La tendència del disseny de PCB és desenvolupar-se en una direcció petita i petita. A més del disseny de placa d’alta densitat, també hi ha àrees importants i complexes de muntatge de connexió tridimensional de plaques flexibles. La placa de circuit de flexió rígida, amb el naixement i desenvolupament de FPC, s’està utilitzant gradualment en diverses ocasions.
La placa de flexió rígida és una placa de circuit flexible i una placa de circuit rígida convencional, que es combinen en diversos processos i segons els requisits rellevants del procés per formar una placa de circuit que tingui característiques tant de FPC com de PCB. Es pot utilitzar en alguns productes amb requisits especials, tant d’una certa àrea flexible com d’una certa àrea rígida, que ajuda a estalviar espai intern, redueix el volum de producte acabat i millora el rendiment del producte.
Material de tauler flexible
Links ràpids
- Material de tauler flexible
- Regles de disseny de taulers de flexibilitat rígida
- 1. Via Ubicació
- 2. Disseny Pad i Via
- 3. Disseny de traça
- 4. Disseny de xapes de coure
- 5. Distància entre el forat i el coure
- 6. Disseny de Zona Rígid-Flexible
- 7. El radi de flexió de la zona de flexió de la junta de flexió rígida
Com diu la dita: "Quan un treballador vol fer alguna cosa bona, primer ha de perfilar les seves eines". Per tant, és molt important preparar-se plenament per al procés de disseny i producció d'un tauler de flexió rígida. Això no obstant, requereix una certa experiència i una comprensió de les característiques dels materials necessaris. Els materials seleccionats per a les plaques de flexió rígida afecten directament al procés de producció posterior i al seu rendiment.
Els materials rígids són familiars per a tothom, i sovint s’utilitzen materials tipus FR4. No obstant això, el material de flexió rígida també ha de tenir en compte molts requisits. És adequat per enganxar-se i ofereix una bona resistència a la calor per assegurar que el grau d’expansió de la part d’unió de flexió rígida després de l’escalfament sigui uniforme sense deformació. El fabricant general utilitza un material rígid de la sèrie de resines.
Per a materials flexibles (flex), seleccioneu un substrat de mida més petita i una capa de film. Generalment s’utilitzen materials fets amb PI més dura i també s’utilitzen directament els produïts mitjançant un substrat no adhesiu. El material de flexió és el següent:
Material base ： FCCL (laminat flexible de coure flexible)
Polimida PI. Polímid: Kapton (12, 5 um / 20 um / 25 um / 50 um / 75 um). Bona flexibilitat, alta resistència a la temperatura (la temperatura d’ús a llarg termini és de 260 ° C, resistència a curt termini a 400 ° C), alta absorció d’humitat, bones propietats elèctriques i mecàniques, bona resistència a les llàgrimes. Bona resistència a la intempèrie i propietats químiques, bon retard de flama. El polimida (PI) és el més utilitzat. El 80% d'ells són fabricats per DuPont, EUA.
PET de polièster
Polièster (25um / 50um / 75um). Barat, flexible i resistent a les llàgrimes. Bones propietats mecàniques i elèctriques, com ara resistència a la tracció, bona resistència a l’aigua i higroscopicitat. Tot i això, després de la calor, la taxa de contracció és gran i la resistència a alta temperatura no és bona. No és adequat per a soldadura a alta temperatura, punt de fusió de 250 ºC, menys usat.
Coverlay
La funció principal del film de coberta és protegir el circuit de la humitat, la contaminació i la soldadura. Tapar el gruix de la pel·lícula d’1 / 2 a 5 mil·lis (12, 7 a 127 um).
La capa conductora és de coure recuit enrotllat, coure electrodepositat i tinta de plata. Entre elles, l'estructura electrolítica de cristall de coure és rugosa, que no propicia el rendiment de línia fina. L’estructura de cristall de coure és suau, però l’adherència a la pel·lícula base és deficient. Es pot distingir de la aparença la solució puntual i la làmina de coure. El paper de coure electrolític és de color vermell coure, i el paper de coure enrotllat de color blanc grisós.
Material addicional i enduridors
Els materials auxiliars i els enduridors són materials durs premsats parcialment per tal de soldar components o afegir reforç per al muntatge. El film reforçat es pot reforçar amb FR4, placa de resina, adhesiu sensible a la pressió, xapa d'acer i xapa d'alumini.
Prepreg adhesiu no fluït / de baix flux (Low Flow PP). Connexió rígida i flexible per a juntes flexibles rígides, generalment de PP molt prim. Generalment hi ha 106 (2 mil), 1080 (3, 0 mil / 3, 5 mil), 2116 (5, 6 mil) especificacions.
Estructura de plaques rígides i flexibles
La placa de flexió rígida és una o més capes rígides adherides a la placa flexible, i el circuit de la capa rígida i el circuit de la capa flexible es connecten entre si per metallització. Cada panell de flexió rígida té una o més zones rígides i una zona flexible. La combinació de plaques rígides i flexibles senzilles es mostra a continuació, amb més d’una capa.
