Det finns många anledningar till varför ett företag skulle använda Rigid Flex PCB istället för styva kretskort. Mr Kunert, hårdvaruutvecklare på företaget di-soric, vet exakt vad han pratar om.
Som en familjeägd koncern har di-soric behållit sin position som en etablerad tillverkare inom industriell automation i nästan 40 år.
di-soric utvecklar, producerar och distribuerar ett brett utbud av innovativa sensorer, högpresterande bildbehandlingskomponenter, högkvalitativ LED-maskin och signalbelysning samt produkter från säkerhetsteknikområdet. Det omfattande produktsortimentet avrundas av deras flexibilitet för kundspecifika lösningar.
di-soriska produkter används främst inom områdena Montering & Hantering, Robotik, Förpackning, Verktygsmaskiner och Mätning &Testning. Fokus i detta avseende ligger på fordons-, livsmedels- och dryckes-, läkemedels- och elektronikindustrin.
Intervjuare (Int): "Mr Kunert, kärnverksamheten för di-soric ligger i sensorteknik. Du arbetar på di-soric som hårdvaruutvecklare för inbyggda system på utvecklingsavdelningen. Låt oss först och främst titta specifikt på de tekniska orsakerna till förmån för en Rigid Flex PCB-lösning.
Vilka var de tekniska argumenten för att välja Rigid Flex PCB-teknik för din senaste produktlösning?"
Kunert: "Tre kretskort, som är inrymda i olika kapslingsdelar, ska anslutas i detta projekt. Stickkontakt var inte ett alternativ av olika skäl. De viktigaste tekniska argumenten för att använda en Rigid Flex PCB-lösning här var ändå många och varierade.
Dessa sträcker sig från storleken på handslödningsplattor, vilket snabbt kan leda till problem med utrymmet, särskilt på små PCB, till en avsevärt minskad och förenklad lödbelastning och tillhörande kostnadsbesparingar. Det säger sig självt att det finns färre enskilda delar utan anslutningskablar och isoleringsstyrkan kan också bättre uppnås under snäva installationsförhållanden. Dessutom är känsligheten för fel vid anslutning till en Rigid Flex PCB-lösning betydligt lägre än vid manuell lödning av enskilda ledningar, vilket enkelt kan leda till att enskilda ledningar oavsiktligt blandas ihop."
Int: "Det är ett antal solida skäl som du listar. Hade produktens storlek också en roll att spela eller var till exempel böjradien också något du hade i åtanke?
Kunert: "Produktens storlek, eller mer exakt av de enskilda produkterna inom produktfamiljen, hade ingen direkt inverkan på beslutet att använda denna PCB-teknik.
Det måste dock sägas att med ökande storlek eller mycket långa Flex-delar bör ekonomisk effektivitet hållas i åtanke. Långa flexdelar, särskilt när de är konstruerade för att användas som sammankopplade kablar, kräver stora tillverkningsavtryck vid pcb-tillverkning, vilket ökar kostnaderna och ett effektivt fotavtrycksutnyttjande. Panelens stabilitet under monterings- och lödprocessen är en annan aspekt, eftersom Flex-delen praktiskt taget inte ger någon stabilitet. Böjradien har spelat en något mindre roll, eftersom små böjradier inte är nödvändiga."
Int: "Vilken roll spelade applikationens natur, till exempel användningen av produkten i en hård miljö, i ditt tänkande?"
Mr Kunert: "Ingen alls. Det faktum att våra produkter i första hand är inkapslade innebar att applikationens karaktär inte hade något inflytande på beslutet för eller emot en Rigid Flex PCB-lösning. Användningen av specialmaterial eller produktens hållbarhet var inte heller några större faktorer."
Int: "Då hade det i princip varit möjligt att genomföra detta projekt baserat på ett styvt kretskort med hjälp av kontakter och kablar, eller hur? Varför bestämde du dig fortfarande för att inte göra det?"
