citra-citra yang dibuat oleh pelanggan
Di era dimana elektronik menuntut jejak yang lebih kecil, daya tahan yang lebih besar,dan kinerja yang mulus dari smartphone lipat ke implan medis yang menyelamatkan nyawa PCB Flex-rigid telah muncul sebagai teknologi transformatifBerbeda dengan PCB kaku tradisional (terbatas pada bentuk tetap) atau PCB fleksibel (tidak memiliki dukungan struktural), PCB kaku-flex menggabungkan lapisan kaku, ramah komponen dengan lentur,bagian hemat ruang ke dalam satu papan terintegrasiPasar mencerminkan permintaan ini: pada tahun 2034, pasar PCB rigid-flex global diproyeksikan mencapai ** $ 77,7 miliar**, dengan wilayah Asia-Pasifik memimpin pada tahun 2024 (35% pangsa pasar,$ 9 miliar dalam pendapatan).
Panduan ini mendemistifikasi PCB kaku-flex: struktur inti mereka, bagaimana mereka berbeda dari PCB tradisional, keuntungan utama, aplikasi dunia nyata, dan pertimbangan desain kritis.Dengan tabel berbasis data, wawasan industri, dan tips yang dapat ditindaklanjuti, ini membekali Anda untuk memanfaatkan teknologi ini untuk desain elektronik Anda berikutnya.
Hal-Hal Utama
a.Structure = kekuatan + fleksibilitas: PCB kaku-flex menggabungkan lapisan kaku FR4/Teflon (untuk dukungan komponen) dan lapisan fleksibel poliamida (untuk lentur), menghilangkan kebutuhan untuk konektor/kabel.
Efisiensi biaya jangka panjang: Meskipun biaya manufaktur awal 20-30% lebih tinggi daripada PCB tradisional, mereka mengurangi biaya perakitan sebesar 40% dan mengurangi biaya pemeliharaan sebesar 50% selama jangka waktu 5 tahun.
c. Ketahanan untuk lingkungan yang keras: Mereka tahan siklus termal (-40 ° C hingga + 150 ° C), getaran (10 ‰ 2000 Hz), dan kelembaban ≈ ideal untuk penggunaan aerospace, otomotif, dan medis.
d.Integritas sinyal menang: Interkoneksi lapisan langsung mengurangi EMI sebesar 30% dan kehilangan sinyal sebesar 25% dibandingkan dengan PCB tradisional berkabel.
e.Pertumbuhan pasar didorong oleh inovasi: 5G, perangkat lipat, dan EV mendorong permintaan Penjualan PCB rigid-flex elektronik konsumen akan tumbuh pada CAGR 9,5% (2024-2031) hingga mencapai $ 6,04 miliar.
Apa itu PCB kaku-fleksibel? (Definisi & Ciri Utama)
Sebuah papan sirkuit cetak (PCB) adalah perakitan hibrida yang mengintegrasikan lapisan substrat kaku (untuk memasang komponen seperti chip dan konektor) dan lapisan substrat fleksibel (untuk melipat,membungkukDesain ini menghilangkan kebutuhan untuk PCB terpisah yang terhubung dengan kabel atau konektor, menciptakan solusi yang lebih kompak, andal, dan ringan.