A més, una combinació d’una placa flexible i unes quantes plaques rígides, una combinació de diverses juntes flexibles i diverses juntes rígides, utilitzant forats, forats de placatge, procés de laminació per aconseguir la interconnexió elèctrica. Segons els requisits de disseny, el concepte de disseny és més adequat per a la instal·lació i depuració de dispositius, així com per a les operacions de soldadura. Assegureu-vos que s’utilitzen millor els avantatges i la flexibilitat de la placa de flexió rígida. Aquesta situació és més complicada i la capa de filferro és superior a dues capes. Com segueix:
La laminació consisteix en laminar paper de coure, peça P, circuit flexible de memòria i circuit rígid exterior en un tauler multicapa. La laminació de la junta de flexió rígida és diferent de la laminació de la placa flexionada o de la laminació de la junta rígida. Cal considerar la deformació de la junta flexible durant el procés de laminació i la planitud superficial del tauler rígid.
Per tant, a més de la selecció del material, també cal tenir en compte el gruix de la placa rígida en el procés de disseny i assegurar que la taxa de contracció de la porció de flexió rígida sigui coherent sense deformar. L'experiment demostra que el gruix de 0, 8 ~ 1, 0 mm és més adequat. Al mateix temps, s’ha de tenir en compte que la placa rígida i la placa flexible es col·loquen a una certa distància de la porció d’articulació per no afectar la porció rígida.
Procés de producció de taulers combinats rígids i flexibles
La producció de flexió rígida hauria de tenir equips de producció de FPC i equips de processament de PCB. Primer, l’enginyer d’electrònica dibuixa la línia i la forma de la placa flexible segons els requisits, i després la lliura a la fàbrica que pot produir la placa de flexió rígida. Després que els enginyers CAM processin i planifiquin els documents rellevants, la línia de producció FPC es disposa. Per produir PCBs, cal produir PCBs les línies de producció FPC i PCB. Després que la placa de flexió i la placa rígida surtin, segons els requisits de planificació dels enginyers electrònics, la FPC i el PCB es pressionen perfectament a través de la màquina de premsa, i a través d'una sèrie de passos detallats, el procés final és el tauler de flexió rígida. .
Per exemple, preneu la pantalla mòbil Motorola 1 + 2F + 1 i les claus laterals Tauler de 4 capes (placa rígida de dues capes i placa flexible de dues capes). Els requisits de fabricació de plaques són un disseny HDI amb un pitch BGA de 0, 5 mm. El gruix de la junta de flexió és de 25º i hi ha un disseny de forat IVH (Interstitial Via Hole). El gruix de tota la placa: 0, 295 +/- 0, 052 mm. La capa interior LW / SP és de 3/3 milions.
Regles de disseny de taulers de flexibilitat rígida
El tauler de flexió rígida és molt més complicat que el disseny tradicional de PCB, i hi ha molts llocs per prestar atenció. En particular, les àrees de transició de rígides rígides, així com els enllaços, vies i altres, estan subjectes als requisits de les regles de disseny corresponents.
1. Via Ubicació
En el cas de l'ús dinàmic, especialment quan sovint es doblega la placa flexible, s'eviten al màxim els forats de la placa flexible i es trenquen fàcilment els forats de pas. Tot i això, encara es pot perforar l’àrea reforçada del tauler de flexió, però també evitar la proximitat de la vora de l’àrea reforçada. Per tant, cal evitar una certa distància de la zona d’enllaç a l’hora de perforar forats en el disseny de la placa flexible i dura. Com es mostra a continuació.
Per als requisits de distància de la via i la flexió rígida, les regles a seguir en el disseny són:
- Cal mantenir una distància d'almenys 50 mil i una aplicació d'alta fiabilitat requereix almenys 70 mil.
- La majoria de processadors no acceptaran distàncies extremes inferiors a 30 milions.
- Seguiu les mateixes regles per a vias en un tauler flexible.
- Aquesta és la regla de disseny més important del tauler de flexió rígida.
2. Disseny Pad i Via
Els coixinets i les vies aconsegueixen el valor màxim quan es compleixen els requisits elèctrics i s'utilitza una línia de transició suau a la unió entre el coixí i el conductor per evitar un angle recte. S’han d’afegir coixins separats al dit del dit per millorar el suport.
En el disseny de la junta de flexió rígida, els vias o les pastilles es poden malmetre fàcilment. Les regles a seguir per reduir aquest risc:
- El coixí de soldadura de la coixinet o via està exposat a un anell de coure, més gran és millor.
- Les petjades a través del forat afegeixen gran quantitat de llàgrimes al màxim per augmentar el suport mecànic.
- Afegiu un dit del dit per enfortir.
3. Disseny de traça
Si hi ha traces de diferents capes a la zona de flexió (Flex), proveu d’evitar un fil a la part superior i l’altre al mateix camí a la part inferior. D’aquesta manera, quan es doblega la placa flexible, la força de les capes superiors i inferiors del fil de coure és inconsistent, cosa que probablement causarà danys mecànics a la línia. En lloc d'això, hauríeu de colpejar els camins i creuar-los. Com es mostra a continuació.
