Flexibel substraat

De technologie van vandaag bestaat uit complexe interne onderdelen die talrijke signalen verzenden tussen de gebruikerscommando's en het systeemgeheugen. Naarmate apparaten kleiner en geavanceerder worden, hebben fabrikanten materialen nodig die bestand zijn tegen de spanningen en eisen van verschillende omstandigheden en gebruik.

In de afgelopen decennia werd de technologie beperkt door stijve binnendelen die onder intense stress konden bezwijken. In omgevingen waar er te veel hitte of trillingen waren, zou elk apparaat met een printplaat (PCB) gemakkelijk kunnen stoppen met functioneren. De laatste tijd is de technologie echter sterk verbeterd dankzij de introductie van flexibele substraten.

Inhoudsopgave

Wat is een flexibel substraat?
Flexibel substraatgebruik
Hoe worden flexibele substraten gebruikt in PCB's?
Voordelen van flexibele substraten
De toekomst van flexibele substraten
Flexibele substraatprintplaten van millenniumcircuits

Wat is een flexibel substraat?

Een flexibel substraat is een dun, hittebestendig materiaal dat meestal is gemaakt van polymeren zoals polyimide en polyethyleentereftalaat (PET). In veel van de hedendaagse computer- en elektronische apparaten zijn de kleine PCB's die signalen tussen de bedieningsprompts en schermen verzenden, vaak gemaakt van flexibele substraten.

Fabrikanten kiezen steeds vaker voor flexibele substraten voor PCB's omdat het materiaal een flexibele kwaliteit heeft die het gemakkelijker maakt om deze platen op krappe, dunne plaatsen te plaatsen. Bovendien kan PET-substraat de spanningen en temperaturen van een groot aantal werkomgevingen aan en biedt het toch optimale frequenties met minimale componenten.

Flexibele ondergronden

Flexibele substraatmaterialen worden in de industriële en medische sector gebruikt voor een breed scala aan toepassingen en technologieën. De flexibiliteit en duurzaamheid van het materiaal hebben het geschikt gemaakt voor kleine apparaten en intensieve werkomgevingen waar factoren zoals trillingen en hoge niveaus van hitte vaak een rol spelen. Enkele van de belangrijkste toepassingen zijn:

1. Auto-eigenschappen

De auto-industrie maakt gebruik van flexibele substraten vanwege de toegenomen afhankelijkheid van computertechnologie in de auto's van vandaag. Met de komst van slimme auto's hebben autofabrikanten manieren nodig om verschillende slimme componenten in het autoraamwerk op te nemen zonder extra gewicht toe te voegen aan de voertuigontwerpen.

Met flexibele substraten kunnen autofabrikanten nieuwe voertuigen uitrusten met Wi-Fi-connectiviteit, spraakopdrachten en detectiemogelijkheden. Dankzij de lage kosten van flexibele componenten kunnen autofabrikanten deze functies ook tegen redelijke prijzen toevoegen. Bovendien zijn flexibele substraten bestand tegen de verschillende trillingen en trillingen die gepaard gaan met de hobbels en het vaak grindachtige terrein van de openbare wegen van het land.

2. Elektronica

Met de huidige vraag naar apparaten die onderweg werken, maken fabrikanten computers en elektronische apparaten die compacter zijn dan ooit. Deze ontwikkelingen zijn allemaal mogelijk gemaakt door flexibele substraatplaten, die in kleine gadgets kunnen worden geschoven die in de palm van een hand passen. Flexibele substraat-PCB's worden gebruikt in dunne, lichtgewicht apparaten zoals smartphones, digitale camera's, miniatuurvideorecorders en tablets.

3. Magnetrons

In apparaten die hoge temperaturen genereren, moeten de componenten binnenin de flexibiliteit en duurzaamheid hebben om intense hitte te weerstaan. Om deze redenen zijn flexibele substraten cruciaal geworden voor de werking van magnetronovens. Elke keer dat u een kopje koffie in minder dan 60 seconden opwarmt, vertrouwt u op een reeks processen die worden gefaciliteerd door flexibele substraat-PCB's, die de signalen van het invoerpad verzenden om de microgolven te activeren die voedsel en dranken verwarmen.

