Dosky s plošnými spojmi (PCB) sú kritickým komponentom pri navrhovaní a výrobe elektronických zariadení. PCB je nevyhnutnou súčasťou väčšiny elektronických zariadení a poskytuje platformu na pripojenie rôznych elektronických komponentov. V posledných rokoch rastie dopyt po flexibilných doskách plošných spojov kvôli ich schopnosti odolávať zložitým a dynamickým aplikáciám. Rigid Flex Circuit Board je kombináciou pevnej a flexibilnej PCB, ktorá má jedinečné výhody v úspore miesta, odolnosti a spoľahlivosti. Spoločným záujmom výrobcov a spotrebiteľov je však to, či tieto inovatívne pevné dosky s plošnými spojmi budú drahšie v porovnaní s tradičnými pevnými plošnými spojmi. Tu preskúmame nákladové faktory spojené s pevnými ohybnými PCB a určíme ich cenovú dostupnosť v porovnaní s tradičnými doskami plošných spojov.

Prečítajte si o doskách rigid-flex:

Rigid Flex Circuits sú kombináciou pevných a ohybných PCB, ktoré ponúkajú to najlepšie z oboch svetov. Pozostávajú z viacerých pružných vrstiev navzájom prepojených tuhými časťami. Tento dizajn umožňuje doske s plošnými spojmi ohýbať sa a ohýbať, pričom zabezpečuje štrukturálnu integritu a robustnosť.

Faktory ovplyvňujúce cenu dosiek plošných spojov:

Faktory ovplyvňujúce cenu dosiek plošných spojov sa môžu líšiť v závislosti od špecifických požiadaviek projektu. Tu sú niektoré spoločné faktory

zvážiť:

Zložitosť dizajnu:Elektronické dosky s plošnými spojmi so zložitým usporiadaním obvodov, vysokou hustotou komponentov a zložitými schémami zapojenia vyžadujú pokročilejšie výrobné techniky a môžu zahŕňať vyššie náklady.

Počet vrstiev:Tlačené spoje môžu byť jednostranné, obojstranné alebo viacvrstvové. Viac vrstiev umožňuje zložitejšie návrhy, ale tiež zvyšuje celkové výrobné náklady.

množstvo:Množstvo dosiek plošných spojov potrebných pre projekt ovplyvní náklady. Väčšie množstvá zvyčajne vedú k úsporám z rozsahu a nižším jednotkovým nákladom.

Použité materiály:Výber materiálu dosky plošných spojov ovplyvňuje náklady. Drahšie materiály, ako sú vysokofrekvenčné lamináty alebo materiály so špeciálnymi vlastnosťami, môžu zvýšiť celkové náklady.

Povrchová úprava:Požadovaná povrchová úprava, ako je HASL (Hot Air Solder Leveling), ENIG (Electroless Nickel Immersion Gold) alebo OSP (Organic Solderability Preservative), ovplyvňuje náklady. Niektoré povrchové úpravy vyžadujú dodatočné spracovateľské kroky, ktoré zvyšujú celkové náklady.

Zložitosť vŕtania a frézovania:Dosky PCB so zložitými vzormi vŕtania alebo zložitými požiadavkami na frézovanie zvyšujú čas a náklady na výrobu.

Špeciálne požiadavky:Iné faktory, ako je riadenie impedancie, špeciálne požiadavky na stohovanie, slepé/zakopané priechody alebo kontrolované hĺbkové vŕtanie, môžu ovplyvniť náklady, pretože vyžadujú pokročilejšie výrobné techniky.

Vybraný výrobca:Rôzni výrobcovia majú rôzne cenové štruktúry, možnosti a štandardy kvality. Výber renomovaného výrobcu môže ovplyvniť náklady a kvalitu

Výrobný proces:Výrobný proces rigid-flex dosiek zahŕňa flexibilné a tuhé časti. To si môže vyžadovať špecializované vybavenie a techniky, ktoré zvyšujú celkové náklady.

Testovanie a kontrola kvality:Prísne testovanie a procesy kontroly kvality sú rozhodujúce pre zabezpečenie spoľahlivosti a výkonu pevných-flex dosiek.

