Tendensen med PCB-design er at udvikle sig i en let og lille retning. Ud over design af tæthed med høj tæthed er der også vigtige og komplekse områder med tredimensionel forbindelsessamling af flexhårde plader. Det stive flex-kredsløbskort med fødselen og udviklingen af FPC bruges gradvist i vid udstrækning ved forskellige lejligheder.
Det stive-flex-kort er et fleksibelt kredsløbskort og et konventionelt stift kredsløbskort, der kombineres i forskellige processer og i henhold til relevante proceskrav til dannelse af et kredsløbskort med både FPC-egenskaber og PCB-egenskaber. Det kan bruges i nogle produkter med særlige krav, både et vist fleksibelt område og et bestemt stift område, hvilket hjælper med at spare intern plads, reducerer det færdige produktvolumen og forbedrer produktets ydelse.
Fleksibelt tavlemateriale
hurtige links
- Fleksibelt tavlemateriale
- Designregler til stive-flex-tavler
- 1. Via placering
- 2. Pad og Via Design
- 3. Spor Design
- 4. Design af kobberplader
- 5. Afstand mellem borehul og kobber
- 6. Design af stiv-fleksibel zone
- 7. Bøjningsradius for bøjningszonen på stift-flex-tavlen
Som man siger: ”Når en arbejder ønsker at gøre noget godt, skal han først skærpe sine værktøjer.” Derfor er det meget vigtigt at forberede sig fuldstændigt på design og produktionsprocessen for et stift-flex bord. Dette kræver imidlertid en vis mængde ekspertise og forståelse af egenskaberne for de krævede materialer. De valgte materialer til de stive flex-plader påvirker direkte den efterfølgende produktionsproces og dens ydeevne.
Stive materialer er velkendte for alle, og materialer af typen FR4 bruges ofte. Stift-flex materiale skal dog også tage højde for mange krav. Det er velegnet til klæbning og tilbyder god varmemodstand for at sikre, at graden af udvidelse af den stivbøjede leddel efter opvarmning er ensartet uden deformation. Den generelle producent bruger et stift materiale fra harpiksserien.
For fleksible (flex) materialer skal du vælge et underlag med en mindre størrelse og en dækfilm. Generelt anvendes materialer, der er fremstillet af hårdere PI, og dem, der produceres ved anvendelse af et ikke-klæbende underlag, anvendes også direkte. Flexmaterialet er som følger:
Basismateriale ： FCCL (fleksibelt kobberklædt laminat)
Polyimid PI. Polymid: Kapton (12, 5 um / 20 um / 25 um / 50 um / 75 um). God fleksibilitet, høj temperaturmodstand (langvarig brugstemperatur er 260 ° C, kortvarig modstand mod 400 ° C), høj fugtabsorption, gode elektriske og mekaniske egenskaber, god rivemodstand. God vejrbestandighed og kemiske egenskaber, god flammehæmning. Polyimid (PI) er det mest anvendte. 80% af dem er fremstillet af DuPont, USA.
Polyester PET
Polyester (25um / 50um / 75um). Billig, fleksibel og ridsebestandig. Gode mekaniske og elektriske egenskaber såsom trækstyrke, god vandbestandighed og hygroskopicitet. Efter varme er krympningsgraden imidlertid stor, og den høje temperaturmodstand er ikke god. Ikke egnet til lodning ved høj temperatur, smeltepunkt 250 ° C, mindre brugt.
Coverlay
Coverfilmens vigtigste funktion er at beskytte kredsløbet mod fugt, forurening og lodning. Dæk filmtykkelse fra 1/2 mil til 5 mils (12, 7 til 127 um).
Det ledende lag er valset, udglødet kobber, elektroaflejret kobber og sølvblæk. Blandt dem er den elektrolytiske kobberkrystallstruktur ujævn, hvilket ikke er befordrende for det fine linieudbytte. Kobberkrystallstrukturen er glat, men vedhæftningen til basefilmen er dårlig. Punktopløsningen og kobberfolien kan skelnes fra udseendet. Den elektrolytiske kobberfolie er kobberrød, og den rullede kobberfolie er gråhvid.
Yderligere materiale og afstivere
Hjælpematerialer og afstivere er hårde materialer, der delvis presses sammen for at svejse komponenter eller tilføje forstærkning til montering. Forstærket film kan forstærkes med FR4, harpiksplade, trykfølsomt klæbemiddel, stålplade og aluminiumplade.