4. Industriële toepassingen

In fabrieken en verwerkingsbedrijven ondergaan de machines die de transportbanden bekleden enorme hoeveelheden stress gedurende een werkdag. In de afgelopen decennia waren deze apparaten grotendeels afhankelijk van conventionele elektriciteit en perslucht, omdat PCB's te gevoelig en omslachtig waren voor de stress van de industriële omgeving. Dankzij de duurzaamheid en hittebestendigheid van flexibele substraten, kunnen industriële machines nu worden geïntegreerd met computertechnologie en een breder scala aan zware processen uitvoeren.

5. LED-verlichting

LED-verlichting is in populariteit gegroeid als efficiënt en energiebesparend alternatief voor tl-buizen en gloeilampen. Zoals bij alle concurrerende soorten lampen, is een van de belangrijkste zorgen over led's de warmteontwikkeling, die energie kan verspillen en de temperatuurinstelling in een werkomgeving kan beïnvloeden. Dankzij de warmteafvoerende eigenschappen van flexibele substraat-PCB's is warmte een non-factor geworden in LED-verlichtingssystemen.

6. Medische hulpmiddelen en implantaten

Vanwege het kleine formaat en de flexibele aard van PCB's die zijn gemaakt met dit superdunne substraat, is het materiaal een essentieel onderdeel geworden van de nieuwere apparaten die in de medische industrie worden gebruikt. Flexibele substraten worden tegenwoordig overal in gebruikt, van chirurgische instrumenten tot elektronische implantaten.

7. Vermogenselektronica

In combinatie met dunne koperlagen kunnen flexibele substraten worden gebruikt in de industrie van vermogenselektronica. Voor de apparaten van grote faciliteiten die grote hoeveelheden stroom gebruiken om op maximale niveaus te werken, zijn flexibele substraten essentieel vanwege hun stressbestendige duurzaamheid.

Hoe worden flexibele substraten gebruikt in PCB's?

Flexibele substraten worden gebruikt om meerlagige borden te maken, compleet met microchips, interfaces en geïntegreerde schakelingen. Van buitenaf zien deze borden er hetzelfde uit als de strakke, eenvoudige, onbezwaarde PCB's van vandaag. Het belangrijkste verschil is dat deze platen een flexibele kwaliteit hebben met een aanzienlijke buigtoegift.

Een van de andere grote verschillen van PCB's gemaakt met flexibele substraten is de minimale reeks componenten die nodig zijn. Deze apparaten kunnen met een hoge dichtheid functioneren met slechts een kleine hoeveelheid oppervlakteruimte. Hierdoor zijn flexibele substraat-PCB's ideaal voor kleine apparaten die hoge prestatiecapaciteiten nodig hebben voor een groot aantal functies.

Flexibele substraten worden gebruikt in PCB's omdat het door zijn flexibiliteit bestand is tegen schokken, trillingen en intense hitte. Al die tijd zijn flexibele substraat-PCB's bestand tegen deze spanningen met het grootste prestatievermogen. In enkele van de moeilijkste situaties in fabrieken en elektriciteitscentrales maken flexibele substraten het mogelijk om optimale signaalintegriteit te leveren.

PCB's gemaakt van flexibel substraat functioneren met minimale fouten, dankzij het ontbreken van bedradingscomponenten of mechanische connectoren. De assemblagemethoden zijn ook relatief vergelijkbaar op flexibele PCB's, waardoor deze boards functioneel en compatibel zijn in een reeks van toepasbare apparaten. Over het algemeen maken flexibele substraten PCB's betrouwbaarder, robuuster en beter presterende. Als zodanig worden PCB's gemaakt van dit materiaal door de fabrikanten van vandaag steeds meer geprefereerd boven hun stijve tegenhangers.

Voordelen van flexibele substraten

Flexibele substraatmaterialen bieden talloze voordelen voor PCB-fabrikanten en de bedrijven en organisaties die deze boards gebruiken in enorme arsenalen aan complexe computerapparatuur. Flexibele substraten maken platen minder omslachtig en gemakkelijker te hanteren, te installeren, te verwijderen en te repareren. Bovendien zijn dergelijke componenten kostenvriendelijker en minder omslachtig om te vervaardigen. De voordelen van flexibele substraten kunnen als volgt worden samengevat:

1. Gewicht en ruimte verminderen

De kleinere afmetingen en het geringere gewicht van een flexibel substraat maken het gemakkelijker om in een groot aantal elektronische apparaten te passen. Flexibele substraten kunnen worden geïnstalleerd in enkele van de kleinste computerapparatuur op de huidige markt. Dankzij het lichtgewicht karakter van een flexibel substraat is het ideaal voor moederborden in laptops en all-in-one-apparaten. Over het algemeen snijden PCB's gemaakt van flexibel substraat het ruimtevolume met 50% en verminderen ze het gewicht met maximaal 90%.