Rigid-flex doska a tradičná PCB doska: porovnanie nákladov:

Aby sme zistili, či sú dosky s pevným ohybom drahšie ako tradičné dosky plošných spojov, musíme analyzovať rôzne náklady

faktory:

a) Zložitosť dizajnu:Pevné flexibilné dosky plošných spojov umožňujú zložité návrhy so zložitými tvarmi a 3D konfiguráciami. Aj keď takéto návrhy môžu zvýšiť počiatočné náklady na návrh a nastavenie, nevyžadujú žiadne ďalšie konektory a kabeláž, čím sa skracuje čas a náklady na montáž.

b) Cena materiálu:Pevné flexibilné dosky plošných spojov často vyžadujú špeciálne materiály, ktoré vydržia ohýbanie a ohýbanie. Aj keď tieto materiály môžu byť o niečo drahšie ako tradičné materiály tlačených obvodov, vzhľadom na rastúcu dostupnosť a dopyt po takýchto materiáloch je celkový rozdiel v nákladoch zvyčajne malý.

c) Výrobný proces:Výrobný proces pevných-flex PCB zahŕňa kombináciu flexibilných a pevných obvodov, čo môže vyžadovať špecializované techniky a vybavenie. Aj keď to zvyšuje zložitosť výrobného procesu, pokroky v technológii urobili tieto procesy dostupnejšie a nákladovo efektívnejšie.

d) ušetriť miesto:Pevné flexibilné dosky plošných spojov eliminujú potrebu konektorov a káblov, čo umožňuje kompaktnejšie návrhy. Zníženie veľkosti šetrí náklady na celkovú spotrebu materiálu a čas montáže.

e) Spoľahlivosť a životnosť:Rigid-flex dosky môžu odolať ohýbaniu, ohýbaniu a vibráciám pre zvýšenú odolnosť. Táto zvýšená spoľahlivosť vedie k úsporám nákladov znížením nákladov na údržbu a výmenu počas životnosti zariadenia.

f) Dlhodobé náklady:Zatiaľ čo počiatočné náklady na rigid-flex môžu byť vyššie, dlhodobé náklady môžu byť nižšie kvôli jeho zvýšenej spoľahlivosti a odolnosti. Tradičné dosky plošných spojov si môžu vyžadovať častejšiu údržbu, opravy a výmenu, čo časom vedie k zvýšeným nákladom.

g) Výhody špecifické pre aplikáciu:Rigid-flex obvody ponúkajú významné výhody v určitých aplikáciách, ako sú nositeľné zariadenia, letecký priemysel a automobilová elektronika. Úspory z používania pevných-flex PCB v týchto špecializovaných aplikáciách môžu prevážiť počiatočné vyššie náklady.

h) Škálovateľnosť:Flexibilné pevné dosky plošných spojov môžu ponúknuť výhody škálovateľnosti, najmä pre návrhy, ktoré si vyžadujú budúce rozšírenie alebo upgrady. Tieto dosky môžu obsahovať ďalšie komponenty alebo funkcie bez rozsiahleho prepracovania alebo prepracovania, čím sa šetria náklady spojené s prepracovaním a prepracovaním.

i) Celková zložitosť projektu:Porovnania nákladov závisia aj od celkovej zložitosti projektu. Ak si projekt vyžaduje viacero dosiek, zložité prepojenia alebo špecifické tvarové faktory, pevné flexibilné dosky plošných spojov môžu poskytnúť nákladovo efektívnejšie riešenie znížením zložitosti montáže a zjednodušením celkového dizajnu.

j) Cena prototypu:Prototypovanie je dôležitým krokom vo výrobe PCB, ktorý ovplyvňuje celkové náklady. Zatiaľ čo prototypy pevných dosiek plošných spojov môžu byť spočiatku drahšie, môžu poskytnúť presnejšiu reprezentáciu konečného produktu, čo môže potenciálne znížiť náklady spojené s iteráciami a úpravami návrhu.

