Соединительные шлейфы и гибкие печатные платы

Соединительные шлейфы

Поскольку цифровой фотоаппарат по своей сути ни что иное, как компьютер с большим набором специфических периферийных устройств, он содержит большое количество соединений между этим периферийными устройствами и самим компьютером. Если представить себе, что все эти соединения выполнены обычными проводами, минимально возможные размеры цифрового фотоаппарата вырастут в разы. Да и технологически изготовить такое устройство стане чрезвычайно сложно. Поэтому важнейшую роль при создании фотоаппарата играет технология соединений.

Практически во всех фотоаппаратах для этого используется один и тот же материал. Этот материал представляет собой аналог материала, используемого при изготовлении печатных плат, но не на твердой, а на мягкой основе. В простейшем случае на тонкую полимидную пленку наносится медная фольга, после чего из нее формируются токопроводящие дорожки по стандартной технологии, используемой при изготовлении печатных плат. Когда токопроводящие дорожки сформированы, на них наносится еще один слой полимидной пленки. В нужных местах в верхнем слое могут быть оставлены окошки для припайки электронных компонентов или присоединения к разъемам.

Таким образом можно изготавливать гибкую ленту с множеством параллельных проводников. Характеристики такой ленты в сравнении с обычными проводами впечатляют. Толщина ленты может составлять менее одной десятой миллиметра. При ширине ленты в 2 мм. на ней может проходить до 8 токопроводящих дорожек, т.е. дорожки расположены с шагом 0,25 мм. Таким образом, лента шириной 10 мм. может иметь до 40 проводников, при площади сечения ленты около 1 кв. мм. Получить такую плотность изолированных и упорядоченных проводников другим способом было бы крайне затруднительно.

При этом такая лента обладает и замечательными механическими свойствами. Во-первых, очень высокой прочностью. Если на ленте нет надрывов или надрезов, порвать ее практически невозможно. Разрушить изолирующий слой такой ленты тоже крайне затруднительно. Лента выдерживает многократные неострые перегибы, что позволяет использовать ее для присоединения подвижных элементов конструкции фотоаппарата. Кроме этого, эта лента обладает необходимой термостойкостью, ее изолирующие слои прекрасно выдерживают температуру пайки.

Отличить такие ленты можно по характерному желто-коричневому цвету и прозрачности в местах отсутствия проводников.

К сожалению, прекрасные механические и геометрические характеристики таких соединительных кабелей оборачиваются практически полной невозможностью ее ремонта в кустарных условиях. Если такая лента порвана, надежных способов соединить ее не существует. Даже если путем нечеловеческих усилий вам удастся зачистить и спаять порванный участок ленты, он не будет обладать даже близкими механическими характеристиками, а на практике просто разрушится при попытке собрать устройство. Единственное, что можно сделать, это при нарушении целостности одного - двух проводников, продублировать эти проводники обыкновенными тонкими проводами. И то, только в том случае, если поврежденная лента соединяет неподвижные части конструкции.

Иногда, в некоторых узлах фотоаппаратов встречаются соединительные шлейфы, изготовленные на основе других материалов. Конструкция этих лент аналогична, но в качестве изолятора используется лавсановая пленка, а в качестве проводников - алюминиевые или графитовые дорожки. Такие ленты значительно хуже по характеристикам. Плотность проводников в них значительно меньше, механическая прочность ниже. Пайку они как правило не выдерживают из-за невысокой температуры плавления лавсановой пленки, а также потому, что к графитовым дорожкам вообще нереально что-либо припаять. Отличить такие ленты можно по цвету, как правило они либо белые, либо полупрозрачные бесцветные.

Гибкие печатные платы.

На основе такой технологии изготавливают не только соединительные шлейфы, но и гибкие печатные платы. Слой, содержащий проводники, может быть не один, что позволяет размещать на таких гибких платах схемы практически любой сложности. Вместе с тем, для размещения такой платы нужно значительно меньше места. Во-первых, потому, что сам материал платы получается значительно тоньше. Во-вторых, такие платы могут повторять форму поверхности соседних узлов, а значит, размещаться в таких местах, где обычную жесткую плату разместить невозможно.

В цифровых фотоаппаратах на основе гибких печатных плат часто изготавливают платы органов управления, схемы управления вспышкой,  узел светочувствительной матрицы, электропроводку объектива, соединительные и коммутационные узлы. Например, для подключения моторов и датчиков объектива, изготавливают гибкую печатную плату сложной формы, наклеивают ее на заднюю стенку объектива, а для присоединения моторов и датчиков используют специальные "отростки" которые загибаются по боковым стенкам объектива или заходят внутрь его корпуса.

Поскольку материал гибких печатных плат прекрасно переносит многократную пайку, замена каких-либо элементов, установленных на гибкой плате не представляет никаких трудностей. Более того, иногда она даже проще, чем в случае с обычными, твердыми печатными платами. Главное, чтобы сама плата не имела надрывов и других механических повреждений.