Desky plošných spojů (PCB) jsou kritickou součástí při navrhování a výrobě elektronických zařízení. PCB je nezbytnou součástí většiny elektronických zařízení a poskytuje platformu pro připojení různých elektronických součástek. V posledních letech roste poptávka po flexibilních PCB kvůli jejich schopnosti odolávat složitým a dynamickým aplikacím. Rigid Flex Circuit Board je kombinací tuhé a flexibilní desky plošných spojů, která má jedinečné výhody v úspoře místa, odolnosti a spolehlivosti. Společnou obavou výrobců a spotřebitelů však je, zda tyto inovativní pevné desky s plošnými spoji budou dražší ve srovnání s tradičními pevnými plošnými spoji. Zde prozkoumáme nákladové faktory spojené s rigid-flex PCB a určíme jejich cenovou dostupnost ve srovnání s tradičními obvodovými deskami.

Přečtěte si o deskách rigid-flex:

Rigid Flex Circuits jsou kombinací pevných a ohebných PCB, které nabízejí to nejlepší z obou světů. Skládají se z více pružných vrstev propojených tuhými sekcemi. Tato konstrukce umožňuje desce s plošnými spoji ohýbat se a ohýbat při zajištění strukturální integrity a robustnosti.

Faktory ovlivňující cenu desek plošných spojů:

Faktory ovlivňující cenu desek s plošnými spoji se mohou lišit v závislosti na konkrétních požadavcích projektu. Zde jsou některé společné faktory

zvážit:

Složitost designu:Elektronické obvodové desky se složitým uspořádáním obvodů, vysokou hustotou součástí a složitými schématy zapojení vyžadují pokročilejší výrobní techniky a mohou zahrnovat vyšší náklady.

Počet vrstev:Tištěné spoje mohou být jednostranné, oboustranné nebo vícevrstvé. Více vrstev umožňuje složitější návrhy, ale také zvyšuje celkové výrobní náklady.

Množství:Počet desek plošných spojů požadovaných pro projekt ovlivní náklady. Větší množství obvykle vede k úsporám z rozsahu a nižším jednotkovým nákladům.

Použité materiály:Výběr materiálu desky s plošnými spoji ovlivňuje náklady. Dražší materiály, jako jsou vysokofrekvenční lamináty nebo materiály se speciálními vlastnostmi, mohou zvýšit celkové náklady.

Povrchová úprava:Požadovaná povrchová úprava, jako je HASL (Hot Air Solder Leveling), ENIG (Electroless Nickel Immersion Gold) nebo OSP (Organic Solderability Preservative), ovlivňuje náklady. Některé povrchové úpravy vyžadují další kroky zpracování, což zvyšuje celkové náklady.

Složitost vrtání a frézování:PCB desky se složitými vrtacími vzory nebo složitými požadavky na frézování zkracují výrobní čas a náklady.

Speciální požadavky:Náklady mohou ovlivnit další faktory, jako je řízení impedance, speciální požadavky na stohování, slepé/zakopané průchody nebo řízené hloubkové vrtání, protože vyžadují pokročilejší výrobní techniky.

Vybraný výrobce:Různí výrobci mají různé cenové struktury, možnosti a standardy kvality. Výběr renomovaného výrobce může ovlivnit náklady a kvalitu

Výrobní proces:Výrobní proces rigid-flex desek zahrnuje flexibilní a tuhé části. To může vyžadovat specializované vybavení a techniky, které zvyšují celkové náklady.

Testování a kontrola kvality:Přísné testování a procesy kontroly kvality jsou zásadní pro zajištění spolehlivosti a výkonu pevných-flex desek.

Rigid-flex deska a tradiční deska PCB: srovnání nákladů:

Abychom zjistili, zda jsou desky s pevným ohybem dražší než tradiční desky plošných spojů, musíme analyzovat různé náklady

faktory:

a) Složitost návrhu:Rigid-flex PCB desky umožňují komplexní návrhy se složitými tvary a 3D konfiguracemi. I když takové návrhy mohou zvýšit počáteční náklady na návrh a nastavení, nevyžadují žádné další konektory a kabeláž, což zkracuje dobu montáže a náklady.

b) Cena materiálu:Rigid-flex desky plošných spojů často vyžadují speciální materiály, které vydrží ohýbání a ohýbání. Zatímco tyto materiály mohou být o něco dražší než tradiční materiály tištěných spojů, vzhledem k rostoucí dostupnosti a poptávce po takových materiálech je celkový rozdíl v nákladech obvykle malý.

c) Výrobní proces:Výrobní proces pevných-flex PCB zahrnuje kombinaci ohebných a pevných obvodů, což může vyžadovat specializované techniky a vybavení. I když to zvyšuje složitost výrobního procesu, pokrok v technologii učinil tyto procesy dostupnějšími a nákladově efektivnějšími.