Fitur-fitur utama PCB Flex-Rigid
| Fitur |
Deskripsi |
| Komposisi Lapisan |
Lapisan kaku (FR4/Teflon) + lapisan fleksibel (polyimide) yang diikat menjadi satu papan. |
| Kemampuan Membengkok |
Bagian fleksibel menangani 90 ° 360 ° tikungan; aplikasi dinamis (misalnya, wearables) mendukung 10.000 + siklus tikungan. |
| Dukungan komponen |
Lapisan kaku memberikan dasar yang stabil untuk komponen SMT/BGA; lapisan fleksibel tetap bebas komponen. |
| Interkoneksi |
Vias (bertahap atau ditumpuk) dan ikatan perekat menghubungkan bagian kaku/fleksibel dengan lancar. |
| Kompatibilitas Materi |
Bekerja dengan finishing standar (ENIG, tin perendaman) dan bahan berkinerja tinggi (Rogers untuk RF). |
Rigid-Flex vs. PCB Tradisional: Perbedaan Kritis
Keuntungan terbesar dari PCB kaku-flex terletak pada kemampuan mereka untuk menyeimbangkan bentuk dan fungsi, sesuatu yang tidak dapat dilakukan oleh PCB kaku atau fleksibel tradisional sendiri.perbandingan berdampingan:
| Aspek |
Rigid-Flex PCB |
PCB kaku tradisional |
| Biaya Produksi Awal |
20~30% lebih tinggi (desain yang kompleks, bahan khusus) |
Rendah (FR4 standar, proses sederhana) |
| Biaya perakitan |
40% lebih rendah (lebih sedikit konektor/kabel, desain satu bagian) |
Lebih tinggi (banyak PCB, interkoneksi kabel) |
| Persyaratan Pemeliharaan |
50% lebih sedikit masalah (tidak ada kabel/konektor longgar) |
Kemungkinan kerusakan konektor dari waktu ke waktu |
| Efisiensi Ruang |
30~50% lebih kecil jejak (bengkok untuk sesuai dengan ruang sempit) |
Lebih besar (bentuk tetap, membutuhkan kabel tambahan) |
| Berat badan |
25~40% lebih ringan (menghilangkan kabel/konektor) |
Lebih berat (perangkat keras tambahan) |
| Integritas sinyal |
Lebih tinggi (interkoneksi langsung, lebih sedikit EMI) |
Bagian bawah (kabel bertindak sebagai antena EMI) |
| Total Biaya jangka panjang |
15~20% lebih rendah (kurang pemeliharaan, umur yang lebih lama) |
Lebih tinggi (perbaikan/penggantian konektor yang rusak) |
Contoh Dunia Nyata: Smartphone lipat yang menggunakan PCB kaku-flex 30% lebih tipis daripada yang menggunakan PCB dan kabel tradisional.
Struktur PCB kaku-fleksibel: Lapisan & Interkoneksi
Kinerja PCB kaku-fleksibel tergantung pada struktur berlapis mereka dan bagaimana bagian kaku/fleksibel disatukan.
1. Lapisan kaku: "Tulang belakang" PCB
Lapisan kaku memberikan dukungan struktural untuk komponen berat atau pembangkit panas (misalnya, prosesor, regulator daya).Mereka menggunakan substrat kaku yang tahan suhu pengelasan dan tekanan mekanik.
Spesifikasi utama lapisan kaku
| Parameter |
Nilai-Nilai Tipikal |
Tujuan |
| Bahan substrat |
FR4 (paling umum), Teflon (frekuensi tinggi), Rogers (RF) |
FR4: hemat biaya; Teflon/Rogers: aplikasi kinerja tinggi. |
| Jumlah Layer |
4~16 lapisan (berbeda-beda menurut kompleksitas) |
Lebih banyak lapisan untuk distribusi daya dan isolasi sinyal. |
| Ketebalan |
0.4mm3mm |
Lapisan yang lebih tebal untuk komponen berat (misalnya, manajemen baterai EV). |
| Ketebalan foil tembaga |
1oz3oz (35μm105μm) |
1 oz untuk sinyal; 3 oz untuk jalur arus tinggi (misalnya, tenaga mobil). |
| Perbaikan permukaan |
ENIG (tahan korosi), tin perendaman (RoHS), OSP (murah) |
ENIG ideal untuk medis / aerospace; OSP untuk elektronik konsumen. |
| Ukuran Bor Minimal |
0.20mm (pengeboran mekanis) |
Via yang lebih kecil untuk tata letak komponen yang padat. |
Peran Lapisan Tepat
a.Pemasangan komponen: Dasar stabil untuk komponen SMT (misalnya, BGA, QFP) dan konektor lubang tembus.
b. Pembuangan panas: FR4/Teflon dengan konduktivitas termal tinggi (0,3 ∼0,6 W/mK) menyebarkan panas dari komponen daya.
c. Kontrol Sinyal: Permukaan tanah dan lapisan daya di bagian kaku mengurangi EMI dan mempertahankan impedansi.
2Lapisan Fleksibel: Bagian "Adaptif"
Lapisan fleksibel memungkinkan lentur dan menyesuaikan bentuk yang tidak teratur (misalnya, di sekitar bingkai perangkat yang dapat dipakai atau di dalam satelit).bahan tahan lama yang mempertahankan kinerja listrik setelah ditekuk berulang kali.
