En la estructura de costos BOM (Lista de materiales) de las pantallas comerciales, las placas de circuito impreso flexibles (FPCA) pueden parecer representar sólo una pequeña proporción, pero en realidad son los "impulsores invisibles" de las fluctuaciones de costos.
La selección de un único conector o una diferencia en el proceso de fabricación de un área de doblado puede provocar fluctuaciones en el coste unitario. Para los fabricantes de módulos de pantalla LCD con volúmenes de envío importantes, este efecto acumulativo no puede subestimarse.
Con base en datos reales de la línea de producción y comentarios de la cadena de suministro, hemos identificado siete puntos clave de apalancamiento de costos en el diseño de la FPCA. Estos detalles a menudo se pasan por alto durante la fase de I+D, pero pueden convertirse en factores que aumentan las ganancias durante la producción en masa.
Tamaño y tolerancias de la placa de circuito flexible FPCA
El tamaño de la FPCA afecta directamente la eficiencia del diseño del tablero. Con las mismas especificaciones de materia prima, un tamaño mayor significa que se pueden colocar menos tableros, aumentando así el costo por unidad.
Por ejemplo, si el diseño de su módulo permite ligeros ajustes, reducir el tamaño puede mejorar significativamente la utilización del material.
En cuanto a las tolerancias, las dimensiones exteriores normalmente se controlan entre ±0,05 mm y ±0,15 mm.
Lograr una precisión extrema, como ±0,05 mm, requiere el uso de mecanizado por electroerosión por hilo a baja velocidad-para el molde, lo que aumenta los costos del molde.
Por el contrario, una tolerancia de ±0,1 mm solo requiere mecanizado por electroerosión por hilo de velocidad-mediana, lo que resulta en una solución más rentable-.
Tipos de conexión de placa de circuito flexible FPCA a la placa base
El método de conexión entre la placa de circuito flexible FPCA y la placa base de pantalla es otra variable de costo para los paneles flexibles FPCA.
Actualmente, los módulos TFT-LCD utilizan principalmente conexiones a presión o enchufables-, mientras que las conexiones soldadas son menos comunes debido a su baja eficiencia y escasa estabilidad.
Desde la perspectiva del costo puro del panel FPCA, las conexiones instantáneas-son las más caras, seguidas de las conexiones enchufables-y las conexiones soldadas son las más baratas.
¿Por qué las conexiones instantáneas-son más caras? Implican componentes y pasos de montaje de mayor precisión. Si su aplicación lo permite, cambiar a una conexión-plugin puede ahorrar costos considerables.
Hemos descubierto en producción que, a menos que existan requisitos de durabilidad específicos, la conexión enchufable-es la opción más rentable-, ya que reduce los costos generales del módulo sin sacrificar la confiabilidad.
Procesos de cobertura del área de doblado y del área de componentes de la FPCA
Los procesos de cobertura para el área de doblado y el área de componentes (área de componentes y área de conector) de una FPCA generalmente incluyen: proceso de película de cobertura y proceso de tinta verde termoestable para el área de doblado de FPCA, y proceso de apertura de ventana de película de cobertura y proceso de tinta fotosensible para el área de componentes de FPCA.
① Área de flexión FPCA:
Con los biseles cada vez más estrechos y los paneles LCD más delgados de los módulos de pantalla TFT-LCD actuales, los requisitos para la tensión de rebote en el área de flexión FPCA son cada vez más estrictos.
La tensión de rebote en el área de flexión de FPCA es mayor cuando se utiliza el proceso de película de cubierta en comparación con el proceso de tinta verde termoestable, lo que aumenta el riesgo de puntos calientes en la interfaz de la lámpara BLU (Unidad de retroiluminación).
El costo de utilizar el proceso de tinta verde termoestable en el área de doblado de FPCA es mayor que el del proceso de película de cubierta, ya que implica un proceso adicional de serigrafía y tinta verde termoestable.
Generalmente, considerando el costo, si el módulo de visualización tiene un bisel ancho y el cliente no tiene requisitos especiales, se puede priorizar el proceso de película de cubierta.
② Área del componente FPCA:
El área de componentes de la FPCA se puede dividir principalmente en el área de componentes y el área de conectores. El proceso de recubrimiento principal para el área de componentes es actualmente el proceso de recubrimiento con tinta fotosensible.
Esto se debe principalmente a que se utilizan componentes más pequeños como 0201 y 01005, y la precisión de apertura de la película de cobertura no puede cumplir con los requisitos, ni tampoco la precisión de colocación del SMT.
El proceso de cobertura para el área del conector se puede seleccionar de manera flexible según los requisitos específicos del proyecto. Sin embargo, cuando se utiliza el proceso de apertura de la película de cobertura, es necesario confirmar cuidadosamente si las dimensiones del área del conector, como el espacio de apertura de la película de cobertura, el ancho del PAD de apertura de la película de cobertura y el ancho del PAD de cobertura de la película de cobertura, cumplen con las capacidades del proceso de cada fabricante de FPCA.
