Trenden med PCB-design er å utvikle seg i en liten og liten retning. I tillegg til utformingen av tetthetskort, er det også viktige og komplekse områder med tredimensjonal tilkoblingssamling av flex-harde brett. Det stive flex-kretskortet, med fødselen og utviklingen av FPC, blir gradvis brukt mye ved forskjellige anledninger.
Det stive-fleksible kortet er et fleksibelt kretskort og et konvensjonelt stivt kretskort, som kombineres i forskjellige prosesser og i henhold til relevante prosesskrav for å danne et kretskort som har både FPC-egenskaper og PCB-egenskaper. Det kan brukes i noen produkter med spesielle krav, både et visst fleksibelt område og et visst stivt område, noe som hjelper til å spare intern plass, reduserer ferdig produktvolum og forbedrer produktytelsen.
Fleksibelt tavlemateriale
Hurtigkoblinger
- Fleksibelt tavlemateriale
- Designregler for stive-flex-tavler
- 1. Via beliggenhet
- 2. Pad og Via Design
- 3. Sporsdesign
- 4. Design av kobberplatering
- 5. Avstand mellom borehull og kobber
- 6. Design av stiv-fleksibel sone
- 7. Bøyningsradius for bøyingssonen til det stive flex-styret
Som ordtaket sier: “Når en arbeider vil gjøre noe bra, må han først skjerpe verktøyene sine.” Derfor er det veldig viktig å forberede seg fullt på design- og produksjonsprosessen til et stivt flex-brett. Dette krever imidlertid en viss kompetanse og en forståelse av egenskapene til materialene som kreves. Materialene som er valgt for de stive flex-platene påvirker direkte den påfølgende produksjonsprosessen og dens ytelse.
Stive materialer er kjent for alle, og materialer av typen FR4 brukes ofte. Stivt fleksibelt materiale må imidlertid også ta hensyn til mange krav. Den er egnet for klistring og gir god varmemotstand for å sikre at utvidelsesgraden av den stivbøyede skjøtdelen etter oppvarming er jevn uten deformasjon. Den generelle produsenten bruker et stivt materiale fra harpiksserien.
For fleksible materialer velger du et underlag med mindre størrelse og en dekkfilm. Generelt brukes materialer laget av hardere PI, og de som er produsert ved bruk av et ikke-klebende underlag blir også direkte brukt. Flexmaterialet er som følger:
Basismateriale ： FCCL (fleksibelt kobberbelagt laminat)
Polyimid PI. Polymid: Kapton (12, 5 um / 20 um / 25 um / 50 um / 75 um). God fleksibilitet, høy temperaturmotstand (langvarig brukstemperatur er 260 ° C, kortsiktig motstand mot 400 ° C), høy fuktighetsabsorpsjon, gode elektriske og mekaniske egenskaper, god rivemotstand. God værbestandighet og kjemiske egenskaper, god flammehemming. Polyimid (PI) er det mest brukte. 80% av dem er produsert av DuPont, USA.
Polyester PET
Polyester (25um / 50um / 75um). Billig, fleksibel og rivefast. Gode mekaniske og elektriske egenskaper som strekkfasthet, god vannmotstand og hygroskopisitet. Etter varme er imidlertid krympningshastigheten stor, og motstanden mot høy temperatur er ikke god. Ikke egnet for lodding ved høy temperatur, smeltepunkt 250 ° C, mindre brukt.
Coverlay
Hovedfunksjonen til dekkfilmen er å beskytte kretsen mot fuktighet, forurensning og lodding. Dekk filmtykkelsen fra 1/2 til 5 mil (12, 7 til 127 um).
Det ledende laget er valset, glødet kobber, elektroavsatt kobber og sølvblekk. Blant dem er den elektrolytiske kobberkrystallstrukturen grov, noe som ikke bidrar til fin linjeavkastning. Kobberkrystallstrukturen er jevn, men vedheftet til basefilmen er dårlig. Punktløsningen og kobberfolien kan skilles fra utseendet. Den elektrolytiske kobberfolien er kobberrød, og den rullede kobberfolien er gråhvit.
Tilleggsmateriale og avstivere
Hjelpematerialer og avstivere er harde materialer som delvis presses sammen for å sveise komponenter eller legge til armering for montering. Forsterket film kan forsterkes med FR4, harpiksplate, trykkfølsomt klebemiddel, stålplate og aluminiumsplate.
Ikke-flytende / lite flytende lim prepreg (Low Flow PP). Stiv og flex tilkobling for stive flex-plater, vanligvis veldig tynn PP. Det er vanligvis spesifikasjoner for 106 (2 mil), 1080 (3.0 mil / 3.5 mil), 2116 (5.6 mil).
Stiv-fleksibel platestruktur
Det stive-fleksible kortet er ett eller flere stive lag som er festet til det fleksible brettet, og kretsen på det stive laget og kretsen på det fleksible laget er forbundet med hverandre ved metallisering. Hvert stivt-flex-panel har en eller flere stive soner og en fleksibel sone. Kombinasjonen av enkle stive og fleksible plater er vist nedenfor, med mer enn ett lag.