Spesifikasi Utama Lapisan Fleksibel
| Parameter |
Nilai-Nilai Tipikal |
Tujuan |
| Bahan substrat |
Polyimide (PI) (paling umum), poliester (murah) |
PI: toleransi -200°C sampai +300°C; poliester: terbatas pada -70°C sampai +150°C. |
| Ketebalan |
0.05mm ∙ 0.8mm |
Lapisan yang lebih tipis (0,05 mm) untuk tikungan yang ketat; lebih tebal (0,8 mm) untuk stabilitas. |
| Kemampuan Membengkok |
Dinamis: 10.000+ siklus (bentuk 90°); statis: 1 ∼10 siklus (bentuk 360°) |
Dinamis untuk wearables; statis untuk perangkat lipat. |
| Radius Lipat |
Ketebalan lapisan minimal 10 × (misalnya, jari-jari 0,5 mm untuk PI 0,05 mm) |
Mencegah retakan tembaga dan lapisan delaminasi. |
| Jenis foil tembaga |
Tembaga bergelombang (fleksibel), tembaga elektrolitik (murah) |
Tembaga bergulir ideal untuk lenturan dinamis; elektrolitik untuk penggunaan statis. |
Peran Lapisan Fleksibel
a.Menjimatkan ruang: Mengelilingi rintangan (misalnya, di dalam dasbor mobil) untuk menghindari sabuk kabel yang besar.
b.Pengurangan berat: Lapisan PI tipis (0,05 mm) memiliki berat 70% lebih sedikit daripada bagian FR4 kaku yang setara.
c.Keandalan: Tidak ada konektor untuk longgar atau gagal yang penting untuk implan dan sistem aerospace.
3. Konfigurasi Lapisan: Bagaimana Bagian Kekerasan & Fleksibel Menggabungkan
Cara lapisan ditumpuk menentukan fungsionalitas PCB. Konfigurasi umum termasuk:
a. ((1F + R + 1F): Satu lapisan fleksibel di atas/bawah inti kaku (misalnya, wearables sederhana).
b.(2F + R + 2F): Dua lapisan fleksibel di atas/bawah (misalnya, ponsel lipat dengan layar ganda).
c.Layangan Fleksibel Tertanam: Bagian fleksibel antara lapisan kaku (misalnya, transceiver satelit).
Aturan Desain Kritis untuk Tumpukan Lapisan
a. Simetri: Mencocokkan ketebalan tembaga pada lapisan atas/bawah untuk mencegah penyimpangan selama siklus termal.
Isolasi Bagian Fleksibel: Menjaga lapisan fleksibel bebas dari komponen (berat menyebabkan stres).
c. Penempatan pengeras: Tambahkan pengeras FR4 tipis (0,1 mm ∼ 0,2 mm) pada transisi kaku-flex untuk mengurangi tekanan.
4. Interconnects: Menggabungkan Bagian kaku & Fleksibel
Sambungan antara lapisan kaku dan fleksibel adalah "tautan terlemah" dalam PCB kaku-flex.Interkoneksi yang buruk menyebabkan delaminasi atau kehilangan sinyal, sehingga produsen menggunakan metode khusus untuk memastikan kekuatan dan konduktivitas.
Metode Interkoneksi Umum
| Metode |
Deskripsi |
Yang terbaik untuk |
| Pengikat Perekat |
Ikatan perekat akrilik/epoksi fleksibel PI ke FR4 kaku; pengerasan pada 120-150 °C. |
Elektronik konsumen berbiaya rendah (misalnya, jam tangan pintar). |
| Staggered Vias |
Vias offset di seluruh lapisan (tidak tumpang tindih) untuk mengurangi ketegangan; dilapisi tembaga. |
Aplikasi lentur dinamis (misalnya, lengan robot). |
| Vias ditumpuk |
Vias sejajar secara vertikal untuk menghubungkan beberapa lapisan; diisi dengan epoksi/tembaga. |
Desain kepadatan tinggi (misalnya, modul 5G). |
| Lapisan penguat |
Polyimide atau strip FR4 ditambahkan pada transisi untuk mendistribusikan tegangan. |
Perangkat aerospace/medis (keandalan tinggi). |
Tantangan dalam Desain Interkoneksi
a. Ketidakcocokan CTE: FR4 kaku (CTE: 18 ppm/°C) dan PI fleksibel (CTE: 12 ppm/°C) mengembang secara berbeda.
Solusi: Gunakan perekat dengan CTE rendah (10-12 ppm/°C) untuk menyeimbangkan ekspansi.
b.Stres Mekanis: Bending mengkonsentrasi tekanan pada transisi ∙ menyebabkan retak tembaga.
Solusi: Tambahkan tepi yang bulat (radius ≥ 0,5 mm) dan fitur mengurangi ketegangan.