Generalmente, el coste de utilizar el proceso de apertura de la película de cobertura es ventajoso en comparación con el proceso de cobertura con tinta fotosensible.
Si el diseño del área del conector FPCA cumple con los requisitos de capacidad de proceso del fabricante de FPCA, se puede priorizar el proceso de apertura de la película de cobertura.
Requisitos de puesta a tierra de refuerzo de acero FPCA
Generalmente existen dos tipos de requisitos de puesta a tierra para el refuerzo de acero FPCA: puestos a tierra y no puestos a tierra. Si el refuerzo de acero está conectado a tierra y la magnitud de la impedancia de conexión a tierra afectarán el precio de la FPCA.
Si el refuerzo de acero requiere conexión a tierra, generalmente se requiere que la impedancia de conexión a tierra sea menor o igual a 5 Ω; Si el refuerzo de acero no está conectado a tierra, no existen requisitos de control para su impedancia.
Al mismo tiempo, la magnitud de la impedancia después de poner a tierra el refuerzo de acero también afectará en cierta medida el costo de la FPCA. Si el requisito de impedancia de puesta a tierra del refuerzo de acero es 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.
Generalmente, por consideraciones de costo, si el cliente no tiene requisitos sobre si el refuerzo de acero está conectado a tierra, se prioriza diseñarlo como no conectado a tierra; Si el cliente requiere que el refuerzo de acero esté conectado a tierra pero no tiene requisitos para la impedancia de conexión a tierra, se recomienda controlar la impedancia de conexión a tierra para<5Ω.
Requisitos de dispensación de componentes FPCA
Para evitar defectos como el aflojamiento y desprendimiento de las almohadillas de soldadura durante el doblado de los componentes FPCA, que pueden afectar la funcionalidad y el uso normal del módulo de pantalla de cristal líquido TFT-LCD, generalmente se requiere una dispensación en el área del componente para proteger las almohadillas de soldadura de los componentes y mejorar su resistencia.
La dosificación de componentes FPCA generalmente se puede dividir en dos tipos, también conocidos en la industria como: proceso de encapsulación completa y proceso de encapsulación parcial.
El proceso de encapsulación completa cubre toda el área del componente, brindando una protección completa pero a un costo mayor; el proceso de encapsulación parcial solo cubre el área de la almohadilla de soldadura del componente, lo cual es más eficiente y menos costoso, a menos que la dispensación sea inevitable para componentes pequeños.
Según nuestra experiencia con módulos TFT-LCD, el proceso de encapsulación parcial es la opción preferida a menos que el cliente tenga requisitos de confiabilidad específicos.
Área y número de cobre expuesto FPCA
El panel flexible FPCA utiliza un diseño de cobre expuesto para lograr la conexión a tierra a través de materiales conductores, mejorando la resistencia a ESD.
Sin embargo, cada área de cobre expuesta en cada panel flexible requiere un tratamiento superficial de níquel por inmersión en oro (ENIG). A medida que aumentan la superficie y el número de zonas de cobre expuestas, también aumenta el consumo de oro y níquel.
Nuestra recomendación es: mientras cumple con los estándares de prueba, minimice el área y la cantidad de áreas de cobre expuestas en el panel FPCA. Esto no solo controlará los costos de FPCA sino que también simplificará el proceso de ensamblaje del módulo TFT-LCD.
Requisitos de diseño de película de blindaje electromagnético EMI FPCA
Para reducir el riesgo de interferencias de radiofrecuencia en todo el dispositivo, normalmente se agrega una película protectora electromagnética EMI al panel flexible FPCA. El número de capas y el área de la película protectora electromagnética en la FPCA afectan directamente el costo de la FPCA.
Teniendo en cuenta el costo, recomendamos evitar la adición de película protectora electromagnética EMI siempre que sea posible. Si es necesario agregarlo, priorice la cobertura de una-cara con el área más pequeña posible, ya que la cobertura de doble-cara es más cara que la de una-cara, y la cobertura total es más cara que la cobertura parcial.
Además, es importante tener en cuenta que la película protectora electromagnética agregada debe ser una sola pieza continua. Esto es para evitar diseños segmentados y procesos de solicitud separados, lo que aumentaría los pasos y costos de la solicitud.
Conclusión
Los factores de diseño del panel flexible FPCA mencionados anteriormente no existen de forma aislada; se influyen entre sí y afectan el costo general del módulo de pantalla TFT-LCD.
Las compensaciones y la optimización-adecuadas pueden reducir significativamente el costo general y, al mismo tiempo, mantener el rendimiento.
