Applicazioni dei circuiti stampati flessibili e flessibili‑rigidi

Stai valutando l’uso di PCB flessibili o flex-rigid in un prossimo dispositivo, prodotto o prototipo? Ogni dispositivo e ogni realizzazione inizia con il componente principale: il PCB. Il tipo di PCB che scegli dipende dalla tua applicazione.

Esistono due principali tipi di circuiti e schede utilizzati nella produzione industriale e su larga scala: PCB flessibili e PCB rigido-flessibili. Entrambi i tipi differiscono dai PCB tradizionali e rigidi. Come ci si potrebbe aspettare, questi tipi di schede sono progettati utilizzando una combinazione di materiali e tecnologie flessibili e rigide. Le schede a circuito flessibile sono laminate con rame e materiali simili, e l’obiettivo principale è fornire sufficiente flessibilità e resistenza alla flessione. I PCB rigido-flessibili, invece, sono realizzati utilizzando una combinazione delle due tecnologie e presentano sia aree flessibili che rigide.

Circuiti stampati flessibili

I circuiti stampati flessibili sono considerati “flessibili” per diversi motivi, ma il più evidente è che il loro circuito può essere progettato per adattarsi al dispositivo elettronico o al prodotto principale. I produttori non sono costretti a creare un prodotto o un involucro attorno alla scheda stessa. Al contrario, possono adattare la scheda per inserirla in un progetto esistente. Questo è vantaggioso quando si realizzano componenti o hardware che presentano design ortodossi. Per esempio, se ti preoccupano il peso totale, la portabilità e la durata di un determinato dispositivo, le schede convenzionali potrebbero non essere un’opzione.

PCB flessibilea volte deve essere adattato alle limitazioni di un prodotto. Ad esempio, potrebbe essere necessario ridurre le dimensioni della scheda e i circuiti potrebbero dover essere spostati o riprogettati per corrispondere alle specifiche e alle dimensioni dell’involucro. Tutti i circuiti sono disposti in un motivo distinto — inclusi i componenti — e poi evidenziati da un materiale di base malleabile, come il rame. Anche i tradizionali circuiti stampati vengono realizzati in questo modo, tranne per il fatto che i materiali utilizzati sono molto più pesanti e rigidi.

Pro e contro dei PCB flessibili:
• Affidabilità: eccellente grazie all’eliminazione dei connettori meccanici;
• Costo: costo più elevato rispetto ai rigidi o ai rigido-flessibili;
• Resistenza alla temperatura: Discreta;
• Completamente flessibile e malleabile;
• Può adattarsi a qualsiasi design;
• Meglio per movimenti rapidi e condizioni di forte stress;

Circuiti stampati flessibili-rigidi

I PCB rigido-flessibili devono il loro nome al fatto che utilizzano una combinazione di aree di circuiteria flessibile e rigida. Come la maggior parte dei circuiti stampati, le schede rigido-flessibili hanno più strati, ma in genere ne hanno di più rispetto ai progetti convenzionali.

Questi strati conduttivi aggiuntivi sono delimitati con isolamento rigido o flessibile a seconda delle esigenze del prodotto. Gli strati esterni di una scheda — indipendentemente da quanti ce ne siano — spesso contengono pad esposti o coperture per motivi di sicurezza. I conduttori sono impiegati per lo strato rigido principale, mentre i fori metallizzati flessibili sono utilizzati per qualsiasi strato aggiuntivo, sia flessibile che rigido.

Alcuni progetti richiedono l’uso di tecnologie e design rigidi tradizionali. Altri presentano limitazioni che impediscono ai produttori di utilizzare queste schede più grandi e meno flessibili. Ad esempio, i dispositivi mobili e portatili ne risentirebbero se progettati con schede standard. Ci sono semplicemente troppe parti mobili e componenti che offrirebbero prestazioni scarse se sottoposti a determinate condizioni. I dispositivi mobili devono essere portatili, leggeri e in grado di tollerare condizioni come calore, freddo e, a volte, umidità.

Pro e contro dei PCB flessibili-rigidi:
• Affidabilità: eccellente grazie alla ridotta necessità di giunzioni saldate;
• Costo: costo inferiore rispetto alle schede flessibili;
• Resistenza alla temperatura: Eccellente;
• Ideale per un movimento e uno stress da moderati a leggermente superiori al normale;
• Più flessibile e malleabile rispetto alle tavole convenzionali;
• Affidabilità a lungo termine grazie a un minor numero di interconnessioni e componenti;
• Richiede una manutenzione minima;

Le capacità uniche dei PCB flessibili e flex-rigid li rendono particolarmente adatti a diverse applicazioni. Considera le caratteristiche richieste dal tuo progetto quando scegli tra circuiti flessibili, flex-rigid e rigidi.