Manfaat dari Interkoneksi Tanpa Kerumitan
| Manfaat |
Deskripsi |
| Aliran Sinyal yang Lebih Baik |
Koneksi tembaga-tembaga langsung mengurangi resistensi (≤ 0,1Ω) dibandingkan kabel (1 5Ω). |
| Ketahanan yang Lebih Baik |
Tidak ada konektor yang longgar, tahan 1000+ siklus getaran (10G akselerasi). |
| Desain Kompak |
Menghilangkan sabuk kabel yang besar, menghemat 30% ruang dalam baterai EV. |
Keuntungan Utama dari PCB Flex-Rigid
PCB kaku-flex memecahkan masalah kritis dalam elektronik modern, mulai dari kendala ruang hingga masalah keandalan. Di bawah ini adalah manfaat yang paling berdampak, didukung oleh data.
1. Efisiensi Ruang & Berat
Untuk perangkat di mana ukuran penting (misalnya, wearables, satelit), PCB kaku-flex tak tertandingi.
Penghematan ruang/berat oleh industri
| Industri |
Desain PCB Tradisional |
Desain PCB Fleksibel-Tegas |
Penghematan |
| Teknologi Wearable |
3 PCB + 5 kabel (15cm3, 10g) |
1 PCB kaku-flex (8cm3, 6g) |
47% ruang, 40% berat |
| Otomotif |
5 PCB + 1m kabel sabuk (100cm3, 200g) |
1 PCB kaku-flex (60cm3, 120g) |
40% ruang, 40% berat |
| Perlengkapan udara |
8 PCB + kabel 3m (500cm3, 800g) |
1 PCB kaku-flex (300cm3, 480g) |
40% ruang, 40% berat |
Contoh: Mars rover NASA menggunakan PCB kaku-flex untuk mengurangi berat sistem komunikasi sebesar 35% yang penting untuk batas muatan peluncuran.
2. Peningkatan daya tahan & Keandalan
PCB kaku-flex dibangun untuk bertahan dalam kondisi yang keras siklus termal, getaran, kelembaban yang gagal PCB tradisional.
Hasil Uji Ketahanan
| Jenis pengujian |
Kinerja PCB kaku-fleksibel |
Kinerja PCB Tradisional |
Keuntungan |
| Siklus termal (-40°C sampai +150°C, 1000 siklus) |
Tidak ada delaminasi; kehilangan sinyal < 5% |
20% delaminasi; kehilangan sinyal > 25% |
Rigid-flex bertahan 5 kali lebih lama. |
| Getaran (10 ‰ 2000 Hz, 10G, 100h) |
Tidak ada jejak mengangkat; melalui konduktivitas stabil |
15% pengangkatan jejak; 10% melalui kegagalan |
Rigid-flex memiliki 90% lebih sedikit kegagalan mekanis. |
| Ketahanan terhadap kelembaban (85°C/85% RH, 1000h) |
Tidak ada korosi; resistensi isolasi > 1012Ω |
Korosi dalam 300 jam; resistensi isolasi <1010Ω |
Rigid-flex tahan kelembaban 3 kali lebih lama. |
| Pengujian ESD/EMP (15 kV debit kontak) |
Tidak ada kerusakan sirkuit |
5% kerusakan sirkuit (komponen goreng) |
Flex kaku memiliki perlindungan elektromagnetik yang lebih baik. |
3. Simplified Assembly & Components yang Dikurangi
PCB tradisional membutuhkan konektor, kabel, dan perangkat keras pemasangan yang semuanya menambah biaya dan titik kegagalan. PCB kaku-flex menghilangkan ini, merampingkan produksi.
Perbandingan Efisiensi perakitan
| Metrik |
Rigid-Flex PCB |
PCB tradisional |
| Jumlah Komponen |
1 papan + 0 kabel/konektor |
3×5 PCB + 5×10 kabel/konektor |
| Waktu Sidang |
10-15 menit/unit |
30-45 menit/unit |
| Tingkat kesalahan perakitan |
00,5% (pas satu arah) |
5% (kesalahan penyelarasan konektor, kerusakan kabel) |
| Persyaratan Kemasan |
Kemasan yang lebih kecil (tanpa kabel tambahan) |
Kemasan yang lebih besar (melindungi kabel) |
Dampak Biaya: Sebuah produsen elektronik konsumen yang memproduksi 1 juta jam tangan pintar per tahun menghemat $ 2 juta dalam tenaga kerja perakitan dengan beralih ke PCB kaku-flex.
4Kualitas sinyal yang lebih baik.
Kabel dan konektor dalam PCB tradisional bertindak sebagai antena EMI, menurunkan kualitas sinyal.