Flexibele substraten zijn ook ideaal voor apparaten die worden gebruikt in de lucht- en ruimtevaart en de medische industrie. In ziekenhuisapparatuur maakt de lichtgewicht kwaliteit van een flexibel substraat het gemakkelijker om compactere maar uitgebreidere apparaten te bouwen die van de ene kamer naar de andere kunnen worden overgebracht. Het lichtgewicht, compacte karakter van een flexibel substraat maakt het ook de beste keuze voor apparaten die in de lucht worden gebruikt.

2. Eenvoudigere installatie en service

Flexibele substraten zijn eenvoudig te installeren omdat ze kunnen worden gebogen en op hun plaats worden gebogen op een printplaat. Voor sommige van de kleinste boards en apparaten vermindert de flexibiliteit van de substraten enorme hoeveelheden moeilijkheid en arbeid tijdens het assemblageproces. Als zodanig zijn de productiekosten over het algemeen lager wanneer u kiest voor flexibele substraten.

Wanneer onderhouds- of servicewerkzaamheden nodig zijn, wordt de taak een stuk eenvoudiger als het betreffende apparaat bestaat uit onderdelen die zijn bedekt met flexibele substraten. Net zoals het materiaal gemakkelijk op zijn plaats kan worden geplaatst, kan het ook worden getwijnd wanneer dat nodig is voor reparaties en aanpassingen.

3. Betrouwbaarheid vergroten

Flexibele substraten zijn betrouwbaarder dan de eerdere opties op de markt omdat ze weinig of geen interfaceverbindingen vereisen. Met een flexibele ondergrond heb je minder te maken met connectoren, soldeerverbindingen, contactcrimps en andere interfacecomponenten. Dankzij de enorme reductie in connectoren zijn er minder faalkansen bij flexibele substraten.

Flexibele substraten hebben ook de sterkte om de impact van trillingen, hitte en schokken te weerstaan. Als zodanig is het substraat geschikt voor platen die worden gebruikt in apparaten die bedoeld zijn om extreme temperaturen en turbulentie aan te kunnen. Met flexibele substraten zullen de meeste apparaten over het algemeen de kracht hebben om slopend militair en medisch gebruik te weerstaan.

4. Warmte beheren

Flexibele substraatmaterialen zijn bestand tegen hitte en bieden ook enorm superieure flexibiliteit voor alle concurrerende opties. Als zodanig zijn apparaatcomponenten uitgerust met flexibele substraten meer geschikt om de spanningen van hoge temperaturen in industriële omgevingen en vochtige omgevingen te weerstaan. Flexibele substraten zijn ook bestand tegen de effecten van temperatuurveranderingen die er vaak voor zorgen dat andere materialen na verloop van tijd uitzetten en krimpen.

Door de temperatuurbestendigheid van flexibele substraten is het materiaal ook grotendeels bestand tegen de inwerkingen van gas, olie en zuur. Bovendien zijn flexibele substraten meestal bestand tegen de effecten van UV-blootstelling en straling.

5. Esthetiek verbeteren

Flexibele substraten hebben een gestroomlijnd en transparant uiterlijk waardoor de onderdelen in elektronische en computerapparatuur esthetisch aantrekkelijker en gemakkelijker te identificeren zijn. In oudere componenten waren de interne onderdelen vaak belast met draden en andere componenten, waardoor ze moeilijk te identificeren waren voor de typische leek.

In nieuwere componenten maakt het strakke uiterlijk van flexibele substraten componenten minder intimiderend voor de gemiddelde gebruiker. In verschillende organisaties in de industriële sector kunnen computerpersoneel en IT-personeel onmiddellijk verschillende onderdelen identificeren die flexibele substraten gebruiken, omdat de onderdelen niet bedekt zijn met draden en doorlopende componenten.