Ottieni un preventivo immediato per PCB flessibili / flessibili-rigidi

Applicazioni dei PCB flessibili

I circuiti flessibili e i loro tipi di schede sono spesso utilizzati quando sono necessarie affidabilità e massima adattabilità. Se un circuito deve essere piegato durante l’assemblaggio del package, è necessario un design flessibile. Sono inoltre ideali quando non si possono evitare flessioni e deformazioni. I PCB flessibili hanno fatto grandi progressi negli ultimi anni, consentendone l’uso in situazioni molto più compatte e limitanti. Ciò ha anche aumentato la domanda di circuiti stampati flessibili a livelli senza precedenti. Si prevede che sia le schede flessibili sia quelle rigido-flessibili registreranno una crescita enorme nei periodi annuali compresi tra il 2017 e il 2027.

Alcuni aspetti da considerare prima di selezionare i circuiti stampati flessibili includono:
• Totale necessario: i PCB flessibili sono spesso la scelta migliore quando sono necessari 20 o più conduttori;
• Quantità di spazio disponibile: funzionano bene quando lo spazio è limitato;
• Peso: se hai bisogno di circuiti leggeri, scegli i PCB flessibili;
• Capacità di produzione: i PCB flessibili sono generalmente la scelta migliore nelle situazioni in cui la manodopera per l’assemblaggio e la produzione deve essere limitata;

Domande che potresti voler porti quando esamini i PCB flessibili includono:
• Quanto è importante l’affidabilità?
• Sono necessari metodi di schermatura e controllo dell’impedenza?
• I circuiti della scheda devono essere dinamici e flessibili?

PCB flessibili nell’elettronica dei computer

Molti componenti informatici si basano su circuiti stampati flessibili per il loro funzionamento. I componenti dei dischi rigidi, ad esempio, devono essere flessibili per tenere il passo con le alte velocità a cui scrivono i dati, oltre a essere relativamente piccoli e sottili. Se utilizzati per periodi di tempo prolungati, i dischi rigidi possono anche surriscaldarsi, il che significa che la scheda deve essere in grado di resistere a temperature elevate. Le schede nei dischi rigidi sono spesso accreditate come il motivo per cui riescono a durare così a lungo.

Questi problemi non riguardano solo i dischi rigidi. L’elettronica dei computer di oggi tende a essere piccola e sottile e a volte può raggiungere temperature elevate. È possibile trovare circuiti stampati flessibili anche in molte altre applicazioni di elettronica di consumo, tra cui televisori, console di gioco, stampanti e forni a microonde.

PCB flessibili nell’elettronica automobilistica

Per quanto riguarda le automobili moderne, la maggior parte della loro componentistica elettronica utilizza circuiti stampati flessibili. Questo include le EMU (unità o computer di gestione del motore), i sistemi antibloccaggio dei freni, i controller degli airbag, i pannelli strumenti e i sistemi del cruscotto e molto altro ancora.

Le schede flessibili possono essere progettate per adattarsi a spazi più piccoli e a spazi dalla forma irregolare, offrendo così una maggiore flessibilità agli ingegneri. I circuiti possono anche essere sincronizzati con altri dispositivi elettronici senza la necessità di ingombranti fascette o connettori. In molti veicoli, il peso è anch’esso un fattore critico. Anche i più piccoli componenti aggiuntivi possono fare la differenza. Le schede flessibili sono relativamente leggere e più piccole rispetto ai componenti convenzionali.

I componenti elettronici nelle automobili devono anche essere in grado di resistere a condizioni estreme. Saranno esposti a caldo e freddo intensi quando le persone lasciano le loro auto all’aperto e subiranno forti vibrazioni durante la guida.

PCB flessibili negli smartphone

Gli smartphone sono candidati perfetti per i circuiti stampati flessibili. Sono dispositivi portatili, quindi devono rimanere piccoli, leggeri e facili da trasportare. È necessaria una singola scheda a strato sottile per collegare e sincronizzare tutti i componenti principali.

Le schede a circuito stampato convenzionali non possono essere adattate per entrare in questi spazi ridotti. Poiché i dispositivi mobili vengono portati ovunque, l’hardware al loro interno deve anche resistere a temperature e ambienti variabili. Nessuno di questi scenari è favorevole alle normali schede a circuito stampato.

I produttori di smartphone hanno anche iniziato a progettare telefoni con schermi flessibili, persino così malleabili da potersi piegare e arrotolare. Questo richiede chiaramente l’uso di un circuito stampato flessibile. Gli smartphone sono ora spesso progettati con custodie idrorepellenti e impermeabili, pensate per permettere al telefono di funzionare durante e dopo il contatto con un liquido. Le schede flessibili forniscono l’affidabilità necessaria per questa funzionalità.