El disseny d’encaminament a la zona de flexió (Flex) requereix que la línia d’arc sigui la millor, no la línia d’angle. Al contrari de les recomanacions a l’àrea rígida. Això pot protegir que la secció de la part de la junta flexible es trenqui fàcilment quan es doblega. La línia també ha d'evitar la expansió o la contracció sobtada i les línies gruixudes i fines haurien de connectar-se per un arc en forma de llàgrima.
4. Disseny de xapes de coure
Per a la flexió flexible de la placa flexible reforçada, la capa de coure o plana és preferiblement una estructura de malla. Tanmateix, per al control d’impedàncies o altres aplicacions, l’estructura de la malla no és satisfactòria en termes de qualitat elèctrica. Per tant, en el disseny específic, el dissenyador ha de realitzar una crida de judici que s’ajusti als requisits del disseny. Es fa servir malla de coure o sòlid? Tanmateix, per a la zona de residus, encara es pot dissenyar el màxim de coure sòlid possible. Com es mostra a continuació.
5. Distància entre el forat i el coure
Aquesta distància es refereix a la distància entre un forat i la pell de coure. A això es coneix com a "distància de coure del forat". El material de la placa de flexió és diferent del de la placa rígida, de manera que la distància entre els forats i el coure és massa difícil de manejar. En general, la distància estàndard de coure del forat ha de ser de 10 milions.
No cal ignorar les dues distàncies més importants per a la zona rígida-flexible. Un és el de la perforació al coure esmentat aquí, que segueix l'estàndard mínim de 10 milions. L’altre és el forat fins a la vora del tauler de flexió (Hole to Flex), que generalment es recomana fer 50mil.
6. Disseny de Zona Rígid-Flexible
A la zona rígida i flexible, la placa flexible està dissenyada preferiblement per connectar-la a la placa dura al mig de la pila. Les vies del tauler de flexió es consideren forats enterrats a la zona d’enllaç rígid-flexible. Les àrees a tenir en compte a la zona rígida-flexible són les següents:
- La línia hauria de passar de manera suau i la direcció de la línia hauria de ser perpendicular a la direcció de la flexió.
- El traçat hauria de distribuir-se de manera uniforme a la zona de flexió.
- L’amplada del fil hauria de maximitzar-se a tota la zona de flexió.
- La zona de transició rígida de transició hauria de procurar no adoptar el disseny de PTH.
7. El radi de flexió de la zona de flexió de la junta de flexió rígida
La zona de flexió flexible del panell de flexió rígida ha de ser capaç de suportar 100.000 desviacions sense pauses, curtcircuits, rendiments reduïts o desamortització inacceptable. La resistència a la flexió es mesura mitjançant equips especials i també es pot mesurar per instruments equivalents. Les mostres provades han de complir els requisits de les especificacions tècniques rellevants.
En el disseny, s'ha de fer referència al radi de flexió tal com es mostra a la figura següent. El disseny del radi de flexió hauria d’estar relacionat amb el gruix de la placa de flexió a la zona de flexió flexible i el nombre de capes de la placa flexionada. Un estàndard de referència simple és R = WxT. T és el gruix total del tauler de flexió. El panell únic W és de 6, el panell doble 12 i el tauler multicapa 24. Per tant, el radi de flexió mínim d’un sol panell és de 6 vegades, el plafó doble de 12 vegades de gruix i el tauler multicapa de 24 vegades de gruix. Totes no han de ser inferiors a 1, 6 mm.
En resum, és particularment important que el disseny de la placa flexible i dura estigui relacionat amb el disseny de la placa de circuit flexible. El disseny de tauler flexible requereix tenir en compte els diferents materials, gruixos i diferents combinacions del substrat, la capa d’enllaç, la làmina de coure, la capa de coberta i la placa de reforç i el tractament superficial de la junta flexible, així com les seves propietats, com la resistència a la pell i la resistència a la flexió. . Propietats de flexió, propietats químiques, temperatures de funcionament, etc. Cal tenir en compte especialment el muntatge i l'aplicació específica de la placa de flexió dissenyada. Les regles de disseny específiques en aquest sentit poden fer referència a les normes IPC: IPC-D-249 i IPC-2233.
A més, per a la precisió de processament de la placa de flexió, la precisió de processament a l’exterior és: amplada del circuit: 50μm, obertura: 0, 1 mm i el nombre de capes és de més de 10 capes. Domèstic: amplada del circuit: 75μm, obertura: 0, 2 mm, 4 capes. Cal comprendre-los i fer-los referència en el disseny específic.
Una de les aplicacions normals d'una placa de flexió rígida és el disseny de PCB per iPhone. Apple utilitza una placa flexible rígida per connectar la pantalla mòbil del dispositiu amb la placa principal. Si voleu obtenir més informació sobre aplicacions de taulers flexibles rígids per a indústries com ara dispositius mèdics, militars o optoelectrònics, visiteu RayMing.
