A l'estructura de costos BOM (Bill of Materials) de les pantalles de visualització comercials, les plaques de circuits impresos flexibles (FPCA) poden semblar que només representen una petita proporció, però en realitat són els "motors invisibles" de les fluctuacions de costos.
La selecció d'un únic connector o una diferència en el procés de fabricació d'una zona de flexió pot provocar fluctuacions en el cost unitari. Per als fabricants de mòduls de pantalla LCD amb volums d'enviament importants, aquest efecte acumulat no es pot subestimar.
A partir de les dades reals de la línia de producció i els comentaris de la cadena de subministrament, hem identificat set punts clau de palanquejament de costos en el disseny de FPCA. Aquests detalls sovint es passen per alt durant la fase d'R+D, però poden convertir-se en factors de consum-de beneficis durant la producció en massa.
Mida i toleràncies de la placa de circuit flexible FPCA
La mida de l'FPCA afecta directament l'eficiència de la disposició del tauler. Amb les mateixes especificacions de matèria primera, una mida més gran significa que es poden disposar menys taulers, augmentant així el cost per unitat.
Per exemple, si el disseny del mòdul permet ajustos lleugers, reduir la mida pot millorar significativament la utilització del material.
Pel que fa a les toleràncies, les dimensions exteriors es controlen normalment entre ±0,05 mm i ±0,15 mm.
Aconseguir una precisió extrema, com ara ±0,05 mm, requereix l'ús de mecanitzats per electroerosió per filferro de velocitat lenta-per al motlle, la qual cosa augmenta els costos del motlle.
Per contra, una tolerància de ±0,1 mm només requereix un mecanitzat per electroerosió per fil de velocitat mitjana-, el que resulta en una solució més rendible-.
Tipus de connexió de placa de circuit flexible FPCA a la placa base
El mètode de connexió entre la placa de circuit flexible FPCA i la placa base de la pantalla és una altra variable de cost per als panells flexibles FPCA.
Actualment, els mòduls TFT-LCD utilitzen principalment connexions-snap-in o plug-in-, mentre que les connexions soldades són menys freqüents a causa de la seva baixa eficiència i poca estabilitat.
Des de la perspectiva del cost del panell FPCA pur, les connexions d'entrada-són les més cares, seguides de les connexions d'endoll-, i les connexions soldades són les més barates.
Per què són més cares les connexions-snap-in? Implica més components de precisió i passos de muntatge. Si la vostra aplicació ho permet, canviar a un connector-en connexió pot estalviar costos considerables.
Hem trobat en producció que, tret que hi hagi requisits de durabilitat específics, l'endoll-connexió és l'opció més rendible-, reduint els costos globals del mòdul sense sacrificar la fiabilitat.
Processos de cobertura de l'àrea de plegat i l'àrea de components FPCA
Els processos de cobertura per a l'àrea de flexió i l'àrea de components (àrea de components i àrea de connector) d'un FPCA solen incloure: procés de cobertura de pel·lícula i procés de tinta verda termoestables per a l'àrea de flexió FPCA i procés d'obertura de la finestra de la pel·lícula i procés de tinta fotosensible per a l'àrea de components FPCA.
① Àrea de flexió FPCA:
Amb els bisells cada cop més estrets i els panells LCD més prims dels mòduls actuals de pantalla TFT-LCD, els requisits per a la tensió de rebot a l'àrea de flexió FPCA són cada cop més estrictes.
L'estrès de rebot a l'àrea de flexió FPCA és més gran quan s'utilitza el procés de pel·lícula de coberta en comparació amb el procés de tinta verda termoestables, la qual cosa augmenta el risc de punts calents a la interfície del llum BLU (Unitat de retroiluminació).
El cost d'utilitzar el procés de tinta verda termoestables a l'àrea de flexió FPCA és superior al del procés de pel·lícula de coberta, ja que implica un procés addicional de serigrafia i tinta verda termoestables.
En general, tenint en compte el cost, si el mòdul de visualització té un bisell ample i el client no té requisits especials, es pot prioritzar el procés de pel·lícula de coberta.
② Àrea de components FPCA:
L'àrea de components FPCA es pot dividir principalment en l'àrea de components i l'àrea de connectors. El procés de cobertura principal de l'àrea de components és actualment el procés de cobertura de tinta fotosensible.
Això es deu principalment a que s'utilitzen components més petits, com ara 0201 i 01005, i la precisió d'obertura de la pel·lícula de cobertura no pot complir els requisits, ni tampoc la precisió de col·locació SMT.
El procés de cobertura de l'àrea del connector es pot seleccionar de manera flexible segons els requisits específics del projecte. Tanmateix, quan s'utilitza el procés d'obertura de la pel·lícula de cobertura, cal confirmar acuradament si les dimensions de l'àrea del connector, com ara l'espai d'obertura de la pel·lícula de cobertura, l'amplada del PAD d'obertura de la pel·lícula de cobertura i l'amplada del PAD de la pel·lícula de cobertura, compleixen les capacitats de procés de cada fabricant FPCA.
