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刚挠结合电路驱动全球创新的5种方式

一月 08, 2021 | Chris Clark, Minco
刚挠结合电路驱动全球创新的5种方式

技术的进步总是会极大地改善整个行业能够应对主要挑战的方式。

在医疗保健领域,支持物联网(IoT)的器件持续掀起波澜。IoT元件,如可以跟踪心律、体温和很多其他生理信号的创新传感器,可提供病人准确、实时的测量数据,帮助医生和护士能够 更轻松地监测关键健康数据。随着数据可访问性方面的类似发展,医院管理人员可以快速响应其系统内的变化,同时也可以应对类似人员短缺和劳动力成本等的波动及外部压力。

在航空航天领域,新兴的部件制造工艺使制造商能够想象和设计重量轻的定制部件。这些创新方法正在降低飞机重量,减轻传统拥有因素成本(如燃料和设备停机时间)的负担。

虽然IoT和制造的发展理应得到这些性能和节约成本创新的回报,每个创新都需要其基础的关键技术元件。例如, PCB制造业无疑是很多支持物联网系统的重要组成,近年来一直在加速刚挠结合电路技术的采用。随着物联网和制造的不断发展趋势,各行业的工程师们正在将刚挠结合电路集成到其设计中,以节省空间、提高耐用性和降低生产成本,这是一个广受欢迎的三合一优势。事实上,根据最近的一份市场报告[1],行业预测人士预计,到2025年,刚挠PCB的年复合增长率(CAGR)将达到9.8%,总计可达75.3亿美元。

 

如果我们再深入探究,就很容易明白其中的缘由。随着各行业不断追求更复杂更先进的技术,及更低的总拥有成本,刚挠结合电路将具有独特的优势,它能够为工程团队和制造商提供最好的机会来构建满足这些极高目标的元件。下面列出了与传统PCB产品相比,刚挠结合电路具备的5大优势。

用刚挠结合电路设计创新的5大基石

  1. 组装简单

与庞大的传统线束设计相比,就可以看到刚挠结合电路的显著优势。过去,工程师可能会使用刚性板和线束的组合来将所需的电路功能集成到系统或设备中。通过刚挠结合电路,工程师可以用一个组件来替换这两个组件,减少了刚性板和线束之间复杂连接的需要。从组装的角度来看,刚挠结合电路消除了颜色编码和包覆导线线束。此外,更少的部件和较少的组装规范意味着组装出现错误的机会更少,因而可以提高生产效率和降低制造成本,特别是在批量生产的情况下。

  1. 2. 重量显著减少

随着制造商寻求更紧凑的元件,以减轻重量和增强设计灵活性,他们正在摆脱大型、笨重的刚性板和线束包。刚挠结合电路设计已成为解决这个问题的简单方法。在许多情况下,刚挠结合电路的挠性部分可节省的占用空间及其重量可达传统线束的75%,并可替换多块刚性板、电缆和连接器。在许多行业,如航空航天或其他发动机驱动的应用中,这些重量减轻可以带来性能和可靠性方面的显著改进。

  1. 改进封装几何结构

刚挠结合电路在刚性板和挠性部分之间实现了完美的平衡。挠性区域使工程师可创建完全定制的封装,能够适应其他电路设计无法适应的空间。它们还保留了挠性电路提供可重复布线和对密集电路进行精确控制的能力。同时,刚性区域可在电路两侧提供硬安装点,以安全的方式连接到附加元件,从而最大限

度地提高性能和封装尺寸。

  1. 优异的机械和电气性能

从机械的角度来看,减轻电路重量带来了更多的好处,具体为产品具有更大的抗冲击和抗振动性能。由于刚挠结合电路的低质量和高延展性,重复影响和冲击事件(尤其是在高速下)不会对元件造成重大损伤。在传统的连接过程中,导线连接部分因受到更大的冲击力,会增加导线自身及其相关连接的应力。

至于电气性能,挠性区域中的绝缘聚酰亚胺层保护电路,而不是其他PCB结构中的阻焊膜覆盖层。刚挠结合高度可预测的电气特性提高了信号完整性,可满足阻抗高标准要求。

  1. 降低总拥有成本

在组装时就可以发现使用刚挠结合电路解决方案的成本效益。在设计过程中,与经验丰富的刚挠结合电路供应商合作,有助于提高组装效率,减少生产时间,限制出现常规组装错误的可能。在设备的整个使用寿命中,稳固的材料及其抗振动特性有助于使系统保持更长时间的最佳性能。这些节省,除了潜在的燃料成本节省和低重量设计所带来的性能优势外,还可以使对刚挠结合技术的投资成为一件轻而易举之事。

选择刚挠结合电路合作伙伴

现在就开始将强大的刚挠结合电路功能集成到下一个产品设计中。当在设计过程的早期与经验丰富的挠性电路供应商合作时,他们通常可以帮助工程团队提出新的想法,找到更好的超越现有性能标准的方法。最大的性能改进、缩减空间、节约成本和新功能都是早期引入和测试集成理念的直接结果。为了帮助确定适合应用需求的刚挠结合电路规范,挠性电路专家可凭借数十年的成熟经验,帮助工程团队在众多行业(包括医疗保健、航空航天、国防/军事等)中挖掘更高效的设计。

在未来几年,TCO驱动战略将继续获得动力——性能和效率目标,这是采购团队在决策过程中确定的主要考虑事项。展望未来,能够实现上述3个目标的设计创新系统将是制胜战略的核心部分。

Reference

  1. Research and Markets, “Rigid-Flex PCB Market: Forecast (2020–2025),” March 2020.

Chris ClarkMinco公司的产品市场经理。

标签:
#新产品  #刚挠电路  #产品设计  #组装 

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