Prípadové štúdie:

Prípad 1:

Ako príklad používame výrobcu smartfónov. Na obvody smartfónov sa tradične používajú pevné pevné dosky plošných spojov. S požiadavkou na elegantný a kompaktný dizajn sa však pevné flexibilné dosky plošných spojov stali obľúbenejšími.
Pôvodne výrobcovia váhali s prechodom na rigid-flex z dôvodu nákladov. Po ďalšom hodnotení si však uvedomili, že prínosy prevážili potenciálny rozdiel v nákladoch. Flexibilné pevné obvody PCB efektívnejšie využívajú priestor, pretože sa dajú tvarovať tak, aby zodpovedali obrysom puzdra smartfónu. To eliminuje potrebu ďalších konektorov a káblov, čo znižuje čas montáže a náklady. Hard-flex PCB navyše zvyšuje odolnosť. Smartfóny sa pri každodennom používaní často ohýbajú a ohýbajú. tlačené obvody rigid-flex sú navrhnuté tak, aby odolali týmto namáhaniam, čím sa znižuje možnosť poškodenia obvodu. To následne znižuje potrebu opráv a výmen, čo vedie k dlhodobej úspore nákladov. Zvýšený dopyt po smartfónoch a nositeľných zariadeniach využívajúcich pevné ohybné PCB tiež viedol k zvýšenej konkurencii medzi výrobcami PCB. V dôsledku toho sa cena rigid-flex stala konkurencieschopnejšou, čo z neho robí ekonomicky životaschopnú možnosť pre výrobcov.

Prípad 2:

V priemysle zdravotníckych pomôcok sa dosky plošných spojov s pevným ohybom čoraz viac používajú v zariadeniach, ako sú kardiostimulátory a načúvacie prístroje. Vzhľadom na kritickú povahu ich funkcií vyžadujú tieto zariadenia kompaktný dizajn a vysokú úroveň spoľahlivosti. Výrobcovia kardiostimulátorov sú príkladom nákladovej výhody používania obvodov s pevným ohybom v lekárskych zariadeniach. Kardiostimulátory tradične používajú pevné obvodové dosky, ktoré obmedzujú veľkosť a tvar zariadenia. Použitím technológie pevných ohybných dosiek plošných spojov však môžu výrobcovia tieto obmedzenia prekonať. Použitie pevnej ohybnej dosky plošných spojov umožňuje kompaktnejší dizajn kardiostimulátora, čím sa znižuje veľkosť a hmotnosť zariadenia. To nielen zlepšuje pohodlie pacienta, ale tiež znižuje výrobné a materiálové náklady. Menšie veľkosti zariadení znamenajú, že na výrobu je potrebných menej zdrojov, čím sa šetria náklady.
Ďalšou výhodou použitia rigid-flex v medicínskych zariadeniach je zvýšená spoľahlivosť. Dosky Rigid-flex sú navrhnuté tak, aby odolali náročným prevádzkovým podmienkam, ako sú teplotné výkyvy, vibrácie a vlhkosť. Kardiostimulátory a načúvacie prístroje sú často ovplyvnené týmito stavmi v tele. Použitím dosiek plošných spojov s pevným ohybom môžu výrobcovia zabezpečiť dlhodobú spoľahlivosť a výkon týchto zariadení. Tým sa znižuje potreba častej údržby alebo výmeny, čo časom šetrí náklady.
Okrem toho je ďalším aspektom úspory nákladov možnosť prispôsobiť tvar a formu dosky plošných spojov tak, aby vyhovovala požiadavkám zariadenia. Napríklad v prípade načúvacích pomôcok môže byť doska s pevným ohybom tvarovaná tak, aby zodpovedala zakriveniu ucha, čo vedie k pohodlnejšiemu a diskrétnejšiemu dizajnu. Toto prispôsobenie eliminuje potrebu ďalších komponentov a konektorov, čím sa znižuje čas montáže a náklady.