En general, el cost d'utilitzar el procés d'obertura de la pel·lícula de cobertura és avantatjós en comparació amb el procés de cobertura de tinta fotosensible.
Si el disseny de l'àrea del connector FPCA compleix els requisits de capacitat de procés del fabricant FPCA, es pot prioritzar el procés d'obertura de la pel·lícula de cobertura.
Requisits de posada a terra de reforç d'acer FPCA
En general, hi ha dos tipus de requisits de connexió a terra per a l'armadura d'acer FPCA: a terra i no a terra. Si el reforç d'acer està connectat a terra i la magnitud de la impedància de posada a terra afectarà el preu de l'FPCA.
Si el reforç d'acer requereix connexió a terra, la impedància de posada a terra sol ser inferior o igual a 5Ω; si el reforç d'acer no està connectat a terra, no hi ha requisits de control per a la seva impedància.
Al mateix temps, la magnitud de la impedància després de posar a terra el reforç d'acer també afectarà fins a cert punt el cost de l'FPCA. Si el requisit d'impedància de posada a terra del reforç d'acer és menor (<2Ω), the steel sheet needs to be nickel-plated, and the exposed copper area and the number of exposed copper points where the FPCA and the steel sheet contact also need to be increased to ensure that the steel sheet grounding impedance meets the requirements.
Generalment, basant-se en consideracions de cost, si el client no té requisits sobre si el reforç d'acer està posat a terra, es prioritza dissenyar-lo com a sense terra; si el client requereix que el reforç d'acer estigui connectat a terra però no té requisits per a la impedància de connexió a terra, es recomana controlar la impedància de connexió a terra.<5Ω.
Requisits de dispensació de components FPCA
Per evitar defectes com ara l'afluixament i la pelació de la pastilla de soldadura durant la flexió dels components FPCA, que poden afectar la funcionalitat i l'ús normal del mòdul de pantalla de cristall líquid TFT-LCD, normalment es requereix la dispensació a l'àrea del component per protegir les pastilles de soldadura dels components i millorar-ne la resistència.
La dispensació de components FPCA generalment es pot dividir en dos tipus, també coneguts a la indústria com a procés d'encapsulació total i procés d'encapsulació parcial.
El procés d'encapsulació complet cobreix tota l'àrea de components, proporcionant una protecció completa però a un cost més elevat; el procés d'encapsulació parcial només cobreix l'àrea del coixinet de soldadura dels components, que és més eficient i menys costosa, tret que la dispensació sigui inevitable per a components petits.
Segons la nostra experiència amb mòduls TFT-LCD, el procés d'encapsulació parcial és l'opció preferida tret que el client tingui requisits de fiabilitat específics.
Àrea i nombre de coure exposat FPCA
El panell flexible FPCA utilitza un disseny de coure exposat per aconseguir la connexió a terra mitjançant materials conductors, millorant la resistència ESD.
Tanmateix, cada àrea de coure exposada de cada panell flexible requereix un tractament superficial d'or d'immersió amb níquel electroless (ENIG). A mesura que augmenta l'àrea i el nombre de zones de coure exposades, també augmenta el consum d'or i níquel.
La nostra recomanació és: mentre compleixi els estàndards de prova, minimitzeu l'àrea i el nombre d'àrees de coure exposades al panell FPCA. Això no només controlarà els costos de l'FPCA, sinó que també simplificarà el procés de muntatge del mòdul TFT-LCD.
Requisits de disseny de pel·lícules de blindatge electromagnètic FPCA EMI
Per reduir el risc d'interferències de radiofreqüència en el dispositiu general, normalment s'afegeix una pel·lícula de blindatge electromagnètic EMI al panell flexible FPCA. El nombre de capes i l'àrea de la pel·lícula de blindatge electromagnètic de l'FPCA afecten directament el cost de l'FPCA.
Tenint en compte el cost, recomanem evitar l'addició de pel·lícula de blindatge electromagnètic EMI sempre que sigui possible. Si cal afegir-lo, prioritzeu la cobertura d'una-cara amb l'àrea més petita possible, ja que la cobertura de doble-cara és més cara que la d'una-cara i la cobertura total és més cara que la cobertura parcial.
A més, és important tenir en compte que la pel·lícula de protecció electromagnètica afegida ha de ser una única peça contínua. Això és per evitar dissenys segmentats i processos d'aplicació separats, que augmentarien els passos i els costos de l'aplicació.
Conclusió
Els factors de disseny del panell flexible FPCA esmentats anteriorment no existeixen de manera aïllada; s'influeixen mútuament i afecten el cost global del mòdul de pantalla LCD TFT-.
Les compensacions-i optimització adequades poden reduir significativament el cost global alhora que es mantenen el rendiment.