I tillegg en kombinasjon av et fleksibelt brett og noen få stive brett, en kombinasjon av flere fleksible plater og flere stive brett, ved bruk av hull, plateringshull, lamineringsprosess for å oppnå elektrisk sammenkobling. I henhold til designkravene er designkonseptet mer egnet for installasjon og feilsøking av enheter samt sveiseoperasjoner. Forsikre deg om at fordelene og fleksibiliteten til det stive flex-kortet utnyttes bedre. Denne situasjonen er mer komplisert, og trådlaget er mer enn to lag. Som følger:
Laminering er å laminere kobberfolie, P-stykke, minnefleksibel krets og ytre stiv krets til et flerlags kort. Laminering av det stive flexplaten er forskjellig fra laminering av bare flexplaten eller lamineringen av det stive brettet. Det er nødvendig å vurdere deformasjonen av det fleksible tavlen under lamineringsprosessen og overflateflaten til det stive tavlen.
Derfor, i tillegg til materialvalg, er det også nødvendig å ta hensyn til tykkelsen på den stive platen i prosjekteringsprosessen, og å sikre at krympningshastigheten til den stive flex-delen er konsistent uten vridning. Eksperimentet beviser at tykkelsen på 0, 8 til 1, 0 mm er mer egnet. Samtidig skal det bemerkes at den stive plate og den fleksible platen er plassert i en viss avstand fra skjøtdelen for ikke å påvirke den stive skjøtdelen.
Stiv-fleksibel produksjonsprosess for kombinasjonsstyret
Produksjonen av stiv-flex bør ha både FPC-produksjonsutstyr og PCB-prosesseringsutstyr. Først tegner elektronikkingeniøren linjen og formen til det fleksible brettet i henhold til kravene, og leverer det deretter til fabrikken som kan produsere det stive-flex-brettet. Etter at CAM-ingeniørene har prosessert og planlagt de aktuelle dokumentene, arrangeres FPC-produksjonslinjen. FPC- og PCB-produksjonslinjene er pålagt å produsere PCB-er. Etter at flexboard og stivt brett har kommet ut, i samsvar med planleggingskravene til elektroniske ingeniører, blir FPC og PCB sømløst presset gjennom pressmaskinen, og deretter gjennom en serie detaljerte trinn, er den endelige prosessen stivt-flex-brett .
Ta for eksempel et Motorola 1 + 2F + 1 mobilskjerm og sidetaster 4-lags brett (to-lags stivt brett og to-lags flex-kort). Kravene til platefremstilling er en HDI-design med en BGA-stigning på 0, 5 mm. Tykkelsen på flexbordet er 25um og det er en IVH (Interstitial Via Hole) hulldesign. Tykkelsen på hele platen: 0, 295 +/- 0, 052 mm. Det indre laget LW / SP er 3/3 mil.
Designregler for stive-flex-tavler
Det stive-flex-brettet er mye mer komplisert i design enn den tradisjonelle PCB-designen, og det er mange steder å ta hensyn til. Spesielt er overgangsområder med stive overganger, samt beslektet ruting, vias og så videre underlagt kravene i de tilsvarende designreglene.
1. Via beliggenhet
Ved dynamisk bruk, spesielt når det fleksible tavlen ofte er bøyd, unngås de gjennomgående hullene på det fleksible tavlen så mye som mulig, og de gjennomgående hullene brytes lett. Imidlertid kan det forsterkede området på flexplaten fortsatt være perforert, men unngå også nærheten til kanten av det forsterkede området. Derfor er det nødvendig å unngå en viss avstand av bindingsområdet når du stanser hull i utformingen av flex og hardboard. Som vist under.
For avstandskravene til via og stiv-flex er reglene som skal følges i utformingen:
- En avstand på minst 50 mils bør opprettholdes, og en applikasjon med høy pålitelighet krever minst 70 mils.
- De fleste prosessorer vil ikke akseptere ekstreme avstander under 30 mil.
- Følg de samme reglene for vias på et fleksibelt brett.
- Dette er den viktigste designregelen i det stive flex-brettet.
2. Pad og Via Design
Puter og vias vinner maksimal verdi når elektriske krav er oppfylt, og en jevn overgangslinje brukes i krysset mellom puten og lederen for å unngå en rett vinkel. Det skal legges separate dyner til tåen for å forbedre støtten.
I konstruksjonen med stivt flex-kort, blir viasene eller putene lett skadet. Reglene som skal følges for å redusere denne risikoen:
- Loddeputen på puten eller via er utsatt for en kobberring, jo større, jo bedre.
- Gjennomgående spor legger til tårnene så mye som mulig for å øke mekanisk støtte.
- Legg til en tå for å styrke.
3. Sporsdesign
Hvis det er spor på forskjellige lag i flex-sonen (Flex), kan du prøve å unngå den ene ledningen øverst og den andre på samme bane i bunnen. På denne måten, når det fleksible platen er bøyd, er kraften i de øvre og nedre lag av kobbertråden inkonsekvent, noe som sannsynligvis vil forårsake mekanisk skade på linjen. I stedet bør du forskyve stiene og krysse stiene. Som vist under.