6. Connectoren elimineren

Flexibele substraten elimineren grotendeels de behoefte aan interfaceverbindingen op computers of elektronische componenten. Tegelijkertijd zijn flexibele circuits geschikt voor de meeste soorten componenten, zolang de onderdelen maar van toepassing zijn op een rigide PCB-ontwerp. Geïntegreerde ZIF-contacten (Zero Interface Force) bieden eenvoudige interfaces voor kleine onderdelen die werken in systeeminfrastructuren.

Platen die gelaagd zijn met flexibele ondergronden zijn over het algemeen vlak van aard en hebben een strak uiterlijk. Vanwege deze vlakheid kunnen PCB's met een flexibel substraat gemakkelijker in smalle sleuven in enkele van de kleinste denkbare apparaten worden gestoken, dankzij het ontbreken van ingewikkelde connectoren.

7. Montagekosten verlagen

Door het dunne karakter en de lichtgewicht kwaliteit van flexibele substraten is het materiaal gemakkelijk aan te brengen in een kleine ruimte. Daarom vereisen de kosten voor het vervaardigen van componenten met flexibele substraten relatief weinig overhead. Bovendien worden de materiaal- en verpakkingskosten ook verlaagd wanneer flexibele substraten worden gebruikt voor de componenten die voorhanden zijn.

De toekomst van flexibele substraten

De verwachting is dat het gebruik van flexibele substraten de komende jaren zal toenemen op het gebied van elektronisch geheugen, micro-elektronica en opto-elektronica. PET-substraatmaterialen bieden de flexibiliteit en duurzaamheid die ideaal zijn voor verdere vooruitgang in de technologie die wordt gebruikt voor de controle van licht, signaaloverdracht en geheugenopslag op het gebied van computers en elektronica.

Voor computerapparatuur zullen PCB's gemaakt van flexibele substraten grotere hoeveelheden geheugenopslag in kleine computerapparatuur mogelijk maken. Te zijner tijd zouden fabrikanten apparaten ter grootte van een duim kunnen ontwikkelen met de capaciteit om duizenden films met hoge bitrate op te slaan en de verwerkingskracht om meerdere programma's uit te voeren, elk met de prompt van een spraakopdracht. Deze apparaten kunnen compatibel zijn met schermen ter grootte van een muur die in kleur en met een optimale resolutie worden weergegeven, compleet met ingebouwde surround-sound-luidsprekersystemen. Al deze functies zullen waarschijnlijk op afstand worden bestuurd met spraakgestuurde AI-technologie, allemaal mogelijk gemaakt door flexibele substraat-PCB's.

PET-flexibele substraten zullen ook verdere ontwikkelingen in slimme auto's mogelijk maken. Als auto's zonder bestuurder de komende decennia de wegen van het land overnemen, zullen flexibele PCB's een integraal onderdeel zijn van de geheugenkracht, detectietechnologie, kunstmatige intelligentie en externe connectiviteit van dergelijke auto's. Dezelfde technologie kan ook worden gebruikt om vliegende voertuigen aan te drijven, wat uiteindelijk de behoefte van het publiek aan wegen en bruggen zou kunnen verminderen.

Flexibele substraatmaterialen kunnen ook een integraal onderdeel zijn van voorspelde technologieën zoals robotmeisjes en bezorgdrones. Naarmate het publiek minder afhankelijk wordt van een auto en bedrijven hun bereik via internet uitbreiden, kunnen klanten afhaalmaaltijden en kleding bestellen bij restaurants en winkels die vele kilometers verderop liggen, allemaal dankzij drones die waarschijnlijk op de hoge capaciteit zullen werken. , stressbestendigheid en duurzaamheid van flexibele substraat-PCB's.

Flexibele substraat-PCB's van Millennium Circuits

Naarmate meer fabrikanten leren over de voordelen van flexibele substraten en hun gebruik als materiaal voor printplaten, stappen steeds meer productmakers over van de harde materialen uit het verleden. Met flexibele PCB's kunnen zelfs de kleinste en dunste apparaten eenvoudig worden uitgerust met kracht en duurzaamheid in een superieure capaciteit dan hun grotere tegenhangers. Bij Millennium Circuits bieden we een reeks flexibele printplaten. Neem vandaag nog contact met ons op voor meer informatie over de mogelijkheden van flexibele substraat-PCB's en hoe deze uw apparaten ten goede kunnen komen.