Metrik Kinerja Sinyal
| Metrik |
Rigid-Flex PCB |
PCB tradisional |
| Emisi EMI |
< 30 dBμV/m (500 MHz) |
> 60 dBμV/m (500 MHz) |
| Kerugian sinyal (1 GHz) |
0.2 dB/m |
0.5 dB/m |
| Stabilitas Impedansi |
±1Ω (50Ω standar) |
±5Ω (50Ω standar) |
| Waktu Peningkatan sinyal |
00,8 ns (10 ∼ 90%) |
1.2 ns (10 ∼ 90%) |
Dampak untuk 5G: Stasiun pangkalan 5G yang menggunakan PCB kaku-flex mempertahankan integritas sinyal hingga 39 GHz, yang penting untuk transfer data mmWave.
Tantangan PCB Flex-Rigid (Dan Cara Mengatasinya)
Sementara PCB kaku-flex menawarkan manfaat besar, mereka datang dengan tantangan unik yang dapat meningkatkan biaya atau menunda produksi. Di bawah ini adalah masalah dan solusi yang paling umum.
1. Biaya Produksi Awal yang Lebih Tinggi
PCB kaku-flex lebih mahal 20-30% untuk diproduksi daripada PCB FR4 tradisional karena bahan khusus (polimida, perekat berkualitas tinggi) dan proses yang kompleks (laminasi berurutan).
Penggerak Biaya & Solusi
| Penggerak Biaya |
Solusi |
| Bahan Khusus |
Menggunakan hibrida poliamid-FR4 untuk aplikasi berbiaya rendah (misalnya, elektronik konsumen); cadangan PI murni untuk penggunaan berkinerja tinggi (aerospace). |
| Laminasi yang Kompleks |
Optimalkan jumlah lapisan (2-4 lapisan untuk sebagian besar desain); hindari bagian fleksibel yang tidak perlu. |
| Tambahan Batch Kecil |
Menggabungkan pesanan kecil menjadi batch yang lebih besar (misalnya, 1000 unit vs 100) untuk mengurangi biaya per unit. |
Penghematan jangka panjang: Sementara PCB kaku-fleksibel biaya $ 5 dibandingkan $ 3 untuk PCB tradisional, menghemat $ 20 / unit dalam perakitan dan pemeliharaan selama 5 tahun.
2. Desain & Prototyping Komplek
Mendesain PCB kaku-flex membutuhkan keahlian dalam aturan PCB kaku dan fleksibel. Kesalahan (misalnya, vias di zona fleksibel) menyebabkan pekerjaan ulang yang mahal.
Peraturan Desain untuk Menghindari Kesalahan
| Peraturan |
Alasan |
| Menjaga vias ≥50mil dari transisi fleksibel-keras |
Mencegah konsentrasi stres dan retak. |
| Gunakan bantalan tetes air mata pada jejak lentur |
Memperkuat koneksi trace-pad (mengurangi 90% dari trace lifting). |
| Hindari komponen pada lapisan fleksibel |
Berat menyebabkan benturan tegangan √ memasang semua komponen pada bagian kaku. |
| Menjaga jarak ≥8mil antara tembaga dan lubang bor |
Mencegah sirkuit pendek selama pengeboran. |
| Radius lentur ≥ 10 × ketebalan lapisan fleksibel |
Menghilangkan kelelahan tembaga (kritis untuk aplikasi dinamis). |
Tips Prototyping
a. Gunakan alat simulasi (misalnya, Altium Designer, Cadence Allegro) untuk menguji tegangan lentur sebelum produksi.
b.Pesan 5~10 unit prototipe terlebih dahulu untuk memvalidasi bentuk/fit/fungsi~menghindari $ 10.000+ rework pada batch besar.
3Masalah Ketersediaan Materi
Bahan-bahan utama (polyimide, tembaga bergulir) mengalami gangguan rantai pasokan (misalnya, kekurangan global, tarif perdagangan), yang menyebabkan penundaan.
Strategi Pengurangan
a.Mitra dengan 2 ̊3 pemasok bersertifikat untuk bahan kritis (misalnya, DuPont untuk poliamida, Furukawa untuk tembaga bergulir).
b.Tentukan bahan alternatif (misalnya, poliester alih-alih PI untuk aplikasi suhu rendah) untuk menghindari keterlambatan.
c.Simpanan inventarisasi bahan selama 3-6 bulan untuk proyek bervolume tinggi (misalnya, produksi komponen EV).
4. Tekanan Mekanis di Zona Fleksibel
Pengelompokan berulang atau radius yang ketat menyebabkan retak tembaga, delaminasi lapisan, atau sirkuit terbuka yang sering gagal dalam aplikasi dinamis.