PCB flessibili nel campo medico

I PCB flessibili sono fondamentali per le applicazioni farmaceutiche e mediche, soprattutto quando questi circuiti devono resistere a condizioni estreme all'interno del corpo umano.

Una pillola con telecamera ingeribile chiamata PillCam utilizza circuiti flessibili ultra-sottili, che devono essere atossici e resistenti. I pazienti ingeriscono la pillola, che permette a medici e professionisti sanitari di ottenere una visione accurata dei problemi o disturbi del corpo dall'interno dell'organismo. La pillola deve essere straordinariamente piccola e deve essere in grado di adattarsi e flettersi mentre si muove attraverso il corpo del paziente.

I ricercatori hanno anche sviluppato un processo per stampare circuiti su un materiale organico flessibile che può essere impiantato nel corpo per creare protesi degli arti più realistiche. Questo nuovo materiale è ancora più flessibile dei tipici PCB flessibili, permettendogli di muoversi in modo naturale senza danneggiarsi.

Applicazioni PCB flessibili-rigidi

Le schede flessibili-rigide sono simili alle schede flessibili con una differenza principale: hanno strati rigidi. Richiedono materiali aggiuntivi rispetto alle schede puramente flessibili o convenzionali, ma gli strati rigidi le rendono anche più affidabili.

Quando si esaminano i PCB rigido‑flessibili, è necessario considerare gli stessi fattori delle schede flessibili, con queste eccezioni:
• Hai aggiunto affidabilità per compensare?
• I costi e i progetti costosi sono meno preoccupanti?
• Temperature e condizioni estreme sono un fattore?
• Hai bisogno di pannelli più piccoli e modellabili ma con i vantaggi della rigidità?

Per molto tempo, i PCB rigido-flessibili sono stati utilizzati principalmente in ambito militare e nell’industria aerospaziale. Più recentemente, tuttavia, i settori dei PCB rigido-flessibili hanno adattato i progetti delle schede e i circuiti per l’uso nei prodotti di consumo. Inoltre, i PCB rigido-flessibili potrebbero essere ciò di cui hai bisogno quando è necessario il movimento, ma anche la durata è un fattore. Ecco alcune delle applicazioni più comuni per questi PCB.

PCB flessibili-rigidi nei dispositivi medici indossabili

I dispositivi indossabili sono esplosi negli ultimi anni grazie alla popolarità dei fitness tracker e degli smartwatch. Altri dispositivi indossabili includono abiti intelligenti, anelli e gioielli e dispositivi medici. In campo medico è estremamente importante che i medici rimangano informati sui loro pazienti in ogni momento. Ciò può comportare il monitoraggio della frequenza cardiaca, dei modelli respiratori e altro ancora. I moderni dispositivi indossabili consentono ai professionisti sanitari di essere meglio informati sulla salute dei pazienti anche quando questi si trovano oltre la portata dello studio medico o dell’ospedale.

Molti di questi dispositivi indossabili utilizzano circuiti stampati rigido-flessibili. Si usa una combinazione di componenti flessibili e rigidi perché i dispositivi devono essere piccoli e leggeri, ma è fondamentale che funzionino in modo affidabile sotto lo stress delle attività quotidiane. Gli strati rigidi aggiuntivi forniscono l’affidabilità necessaria che permette a questi dispositivi elettronici di continuare a funzionare anche in situazioni impegnative.

Applicazioni industriali dei PCB flessibili-rigidi

I PCB flessibili-rigidi aiutano le apparecchiature industriali a operare in condizioni costantemente gravose e consentono una maggiore flessibilità nella progettazione dei macchinari. Sono utilizzati nella tecnologia di comunicazione a radiofrequenza, nei circuiti di controllo della distribuzione di potenza e in molti altri tipi di apparecchiature nel settore industriale.

La progettazione di circuiti flessibili-rigidi consente ai sensori di essere molto più piccoli e sottili rispetto a quanto sarebbe possibile con circuiti rigidi. Questo apre nuove opportunità nel settore industriale per il modo in cui questi sensori possono essere utilizzati. Ad esempio, la posizione ideale per questi sensori potrebbe essere uno spazio piccolo o di forma irregolare in cui non potrebbero entrare senza l’uso di un componente più flessibile o più piccolo.

I circuiti di controllo della distribuzione di potenza sono stati prodotti e mantenuti in funzione per anni, ma molti presentano problemi di guasti ai circuiti. Ciò è dovuto al fatto che i movimenti frequenti e altre condizioni esercitano uno stress aggiuntivo sui componenti.

