Projeto de Placa de Circuito Impresso Flexível e Seu Uso no Projeto de Veículos Elétricos

Palavras-chave: PCB Flexível, Fabricante de PCB Flexível

PCB Flexível é um tipo especial de placa de circuito, também conhecida como impressões flexíveis ou circuitos flexíveis. Na forma desejada, você pode dobrá-los. Eles são amplamente utilizados para aplicações de alta temperatura e alta densidade. Como material de substrato, os designs flexíveis são compostos por um filme de poliéster ou poliimida transparente que possui alta resistência ao calor, o que o torna adequado para a montagem de componentes por solda.

Composto por cobre combinado com uma camada dielétrica de poliimida, um circuito flexível possui uma camada condutora de trilhas. De 0,0001" a 0,010", a espessura da camada condutora de cobre pode variar, e de 0,0005" a 0,010", a espessura do material dielétrico pode variar. Para unir a camada condutora de cobre ao substrato, é necessário um adesivo; para fixar o cobre ao substrato, embora às vezes a deposição a vapor seja igualmente útil.

A seleção do material depende de muitos fatores, incluindo resistência mecânica e química, capacitância, temperatura, corrente e tipos de flexão, e é um pouco complicada para a fabricação de placas de circuito flexíveis.

Como possuem menos interconexões, os designs flexíveis são mais confiáveis, garantindo menos crimpagens de contato e juntas de solda. E como cobrem apenas 10% da área em comparação com placas de circuito rígidas e devido à sua capacidade de curvatura flexível, esses circuitos exigem menos espaço.

Importância no Mundo Moderno

Eles são amplamente utilizados para aplicações estáticas e flexão dinâmica e, portanto, as placas flexíveis podem ser dobradas em qualquer formato. Enquanto as placas de circuito usadas para aplicações estáticas oferecem flexão mínima, as placas de circuito dinâmicas são feitas para flexão regular.

Para suportar altas temperaturas, os designs de circuitos flexíveis são feitos entre -200° C e 400° C. Para medições em furos de sondagem na indústria de petróleo e gás, essa é a razão pela qual são adequados.

Em muitas aplicações, as placas flexíveis do Fabricante de PCB Flexível são úteis, mas como substitutas para placas de circuito rígidas, você não pode usá-las. Pois em aplicações de fabricação automatizada de alto volume, as placas rígidas podem ser instaladas de forma barata.

Para aplicações que exigem flexão regular, alta precisão, melhor desempenho e exatidão, as placas de circuito flexíveis são a escolha certa. As aplicações das placas de circuito flexíveis incluem:

• Freios antitravamento
• Câmeras
• Sondas de ultrassom
• Bombas de combustível
• Equipamentos de código de barras
• Dispositivos médicos
• Teste de semicondutores
• Satélites
• Sistemas de movimento
• Pacotes de baterias
• Aviônicos
• Sistemas de airbag
• Dispositivos de fabricação

Trilhas de Cobre Largas a Finas

Para ter menos resistência à flexão, você usaria trilhas de cobre mais finas se quiser ter mais flexibilidade. Para permitir a soldagem do cabo flexível em outro lugar, você pode usar terminações largas na borda ao mesmo tempo. Isso será considerado um ponto fraco ao soldar se a transição for feita de forma abrupta. Portanto, na largura entre trilhas largas e finas, é melhor fazer uma mudança gradual.

Design de VE Aprimorado por PCBs Flexíveis

Para o desenvolvimento futuro da indústria automotiva, os veículos de nova energia são a tendência principal. Os chicotes elétricos automotivos são relativamente complexos e pesados em conexão com um suporte de linha tradicional, que, com o aumento contínuo da quantidade de componentes eletrônicos, não pode atender aos veículos de nova energia. No entanto, sendo capaz de suportar milhões de flexões dinâmicas, o Flex PCB oferece liberdade de design, tornando-se uma substituição ideal para chicotes elétricos sem danificar os fios. Além disso, durabilidade, resistência ao calor, alta confiabilidade e características adequadas para componentes eletrônicos automotivos são demonstradas pelo Flex PCB em ambientes adversos. Atualmente, é usado em sistemas de entretenimento, caixas de câmbio, faróis de LED para carros, BMS, sensores, navegação, display automotivo e outros dispositivos veiculares em veículos de nova energia.

O potencial da eletrônica automotiva tornou-se cada vez mais evidente com o contínuo desenvolvimento e inovação da tecnologia de sensores, que se espera que se torne um importante impulso de crescimento para o mercado de Flex PCB.

Design de PCB

Usando tecnologia fotolitográfica, os FPCBs são fabricados. Laminar tiras de cobre muito finas (0,07 mm) entre duas camadas de poliéster (PET) é uma forma alternativa. Com um adesivo que é curado por calor durante o processo de laminação, essas camadas de PET, tipicamente com 0,05 mm de espessura, são revestidas. A capacidade de flexionar conexões elétricas durante a operação normal, como entre subsistemas para substituir a fiação, é a principal vantagem, por exemplo, em aplicações automotivas e aeroespaciais.

Estamos testemunhando uma demanda crescente por produtos de maior desempenho em muitas áreas da eletrônica, com pesos e dimensões cada vez menores. Para soluções de PCB capazes de acomodar altas densidades de componentes eletrônicos, esses requisitos rigorosos exigem espaços cada vez mais apertados. Muitos exemplos significativos do uso potencial de FPCBs são oferecidos pela indústria automotiva, incluindo displays, sistemas de controle de painel, botões, sistemas de infoentretenimento e áudio, e mais, como volante e codificadores rotativos. Para minimizar a soldagem, essas aplicações exigem alta simplicidade, robustez e confiabilidade da fiação, que pode levar a falsos contatos ou falhas potencialmente devido ao estresse mecânico e de envelhecimento. Mesmo na presença de altos choques e vibrações, dispositivos baseados em FPCBs oferecem alta resistência, têm maior densidade de circuito e menor peso, além de serem menos propensos a falhas.

Em um veículo elétrico (VE), o status das baterias durante a operação é monitorado pelo sistema de gerenciamento de bateria. Para prolongar a vida útil das baterias, é necessária uma funcionalidade inteligente, que tem um impacto fundamental no custo total de propriedade. A profundidade de descarga, o nível de carga e o estado de saúde do sistema de gerenciamento de bateria devem ser monitorados continuamente. A uma mudança na capacidade nominal, o estado de saúde variável de células individuais pode corresponder à medida que as baterias envelhecem: otimizar o uso das células através de um circuito de supervisão é o desafio que garante um equilíbrio dos níveis de energia passiva ou ativa durante a operação. Ao conectar os sensores de cada célula ao BMS, os circuitos flexíveis fornecem o método compacto e leve perfeito.

Tecnologia Aprimorada de Chicotes

Para a fabricação de PCBs flexíveis multicamadas de qualquer comprimento, a inovação patenteada de processo estendeu a capacidade, tornando estes os maiores PCBs flexíveis multicamadas do mundo. Como galvanoplastia, serigrafia, perfuração e prensagem, muitas etapas tradicionais do processo de fabricação de PCBs flexíveis são fixas. A inovação das empresas muda estas, tornando-as processos dinâmicos e estáticos; modificação inovadora de técnicas de fabricação existentes e equipamentos de eletrolaminação de PCB e bobina a bobina. O resultado é que o único limite é o da própria aplicação, em vez do processo de fabricação e da cadeia de suprimentos definindo os limites.