Mr Kunert: "Det är sant! Men som ursprungligen diskuterades har användningen av pluggar och kablar tydliga nackdelar. Pluggar kräver mycket utrymme och är ganska dyra. Dessutom utgör de
problem vid användning med tätningsförening, eftersom pluggens fjäderkraft kan minskas, vilket kan leda till en felaktig elektrisk anslutning. Och kablar måste förmonteras, involvera ett stort antal manuella lödanslutningar, kräva gott om utrymme på PCB i form av löddynor och är mer mottagliga för fel (risk för blandning)."
Int: "Hur lärde du dig om den här tekniken. Hade IPC Standard IPC-2223 någon roll att spela i detta?"
Kunert: "Vi är redan bekanta med tekniken, och den används framgångsrikt i olika produkter. Som ett resultat har vi stor erfarenhet av SMD-produktion såväl som i montering. Och när det gäller tekniska frågor vände vi oss direkt till specialisten, i det här fallet Fineline. Naturligtvis spelade IPC-2223 Standard en roll i skapandet av layouterna."
Int: "Hur viktigt var valet av teknikpartner som skulle tillverka och leverera Rigid Flex PCB?"
Kunert: "Det är särskilt viktigt för oss att ha en kompetent partner vid vår sida när det gäller tekniker som Rigid Flex PCB. Fineline, som en stor aktör inom PCB-tillverkning, var naturligtvis precis rätt partner för detta, och vi har redan arbetat med dem i en mängd olika projekt. Och den tekniska supporten från Fineline har helt enkelt varit enastående sedan dag ett."
Int: "Låt oss ta en kort titt på de ekonomiska orsakerna. Det är allmänt känt att Rigid Flex PCB i sig är dyrare än vanliga styva PCB. Men om du tar hänsyn till en komplett produkt, inklusive de komponenter som används, produktion, testning, underhåll och livslängd, kan användning av en Rigid Flex PCB ha en kostnadsbesparande effekt i jämförelse med en styv PCB.
Har du gjort en kostnads-nyttoanalys? Och i så fall, vilken avdelning var ansvarig för det?"
Kunert: "Ja, vi utarbetade denna analys som utvecklingsavdelning i samarbete med industriell teknik, lean management och tillverkning."
Int: "Hur viktigt var ämnet för tillverkning av produkten, dvs. att montera kretskort och installera den i huset, i kostnads-nyttoanalysen?"
Kunert: "Du sammanfattar det ganska bra. Installation i såväl hölje som montering var mycket viktiga punkter och avgörande för beslutet till förmån för Rigid Flex PCB-teknik.
Det var också viktigt att överväga monteringen av kretskorten, eftersom särskild uppmärksamhet, som redan beskrivits, måste ägnas åt panelens stabilitet."
Int: "Kan du lägga större vikt vid de tekniska eller ekonomiska faktorerna?
Mr Kunert: "Inte riktigt. Användningen av Rigid Flex PCB-teknik är helt meningsfull, både tekniskt och ekonomiskt."
Både monteringen och sannolikheten för fel förenklas eller minimeras avsevärt ur teknisk synvinkel. Besparingar på ytterligare delar, såsom förmonterade kablar, är också fördelaktiga ur lean management-synvinkel.
Detta resulterar också i ökad processtillförlitlighet. Den tid som sparas enbart på lödning är ca 85% ur ekonomisk synvinkel.
Slutsatsen i detta projekt är att de högre kostnaderna för Rigid Flex PCB kompenseras betydligt mer än väl av produktionsbesparingarna. I kombination med den ökade processtillförlitligheten har användningen av denna teknik därför tydliga fördelar jämfört med en lösning baserad på rigida KRETSKORT, både tekniskt och ekonomiskt."
Int: "Mr Kunert, tack för er tid!"
Tim Kunert
Maskinvaruutvecklare för inbyggda system
Om du har några frågor om Flex-Rigid PCB eller PCB i allmänhet, tveka inte att kontakta Patrick Caruso - Manager NPI Central Europe. Maila oss patrick.caruso@fineline-global.com
Tfn +49 (0)2103 90854-37