Prípad 3:

V leteckom a automobilovom priemysle sa použitie pevných-flex PCB ukázalo ako cenovo výhodná možnosť vzhľadom na ich schopnosť splniť náročné požiadavky týchto odvetví. Pozrime sa na prípadovú štúdiu z leteckého priemyslu, aby sme pochopili nákladové výhody.
Letectvo V leteckom a kozmickom priemysle sú spoľahlivosť a odolnosť prvoradé. Aplikácie v leteckom a kozmickom priemysle často zahŕňajú extrémne zmeny teploty, vysoké úrovne vibrácií a neustále vystavenie vlhkosti. Preto sa na zabezpečenie potrebného výkonu a spoľahlivosti stalo bežným používanie pevných ohybných dosiek plošných spojov.
V prípadovej štúdii, ktorú vykonala veľká letecká spoločnosť, bolo použitie pevných-flex PCB pri navrhovaní satelitných komunikačných systémov porovnané s použitím tradičných pevných PCB. Satelitné komunikačné systémy vyžadujú kompaktné, ľahké konštrukcie, ktoré majú byť vypustené do vesmíru. Implementáciou dizajnu pevných dosiek plošných spojov bola spoločnosť schopná dosiahnuť významné úspory hmotnosti v porovnaní s tradičnými návrhmi pevných dosiek plošných spojov. Toto zníženie hmotnosti vedie k nižším nákladom na vypustenie, pretože na pohyb satelitov na obežnú dráhu je potrebných menej paliva.
Okrem toho sú dosky plošných spojov rigid-flex menšie a efektívnejšie využívajú priestor, čo umožňuje integráciu ďalších vlastností a funkcií do komunikačných systémov. Navyše tuhosť a flexibilita pevných-flex PCB poskytuje zvýšenú odolnosť a spoľahlivosť. PCB sú schopné odolať drsnému vesmírnemu prostrediu, vrátane teplotných výkyvov a vibrácií počas štartu a prevádzky, čím sa znižuje pravdepodobnosť zlyhania a potreba opravy alebo výmeny. To zase šetrí náklady na údržbu a prestoje.
Navyše nákladové výhody používania pevných-flex PCB v leteckých aplikáciách presahujú výrobnú fázu. Kompaktný dizajn a znížená hmotnosť systému uľahčujú inštaláciu, údržbu a opravy. To následne znižuje mzdové náklady a čas potrebný na tieto činnosti, čo vedie k celkovej úspore nákladov.

Na základe vyššie uvedenej analýzy možno konštatovať, že:

Pevné flexibilné dosky plošných spojov ponúkajú celý rad výhod, vrátane úspory miesta, zvýšenej spoľahlivosti a zvýšenej odolnosti. Zatiaľ čo prvotný dojem môže byť taký, že pevné ohybné PCB sú drahšie, porovnania nákladov ukazujú, že cenový rozdiel je často malý a dokonca nákladovo efektívny, keď sa zohľadnia celkové výhody. S napredovaním technológie a rastúcim dopytom sa cenová priepasť medzi tradičnými doskami s plošnými spojmi a doskami s pevným ohybom naďalej zmenšuje. Preto môže byť investícia do pevných ohybných dosiek plošných spojov rozumnou voľbou, ktorá zaisťuje kompaktnejšie, spoľahlivejšie a odolnejšie riešenia pre moderné elektronické zariadenia.Shenzhen Capel Technology Co, Ltd.established vlastnú továreň na pevné dosky Flex PCB v roku 2009 a je to profesionálny výrobca Flex Rigid PCB. S 15-ročnými bohatými projektovými skúsenosťami, prísnym tokom procesov, vynikajúcimi technickými možnosťami, pokročilým automatizačným vybavením, komplexným systémom kontroly kvality a spoločnosť Capel má tím profesionálnych odborníkov, ktorí poskytujú globálnym zákazníkom vysoko presné a vysokokvalitné pevné dosky Rigid Flex Rigid Pcb, Rigid Flex PCB Fabrication, Fast Turn Rigid Flex PCB. Naše rýchle predpredajné a popredajné technické služby a včasné dodanie umožňujú našim klientom rýchlo využiť trhové príležitosti pre ich projekty.