu)勢(shì)。例如,當(dāng) FPC 材料厚度達(dá)到 0.3mm 以上時(shí),沖切模具可以通過(guò)合理的壓力設(shè)置,有效地對(duì)材料進(jìn)行切割,并且能夠保證切割后的邊緣質(zhì)量。

 

三、生產(chǎn)批量和效率

柔性線路板批量大小

在大規(guī)模生產(chǎn)中,模切成型是一種高效的方式。一旦模具制作完成,模切可以快速地對(duì)大量的 FPC 進(jìn)行成型加工,單位成本較低。例如,在消費(fèi)電子行業(yè),對(duì)于一些需求量巨大的手機(jī) FPC 配件,采用模切成型能夠滿足快速生產(chǎn)的需求。

對(duì)于小批量生產(chǎn)或者產(chǎn)品研發(fā)階段,激光切割或者沖切可能更為靈活。因?yàn)樗鼈儾恍枰衲G心菢又谱鲗iT(mén)的模具,特別是激光切割,只需要將設(shè)計(jì)圖紙輸入設(shè)備,就可以快速開(kāi)始生產(chǎn),適合產(chǎn)品的快速迭代和小批量試生產(chǎn)。

生產(chǎn)效率要求

如果對(duì)生產(chǎn)效率要求極高,模切成型和沖切都有較高的加工速度。模切通過(guò)連續(xù)的模切動(dòng)作,每分鐘可以處理大量的 FPC;沖切在合適的模具和設(shè)備配置下,也能實(shí)現(xiàn)快速成型。

不過(guò),激光切割速度相對(duì)較慢,尤其是在處理大面積或者復(fù)雜圖案的 FPC 時(shí)。但激光切割的優(yōu)勢(shì)在于可以 24 小時(shí)不間斷工作,并且可以通過(guò)自動(dòng)化編程實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守操作,在一定程度上彌補(bǔ)了速度上的不足。

 

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