Rutingsdesignet i flex-sonen (Flex) krever at buelinjen er den beste, ikke vinkellinjen. I motsetning til anbefalingene i det stive området. Dette kan beskytte den fleksible tavldelen fra å bli lett ødelagt når den bøyes. Linjen skal også unngå plutselig ekspansjon eller sammentrekning, og de tykke og tynne linjene skal kobles sammen med en tåreformet bue.
4. Design av kobberplatering
For den fleksible bøyningen av det forsterkede fleksible tavlen er kobber eller det flate laget fortrinnsvis en nettstruktur. For impedansekontroll eller andre anvendelser er maskestrukturen imidlertid ikke tilfredsstillende når det gjelder elektrisk kvalitet. Derfor, i den spesifikke designen, må designeren foreta et dømmekall som passer designkravene. Bruker det nettkobber eller solid? For avfallsområdet er det likevel mulig å designe så mange faste kobber som mulig. Som vist under.
5. Avstand mellom borehull og kobber
Denne avstanden refererer til avstanden mellom et hull og kobberhuden. Dette blir referert til som "hullkobberavstand." Materialet på flexplaten er forskjellig fra det stive brettet, slik at avstanden mellom hullene og kobberet er for vanskelig å håndtere. Generelt bør standard kobberavstand til hull være 10 mils.
For den stive fleksible sonen må de to viktigste avstandene ikke ignoreres. Den ene er Drill to Copper som er nevnt her, som følger minimumsstandarden på 10 mil. Den andre er hullet til kanten av flextavlen (Hole to Flex), som generelt anbefales å være 50 mil.
6. Design av stiv-fleksibel sone
I den stive fleksible sonen er det fleksible tavlen fortrinnsvis designet for å kobles til hardboarden midt i bunken. Viasene til flexplaten anses å være nedgravde hull i det stive fleksible bindingsområdet. Områdene som må legges merke til i den stive fleksible sonen er som følger:
- Linjen skal overføres jevnt, og linjens retning skal være vinkelrett på svingens retning.
- Oppsettet skal være jevnt fordelt over bøyesonen.
- Bredden på ledningen skal maksimeres i hele svingsonen.
- Den faste overgangssonen bør prøve å ikke ta i bruk PTH-designet.
7. Bøyningsradius for bøyingssonen til det stive flex-styret
Den fleksible bøyingssonen til det stive fleksible panelet skal kunne motstå 100 000 avbøyninger uten brudd, kortslutning, redusert ytelse eller uakseptabel delaminering. Bøyemotstanden måles med spesialutstyr, og den kan også måles med ekvivalente instrumenter. De testede prøvene skal oppfylle kravene i relevante tekniske spesifikasjoner.
Når det gjelder design, bør bøyningsradiusen vises som vist på figuren nedenfor. Utformingen av bøyningsradiusen skal være relatert til tykkelsen på bøyebrettet i den fleksible bøyingssonen og antall lag på bøyetavlen. En enkel referansestandard er R = BxT. T er flexstykkets totale tykkelse. Enkeltpanelet W er 6, dobbeltpanelet 12 og flerlagsplaten 24. Derfor er minimumsbøyningsradiusen til et enkelt panel 6 ganger, dobbeltpanelet er 12 ganger tykt, og flerlagsbrettet er 24 ganger tykt. Alt skal ikke være mindre enn 1, 6 mm.
Oppsummert er det spesielt viktig for utformingen av det fleksible og harde kortet å være relatert til det fleksible kretskortdesignet. Fleksibel utforming av tavler krever vurdering av forskjellige materialer, tykkelser og forskjellige kombinasjoner av underlag, bindingslag, kobberfolie, dekklag og forsterkningsplate og overflatebehandling av det fleksible tavlen, så vel som dens egenskaper, for eksempel skrellstyrke og fleksibel motstand . Fleksjonsegenskaper, kjemiske egenskaper, driftstemperaturer osv. Spesielt bør man ta hensyn til montering og spesifikk anvendelse av den konstruerte flexplaten. Spesifikke designregler i denne forbindelse kan referere til IPC-standardene: IPC-D-249 og IPC-2233.
I tillegg, for prosesseringsnøyaktigheten til flexboard, er behandlingspresisjonen i utlandet: kretsbredde: 50μm, blenderåpning: 0, 1 mm, og antall lag er mer enn 10 lag. Innenriks: kretsbredde: 75μm, blenderåpning: 0, 2 mm, 4 lag. Disse må forstås og henvises til i den spesifikke designen.
En vanlig applikasjon av et stivt-flex-kort er iPhone PCB-design. Apple bruker et stivt flexkort for å koble enhetens mobile skjerm med hovedkortet. Hvis du vil vite mer om brett-flex-brettapplikasjoner for bransjer som medisinsk utstyr, militær eller optoelektronikk, kan du besøke RayMing.