d) ušetřit místo:Pevné flexibilní desky plošných spojů eliminují potřebu konektorů a kabeláže, což umožňuje kompaktnější návrhy. Zmenšení velikosti šetří náklady na celkovou spotřebu materiálu a čas montáže.

e) Spolehlivost a životnost:Rigid-flex desky vydrží ohýbání, ohýbání a vibrace pro zvýšenou odolnost. Tato zvýšená spolehlivost vede k úsporám nákladů snížením nákladů na údržbu a výměnu po celou dobu životnosti zařízení.

f) dlouhodobé náklady:Zatímco počáteční náklady na rigid-flex mohou být vyšší, dlouhodobé náklady mohou být nižší kvůli jeho zvýšené spolehlivosti a životnosti. Tradiční desky plošných spojů mohou vyžadovat častější údržbu, opravy a výměnu, což časem vede ke zvýšeným nákladům.

g) Výhody specifické pro aplikaci:Rigid-flex obvody nabízejí významné výhody v určitých aplikacích, jako jsou nositelná zařízení, letecký průmysl a automobilová elektronika. Úspory z použití pevných-flex PCB v těchto specializovaných aplikacích mohou převážit počáteční vyšší náklady.

h) Škálovatelnost:Flexibilní pevné desky plošných spojů mohou nabídnout výhody škálovatelnosti, zejména pro návrhy, které vyžadují budoucí rozšíření nebo upgrady. Tyto desky mohou pojmout další komponenty nebo funkce bez rozsáhlého přepracování nebo přepracování, což šetří náklady spojené s přepracováním a přepracováním.

i) Celková složitost projektu:Srovnání nákladů také závisí na celkové složitosti projektu. Pokud projekt vyžaduje více desek, složitá propojení nebo specifické tvarové faktory, pevné flexibilní desky plošných spojů mohou poskytnout nákladově efektivnější řešení snížením složitosti montáže a zjednodušením celkového návrhu.

j) Cena prototypu:Prototypování je důležitým krokem ve výrobě PCB, který ovlivňuje celkové náklady. Zatímco prototypy pevných desek plošných spojů mohou být zpočátku dražší, mohou poskytnout přesnější reprezentaci konečného produktu a potenciálně snížit náklady spojené s iteracemi a úpravami návrhu.

Případové studie:

Případ 1:

Jako příklad používáme výrobce smartphonů. Pro obvody chytrých telefonů se tradičně používaly tuhé pevné desky plošných spojů. S požadavkem na elegantní a kompaktní designy se však pevné flexibilní obvodové desky staly populárnějšími.
Zpočátku výrobci váhali s přechodem na rigid-flex kvůli obavám z ceny. Při dalším hodnocení si však uvědomili, že přínosy převažují nad potenciálním rozdílem v nákladech. Flexibilní pevné obvody PCB efektivněji využívají prostor, protože je lze tvarovat tak, aby odpovídaly obrysům pouzdra smartphonu. To eliminuje potřebu dalších konektorů a kabelů, což snižuje dobu montáže a náklady. Hard-flex PCB navíc zvyšuje odolnost. Smartphony se při každodenním používání často ohýbají a ohýbají. tištěné obvody rigid-flex jsou navrženy tak, aby vydržely tato namáhání a snížily tak možnost poškození obvodu. To následně snižuje potřebu oprav a výměn, což vede k dlouhodobým úsporám nákladů. Zvýšená poptávka po chytrých telefonech a nositelných zařízeních využívajících pevné-flex PCB také vedla ke zvýšené konkurenci mezi výrobci PCB. V důsledku toho se cena rigid-flex stala konkurenceschopnější, což z něj činí ekonomicky životaschopnou možnost pro výrobce.

Případ 2:

V průmyslu lékařských přístrojů se desky s pevnými deskami stále častěji používají v zařízeních, jako jsou kardiostimulátory a naslouchátka. Vzhledem ke kritické povaze jejich funkcí vyžadují tato zařízení kompaktní design a vysokou úroveň spolehlivosti. Výrobci kardiostimulátorů jsou příkladem cenových výhod používání rigid-flex obvodů v lékařských zařízeních. Kardiostimulátory tradičně používají pevné obvodové desky, které omezují velikost a tvar zařízení. Výrobci však mohou tato omezení překonat použitím technologie rigid-flex PCB. Použití pevné-flex PCB umožňuje kompaktnější design kardiostimulátoru, snížení velikosti a hmotnosti zařízení. To nejen zlepšuje pohodlí pacienta, ale také snižuje výrobní a materiálové náklady. Menší velikosti zařízení znamenají méně zdrojů potřebných pro výrobu, což šetří náklady.
Další výhodou použití rigid-flex v lékařských zařízeních je zvýšená spolehlivost. Rigid-flex desky jsou navrženy tak, aby vydržely drsné provozní podmínky, jako jsou teplotní výkyvy, vibrace a vlhkost. Kardiostimulátory a naslouchátka jsou často ovlivněny těmito stavy v těle. Použitím pevných-flex desek plošných spojů mohou výrobci zajistit dlouhodobou spolehlivost a výkon těchto zařízení. To snižuje potřebu časté údržby nebo výměny a šetří náklady v průběhu času.
Dalším aspektem úspory nákladů je navíc možnost přizpůsobit tvar a formu desky plošných spojů tak, aby vyhovovala požadavkům zařízení. Například v případě sluchadel lze desku s pevným ohybem tvarovat tak, aby odpovídala zakřivení ucha, což má za následek pohodlnější a diskrétnější design. Toto přizpůsobení eliminuje potřebu dalších komponent a konektorů, čímž se zkracuje doba montáže a náklady.

Případ 3:

V leteckém a automobilovém průmyslu se použití pevných-flex desek plošných spojů ukázalo jako cenově výhodná možnost díky jejich schopnosti splnit náročné požadavky těchto průmyslových odvětví. Podívejme se na případovou studii z leteckého průmyslu, abychom porozuměli cenovým výhodám.
Letectví a kosmonautika V leteckém průmyslu jsou spolehlivost a odolnost prvořadé. Letecké aplikace často zahrnují extrémní změny teplot, vysoké úrovně vibrací a neustálé vystavení vlhkosti. Proto se pro zajištění potřebného výkonu a spolehlivosti stalo běžným používání pevných-flex PCB.
V případové studii provedené významnou leteckou společností bylo použití pevných desek plošných spojů při návrhu satelitních komunikačních systémů srovnáváno s použitím tradičních pevných desek plošných spojů. Satelitní komunikační systémy vyžadují kompaktní, lehké konstrukce, které mají být vypuštěny do vesmíru. Implementací designu pevných desek plošných spojů byla společnost schopna dosáhnout významných úspor hmotnosti ve srovnání s tradičními návrhy pevných desek plošných spojů. Toto snížení hmotnosti vede k nižším nákladům na vypuštění, protože k pohonu satelitů na oběžnou dráhu je potřeba méně paliva.
Kromě toho jsou desky plošných spojů rigid-flex menší a efektivněji využívají prostor, což umožňuje integraci dalších vlastností a funkcí do komunikačních systémů. Navíc tuhost a flexibilita pevných-flex PCB poskytuje zvýšenou odolnost a spolehlivost. Desky plošných spojů jsou schopny odolat drsnému vesmírnému prostředí, včetně teplotních výkyvů a vibrací během startu a provozu, což snižuje pravděpodobnost selhání a potřebu opravy nebo výměny. To zase šetří náklady na údržbu a prostoje.
Navíc nákladové výhody použití pevných-flex PCB v leteckých aplikacích přesahují fázi výroby. Kompaktní design a snížená hmotnost systému usnadňují instalaci, údržbu a opravy. To následně snižuje mzdové náklady a čas potřebný pro tyto činnosti, což vede k celkových úsporám nákladů.

Na základě výše uvedené analýzy lze dojít k závěru, že:

Pevné ohebné obvodové desky nabízejí řadu výhod, včetně úspory místa, zvýšené spolehlivosti a zvýšené odolnosti. Zatímco počáteční dojem může být, že pevné-flex PCB jsou dražší, srovnání nákladů ukazuje, že cenový rozdíl je často malý a dokonce i nákladově efektivní, když vezmeme v úvahu celkové výhody. Jak technologie postupuje a poptávka se zvyšuje, cenový rozdíl mezi tradičními PCB a rigid-flex deskami se stále zmenšuje. Investice do pevných desek plošných spojů proto může být rozumnou volbou, která zajistí kompaktnější, spolehlivější a odolnější řešení pro moderní elektronická zařízení.Shenzhen Capel Technology Co., Ltd.established vlastní továrnu na pevné desky Flex v roce 2009 a je profesionálním výrobcem pevných desek Flex Rigid. S 15 lety bohatých projektových zkušeností, přísným procesním tokem, vynikajícími technickými možnostmi, pokročilým automatizačním zařízením, komplexním systémem kontroly kvality a společnost Capel má tým profesionálních odborníků, který poskytuje globálním zákazníkům vysoce přesné a vysoce kvalitní pevné desky Rigid Flex Rigid PCB, Rigid Flex PCB Fabrication, Fast Turn Rigid Flex PCB, Naše citlivé předprodejní a poprodejní technické služby a včasná dodávka umožňují našim klientům rychle využít tržní příležitosti pro jejich projekty.