Teknik Mengurangi Stres
| Teknik |
Cara Kerjanya |
| Tambahkan Pengurangan Tekanan |
Tepi bulat (berujung ≥ 0,5 mm) dan strip poliamida pada transisi mendistribusikan tegangan. |
| Gunakan Tembaga Bergelombang |
Tembaga bergulir memiliki 2 kali ketahanan kelelahan tembaga elektrolitik ideal untuk lentur dinamis. |
| Batasi Siklus Lipat |
Dirancang untuk tikungan statis (1-10 siklus) jika memungkinkan; gunakan engsel untuk aplikasi dinamis. |
| Uji dengan Bend Cycling |
Memvalidasi prototipe dengan 10.000+ siklus lentur (per IPC-TM-650 2.4.31) untuk menangkap titik lemah. |
Aplikasi PCB kaku-fleksibel di seluruh industri
Rigid-flex PCB digunakan di mana saja ruang, berat, dan keandalan sangat penting. Berikut adalah kasus penggunaan yang paling berdampak, dengan manfaat khusus industri.
1. Elektronik Konsumen
Munculnya ponsel lipat, wearables, dan laptop ramping telah membuat PCB kaku-flex menjadi bahan pokok dalam teknologi konsumen.
Aplikasi & Manfaat Utama
| Aplikasi |
Manfaat PCB Flex-Rigid |
Data Pasar |
| Smartphone Lipat |
Membengkok 100.000+ kali; 30% lebih tipis dari desain kabel. |
Pasar ponsel lipat global akan mencapai $ 72 miliar pada tahun 2027 (CAGR 45%). |
| Jam tangan pintar/Tracker Kebugaran |
Cocok untuk pergelangan tangan; 40% lebih ringan daripada PCB tradisional. |
Penjualan PCB rigid-flex yang dapat dipakai akan tumbuh dengan CAGR 9,5% (2024 ∼2031) menjadi $ 6,04B. |
| Laptop/Tablet |
Mengurangi ketebalan (12mm vs 18mm); meningkatkan daya tahan baterai. |
70% dari laptop premium akan menggunakan PCB kaku-flex pada tahun 2026. |
Contoh: Samsung Galaxy Z Fold5 menggunakan PCB rigid-flex 6 lapisan untuk memungkinkan layar lipatnya mengurangi ruang internal sebesar 25% dibandingkan dengan desain kabel sebelumnya.
2. Perangkat medis
Peralatan medis membutuhkan PCB kecil, steril, dan dapat diandalkan PCB kaku-flex memenuhi ketiga persyaratan.
Aplikasi & Manfaat Utama
| Aplikasi |
Manfaat PCB Flex-Rigid |
Kepatuhan Peraturan |
| Pacemaker/Implantable |
Biokompatibel (ISO 10993); umur 10+ tahun; tidak ada kegagalan konektor. |
Memenuhi FDA 21 CFR Bagian 820 dan USP Kelas VI. |
| Ultrasound Portable |
Kompak (sesuai dalam ransel); tahan sterilisasi. |
Memenuhi IEC 60601-1 (keamanan listrik medis). |
| Monitor Glukosa yang Bisa Dipakai |
Fleksibel (sesuai dengan kulit); konsumsi daya rendah. |
Memenuhi EN ISO 13485 (kualitas perangkat medis). |
Dampak: Sebuah produsen perangkat medis mengurangi ukuran alat pacu jantung sebesar 30% dengan menggunakan PCB kaku-flex yang meningkatkan kenyamanan pasien dan mengurangi waktu operasi.
3. Aerospace & Pertahanan
Sistem kedirgantaraan dan pertahanan beroperasi dalam kondisi ekstrem (suhu, getaran, radiasi) PCB kaku-flex dibangun untuk bertahan di lingkungan ini.
Aplikasi & Manfaat Utama
| Aplikasi |
Manfaat PCB Flex-Rigid |
Metrik Kinerja |
| Transceiver satelit |
Tahan radiasi (sesuai RoHS); 40% lebih ringan daripada PCB tradisional. |
Tahan -50 °C sampai +150 °C; umur 10 tahun di orbit. |
| Komunikasi Militer |
EMI-shielded; tahan kejut (500G) dan getaran. |
Memenuhi MIL-PRF-31032 (standar PCB militer). |
| Avionics Pesawat |
Mengurangi berat kabel dengan 50%; meningkatkan efisiensi bahan bakar. |
Menghemat 100kg per pesawat ̊mengurangi biaya bahan bakar sebesar $10.000/tahun. |
4. Otomotif
Mobil modern (terutama EV) menggunakan elektronik 5×10 kali lebih banyak daripada kendaraan tradisional √ PCB kaku-flex menghemat ruang dan meningkatkan keandalan.