Ikke-flydende / lavstrømklæbende prepreg (Low Flow PP). Stiv og flex forbindelse til stive flex-plader, normalt meget tynd PP. Der er generelt specifikationer for 106 (2 mil), 1080 (3, 0 mil / 3, 5 mil), 2116 (5, 6 mil).
Stiv fleksibel pladekonstruktion
Det stive-flex-kort er et eller flere stive lag, der klæbes til det fleksible plade, og kredsløbet på det stive lag og kredsløbet på det fleksible lag er forbundet til hinanden ved metallisering. Hvert stift-flex-panel har en eller flere stive zoner og en fleksibel zone. Kombinationen af enkle stive og fleksible plader er vist nedenfor med mere end et lag.
Derudover en kombination af et fleksibelt bord og et par stive plader, en kombination af flere fleksible plader og flere stive plader, der bruger huller, platinghuller, lamineringsproces for at opnå elektrisk sammenkobling. I henhold til designkravene er designkonceptet mere egnet til enhedsinstallation og fejlfinding samt svejsning. Sørg for, at fordelene og fleksibiliteten ved det stive flex-kort bliver bedre udnyttet. Denne situation er mere kompliceret, og trådlaget er mere end to lag. Som følger:
Laminering er at laminere kobberfolie, P-stykke, hukommelsesfleksibelt kredsløb og udvendigt stift kredsløb til et flerlagskort. Laminering af det stive-flex-kort er forskellig fra lamineringen af kun flex-pladen eller lamineringen af det stive plade. Det er nødvendigt at overveje deformationen af det fleksible plade under lamineringsprocessen og overfladen til det stive plade.
Derfor er det udover materialevalg også nødvendigt at overveje tykkelsen af den stive plade i designprocessen og at sikre, at krympningshastigheden af den stive flexdel er ensartet uden skævhed. Eksperimentet beviser, at tykkelsen på 0, 8 til 1, 0 mm er mere egnet. Samtidig skal det bemærkes, at den stive plade og den fleksible plade er placeret i en bestemt afstand fra samlingsdelen for ikke at påvirke den stive samlingsdel.
Stiv-fleksibel produktionsproces for kombinationskort
Produktionen af stiv flex skal have både FPC-produktionsudstyr og PCB-behandlingsudstyr. Først tegner elektronikingeniøren linjen og formen på det fleksible bord i henhold til kravene, og leverer det derefter til fabrikken, der kan producere det stive-flex-kort. Når CAM-ingeniørerne har behandlet og planlagt de relevante dokumenter, arrangeres FPC-produktionslinjen. FPC- og PCB-produktionslinjerne kræves for at producere PCB'er. Når flexkortet og det stive kort er kommet ud, i henhold til de elektroniske ingeniørers planlægningskrav, presses FPC og PCB problemfrit gennem pressemaskinen, og derefter gennem en række detaljerede trin, er den endelige proces stift-flexkort .
Tag som et eksempel Motorola 1 + 2F + 1 mobilskærm og sidetaster 4-lags bord (to-lags stift plade og to-lags flex-kort). Kravene til pladefremstilling er et HDI-design med en BGA-tonehøjde på 0, 5 mm. Tykkelsen på flexkortet er 25um, og der er en IVH (Interstitial Via Hole) huldesign. Tykkelsen af hele pladen: 0, 295 +/- 0, 052 mm. Det indre lag LW / SP er 3/3 mil.
Designregler til stive-flex-tavler
Det stive-flex-bord er meget mere kompliceret i design end det traditionelle printkortdesign, og der er mange steder, man skal være opmærksom på. Især er overgangsområder med stiv overgang, såvel som relateret routing, vias osv. Underlagt kravene i de tilsvarende designregler.
1. Via placering
I tilfælde af dynamisk brug, især når det fleksible plade ofte er bøjet, undgås de gennemgående huller på det fleksible bord så meget som muligt, og de gennemgående huller brydes let. Imidlertid kan det forstærkede område på flexpladen stadig være perforeret, men undgå også nærheden af kanten af det forstærkede område. Derfor er det nødvendigt at undgå en vis afstand af klæbningsområdet, når der stanses huller i udformningen af flex og hardboard. Som vist nedenfor.