L’implementazione di un circuito flessibile-rigido viene spesso utilizzata per解决这些问题，通过为控制电路提供更高的可靠性和耐用性。Il design flessibile-rigido consente alle macchine in cui viene utilizzato di rimanere operative più a lungo.

Le tradizionali schede rigide possono limitare l’uso di tali macchinari e frenare il potenziale del componente. Il design flessibile consente ai produttori di sviluppare soluzioni più innovative per le prestazioni delle apparecchiature.

PCB flessibili e flessibili-rigidi nell’eCommerce

I vantaggi offerti dai circuiti stampati flessibili e rigido‑flessibili sono ideali in molti settori. Con lo stato attuale della tecnologia moderna e il crescente bisogno di dispositivi elettronici più portatili, leggeri e versatili, i circuiti flessibili rappresentano una soluzione praticabile.

Nel settore della vendita al dettaglio online, ad esempio, i magazzini di spedizione ed evasione degli ordini utilizzano apparecchiature elettroniche moderne per scansionare, tracciare e riportare il processo di spedizione. Un pacco o un prodotto deve essere individuato e selezionato, contrassegnato per la spedizione, registrato come spedito e poi inviato attraverso la procedura appropriata per raggiungere il cliente che lo ha acquistato.

Tutto questo viene solitamente tracciato e riportato utilizzando un dispositivo portatile simile a un PDA, che deve essere piccolo e maneggevole affinché i lavoratori possano usarlo comodamente sul pavimento del magazzino. Deve anche essere in grado di resistere alle condizioni talvolta difficili di un magazzino molto trafficato. Questo rende i PCB flessibili e flex-rigid ideali per questi dispositivi.

Perché scegliere PCB flessibili o flex-rigid?

I componenti elettronici stanno diventando sempre più compatti. La necessità di essere flessibili e versatili è in crescita. I PCB flessibili e rigido-flessibili non sono ideali in ogni situazione, ma i professionisti ne raccomandano l’uso nelle seguenti circostanze:
• Il movimento e la mobilità sono un requisito;
• La flessibilità e la deformazione della scheda e dei circuiti sono preoccupazioni principali;
• Spazi ristretti, angoli acuti e fattori di forma non convenzionali sono inevitabili;
• Il peso e la portabilità sono un fattore fondamentale, ad esempio nei dispositivi mobili e nei palmari;
• I lavori di riparazione o la manutenzione semplicemente non sono possibili su base regolare;
• Il dispositivo, prodotto o scheda sarà sottoposto a condizioni e temperature estreme;

In alcuni settori, soprattutto in ambito industriale o commerciale, le apparecchiature devono sopportare movimenti frequenti, rapide variazioni di pressione e condizioni estreme. In queste circostanze, nel lungo periodo, i circuiti rigidi non sono semplicemente affidabili. È qui che entra in gioco, per così dire, la circuiteria flessibile. È in grado di resistere a condizioni più estreme, a movimenti più rapidi, ad alte pressioni e persino a deformazioni. Questo è fondamentale, perché quando i macchinari e i componenti si muovono ad alta velocità, ci si deve aspettare un certo grado di flessibilità e deformazione.

A volte le schede e i loro circuiti devono essere progettati con dimensioni rigorose per adattarsi a un prodotto o al suo involucro. In queste condizioni, non puoi rivolgerti a un produttore qualsiasi per ordinare le schede sperando che tutto sia compatibile. Devi affidarti a un produttore di schede proprietario in grado di fornire circuiti e prodotti che soddisfino le tue esigenze specifiche.

Circuiti stampati flessibili e flex-rigid da PCBCart

PCBCartè uno dei principali produttori sia di circuiti che di schede elettroniche, con applicazioni personalizzabili per qualsiasi marchio o azienda.Che tu abbia bisogno di circuiti flessibili lineari o di circuiti rigido-flessibili, abbiamo soluzioni che fanno al caso tuo. Lavoreremo con te individualmente per garantire che i tuoi circuiti siano conformi agli standard IPC e che le apparecchiature che utilizzi possano rimanere operative e affidabili il più a lungo possibile. Non saremo soddisfatti finché non lo sarai tu, sia dei circuiti che forniamo sia dei prodotti finiti che hai assemblato e che li utilizzano. Se sei interessato a vedere i potenziali casi d’uso e le applicazioni per la tua azienda e il tuo settore, sentiti libero diinviaci i file PCB e la quantità richiesta per un preventivo rapido.

Potresti anche essere interessato a:
•Introduzione e categorie dei circuiti stampati
•PCBCart offre un servizio economico di fabbricazione di PCB flessibili
•PCBCart è in grado di produrre PCB rigido-flessibili
•Ottimizza l’assemblaggio e migliora l’affidabilità con PCB flessibili e flex-rigid