Aplikasi & Manfaat Utama
| Aplikasi |
Manfaat PCB Flex-Rigid |
Kepatuhan Standar |
| Pengelolaan Baterai EV (BMS) |
30% lebih kecil dari desain kabel; menangani arus tinggi. |
Memenuhi ISO 26262 (keamanan fungsional) dan IEC 62133 (keamanan baterai). |
| Radar ADAS (77 GHz) |
EMI-shielded; tahan panas ruang mesin (+150°C). |
Memenuhi AEC-Q100 (keandalan komponen otomotif). |
| Sistem Infotainment |
Sesuai dengan kurva dashboard; 20% lebih sedikit komponen. |
Memenuhi IPC-6012DA (standar PCB otomotif). |
Tren: 80% EV akan menggunakan PCB kaku-flex dalam BMS mereka pada tahun 2030 meningkat dari 30% pada tahun 2024.
5. Peralatan Industri & Robotik
Mesin industri dan robot membutuhkan PCB yang tahan getaran, debu, dan perubahan suhu ✓ PCB kaku-flex memberikan pada semua bidang.
Aplikasi & Manfaat Utama
| Aplikasi |
Manfaat PCB Flex-Rigid |
Data Kinerja |
| Pabrik Senjata Robot |
Lipat dengan sendi bergerak; tidak memakai kabel. |
Tahan 1 juta + siklus lentur (10 ‰ 2000 Hz getaran). |
| Sensor Industri |
Kompak (sesuai dalam kandang yang sempit); tahan kelembaban. |
Mengoperasikan pada -40 °C sampai +85 °C; umur 5 tahun tanpa perawatan. |
| Kendaraan Pengemudi Otomatis (AGV) |
Mengurangi berat kabel dengan 40%; meningkatkan manuver. |
Menghemat 50kg per AGV ̊mengurangi biaya energi sebesar 15%. |
Desain & Manufaktur Praktik Terbaik untuk PCB Rigid-Flex
Untuk memaksimalkan manfaat dari PCB kaku-fleksibel, ikuti praktik terbaik ini untuk desain, pemilihan material, dan pengujian.
1Pemilihan bahan: Performance Balance & Biaya
Memilih bahan berdasarkan kebutuhan aplikasi Anda Mengkhususkan terlalu banyak (misalnya, menggunakan PI untuk perangkat konsumen suhu rendah) meningkatkan biaya yang tidak perlu.
Panduan Pemilihan Bahan
| Jenis aplikasi |
Bahan lapisan kaku |
Bahan Lapisan Fleksibel |
Alasan |
| Elektronik Konsumen |
FR4 (Tg 170°C) |
Polyester (biaya rendah) atau PI (pengelompokan dinamis) |
FR4: hemat biaya; poliester: penggunaan suhu rendah. |
| Implan Medis |
FR4 (biokompatibel) atau Teflon |
PI (sesuai dengan ISO 10993) |
PI: biokompatibel; Teflon: tahan kimia. |
| Aerospace/Defense |
Rogers RO4003 (frekuensi tinggi) atau FR4 (Tg tinggi) |
PI (tahan radiasi) |
Rogers: kinerja RF; PI: toleransi suhu ekstrim. |
| Otomotif |
FR4 (Tg tinggi 170°C) |
PI (sesuai dengan AEC-Q200) |
FR4: ketahanan panas; PI: tahan kondisi ruang mesin. |
2Tips Desain untuk Keandalan
a.Tumpuk simetris: Mencocokkan ketebalan tembaga pada lapisan atas/bawah untuk mencegah penyimpangan.
b.Flex Zone Clearance: Jauhkan komponen ≥ 5 mm dari transisi kaku-flex.
c. Trace Routing: Trace rute sejajar dengan sumbu lentur (mengurangi tekanan) dan menghindari sudut tajam (> 90°).
d.Lapisan tanah: Tambahkan bidang tanah dalam lapisan fleksibel untuk mengurangi EMI (kritis untuk aplikasi RF).
3. Kontrol Kualitas Manufaktur
Bekerja dengan produsen yang mengkhususkan diri dalam PCB kaku-flex
a.Sertifikasi: ISO 9001 (kualitas), ISO 13485 (medis), AS9100 (aerospace).
Kemampuan pengujian: AOI (untuk cacat permukaan), sinar-X (untuk vias tersembunyi), siklus lentur (untuk fleksibilitas).
c. Keahlian proses: laminasi berurutan, pengeboran laser (untuk microvias), dan ikatan perekat.
4. Pengujian & Validasi
Tidak ada PCB kaku-flex yang siap untuk diproduksi tanpa pengujian yang ketat.
| Jenis pengujian |
Standar |
Tujuan |
| Bend Bersepeda |
IPC-TM-650 2.4.31 |
Memvalidasi fleksibilitas (10.000+ siklus untuk aplikasi dinamis). |
| Siklus Termal |
IEC 60068-2-14 |
Uji kinerja dalam perubahan suhu (-40°C sampai +150°C). |
| Pengujian Listrik |
IPC-TM-650 2.6.2 (terbuka/pendek) |
Memastikan tidak ada cacat sirkuit. |
| Pengujian Impedansi |
IPC-TM-650 2.5.5.9 |
Memverifikasi stabilitas impedansi (± 1Ω untuk desain 50Ω). |
| Pengujian Kekuatan Kulit |
IPC-TM-650 2.4.9 |
Memeriksa kekuatan ikatan antara lapisan kaku/fleksibel (≥ 0,8 N/mm). |
FAQ: Pertanyaan Umum Tentang PCB Flex-Rigid
1Berapa lama durasi PCB kaku-flex?
Jangka hidup tergantung pada aplikasi:
a. Elektronik konsumen: 3-5 tahun (pengelompokan dinamis).
b. Implan medis: 10+ tahun (penggunaan statis, bahan biokompatibel).
c.Aerospace: 15+ tahun (pengujian lingkungan ekstrim).
2Dapatkah PCB kaku-flex digunakan dalam aplikasi frekuensi tinggi (misalnya, 5G)?
Ya, menggunakan bahan berkinerja tinggi seperti Rogers RO4003 (keras) dan PI dengan Dk rendah (fleksibel). PCB ini mempertahankan stabilitas impedansi hingga 40 GHz, menjadikannya ideal untuk 5G mmWave.
3Apakah PCB kaku-flex dapat didaur ulang?
Sebagian foil tembaga (30~40% dari PCB) dapat didaur ulang. Polyimide dan perekat lebih sulit didaur ulang tetapi dapat diproses di fasilitas khusus (misalnya, daur ulang limbah elektronik).
4Berapa jumlah pesanan minimum (MOQ) untuk PCB rigid-flex?
MOQ bervariasi menurut produsen:
a. Prototipe: 5×10 unit.
b.Bagian kecil: 100-500 unit.
c. Batch besar: 1000+ unit (untuk penghematan biaya).
5Berapa biaya PCB kaku-flex?
Biaya tergantung pada kompleksitas:
a.Simple 2-layer (elektronika konsumen): $ 3- $ 8 per unit.
b. Kompleks 8-lapisan (aerospace/medical): $ 20 ~ $ 50 per unit.
Kesimpulan: PCB kaku-fleksibel~Masa depan elektronik yang kompak dan andal
PCB kaku-flex tidak lagi merupakan teknologi "niche" mereka adalah tulang punggung elektronik modern, memungkinkan inovasi dari ponsel lipat hingga implan yang menyelamatkan nyawa.Kemampuan unik mereka untuk menggabungkan kekakuan (untuk komponen) dan fleksibilitas (untuk penghematan ruang) memecahkan tantangan desain kritis yang PCB tradisional tidak dapat.
Dengan pertumbuhan pasar yang didorong oleh 5G, EV, dan IoT, PCB rigid-flex akan semakin mudah diakses.
a.Desain cerdas: Ikuti aturan radius tikungan, hindari komponen di zona lentur, dan gunakan simetri untuk mencegah penyimpangan.
b.Material yang cocok: Pilih PI/FR4/Rogers berdasarkan suhu, frekuensi, dan kebutuhan keandalan aplikasi Anda.
c.Manufaktur ahli: Bermitra dengan pemasok yang mengkhususkan diri dalam PCB kaku-flex dan memegang sertifikasi industri (ISO 13485, AS9100).
Untuk insinyur dan perancang produk, PCB kaku-flex menawarkan jalan yang jelas ke perangkat yang lebih kecil, lebih ringan, dan lebih dapat diandalkan.teknologi ini membuka kemungkinan yang pernah tidak mungkin dengan PCB tradisional.
Masa depan elektronik adalah kompak, fleksibel, dan tahan lama dan PCB kaku-flex memimpin jalan. Dengan merangkul teknologi ini hari ini, Anda akan siap untuk berinovasi besok.
Pesan Anda harus antara 20-3.000 karakter!