For afstandskravene til via og stiv flex er reglerne, der skal følges i designet:
- En afstand på mindst 50 mils skal opretholdes, og en applikation med høj pålidelighed kræver mindst 70 mils.
- De fleste processorer accepterer ikke ekstreme afstande under 30 mil.
- Følg de samme regler for vias på et fleksibelt bord.
- Dette er den vigtigste designregel på det stive flex-kort.
2. Pad og Via Design
Pude og vias vinder den maksimale værdi, når elektriske krav er opfyldt, og en jævn overgangslinie bruges i krydset mellem puden og lederen for at undgå en ret vinkel. Der skal sættes separate puder til tåen for at forbedre understøttelsen.
I design af stift-flex plader kan vias eller puder let beskadiges. Reglerne, der skal følges for at reducere denne risiko:
- Loddepuden på puden eller via udsættes for en kobberring, jo større, jo bedre.
- Spor gennem gennemgående hul tilføjer teardrops så meget som muligt for at øge den mekaniske støtte.
- Tilføj en tå for at styrke.
3. Spor Design
Hvis der er spor på forskellige lag i flexzonen (Flex), skal du prøve at undgå den ene tråd øverst og den anden på den samme sti i bunden. På denne måde, når det fleksible plade er bøjet, er kraften i de øverste og nedre lag af kobbertråden inkonsekvent, hvilket sandsynligvis vil forårsage mekanisk skade på linjen. I stedet skal du forskyde stierne og krydse stierne. Som vist nedenfor.
Routingdesignet i flexzonen (Flex) kræver, at lysbuen er den bedste, ikke vinkellinjen. I modsætning til anbefalingerne i det stive område. Dette kan beskytte den fleksible pladesektion mod at blive let ødelagt, når den bøjes. Linjen skal også undgå pludselig ekspansion eller sammentrækning, og de tykke og tynde linier skal forbindes med en tårnformet bue.
4. Design af kobberplader
Til den fleksible bøjning af det forstærkede fleksible plade er kobber eller det flade lag fortrinsvis en maskestruktur. Til impedansstyring eller andre anvendelser er maskestrukturen imidlertid ikke tilfredsstillende med hensyn til elektrisk kvalitet. Derfor skal designeren i det specifikke design foretage et bedømmelsesopkald, der passer til designkravene. Bruger det mesh kobber eller massivt? For affaldsområdet er det dog stadig muligt at designe så mange faste kobber som muligt. Som vist nedenfor.
5. Afstand mellem borehul og kobber
Denne afstand henviser til afstanden mellem et hul og kobberhuden. Dette kaldes ”hulkobberafstand.” Materialet på flexpladen er forskellig fra det stive plades materiale, så afstanden mellem hullerne og kobberet er for svært at håndtere. Generelt bør standardhulskobberafstand være 10 mils.
For den stiv-fleksible zone må de to vigtigste afstande ikke ignoreres. Den ene er Drill to Copper nævnt her, som følger minimumstandarden på 10 mil. Den anden er hullet til kanten af flexpladen (Hole to Flex), som generelt anbefales at være 50mil.
6. Design af stiv-fleksibel zone
I den stive, fleksible zone er det fleksible bord fortrinsvis designet til at blive forbundet til hardboardet i midten af stakken. Viaserne af flexpladen betragtes som nedgravede huller i det stive, fleksible bindingsområde. De områder, der skal bemærkes i den stiv-fleksible zone, er som følger:
- Linjen skal overføres jævnt, og linjens retning skal være vinkelret på svingretningen.
- Layouten skal være jævnt fordelt over bøjningszonen.
- Ledningens bredde skal maksimeres i hele bøjningszonen.
- Den faste overgangszone skal prøve at ikke vedtage PTH-designet.
7. Bøjningsradius for bøjningszonen på stift-flex-tavlen
Det stive flexpanels fleksible bøjningszone skal være i stand til at modstå 100.000 afbøjninger uden pauser, kortslutninger, reduceret ydelse eller uacceptabel delaminering. Bøjningsmodstanden måles med specielt udstyr, og den kan også måles med ækvivalente instrumenter. De testede prøver skal opfylde kravene i relevante tekniske specifikationer.
Ved design skal der refereres til bøjningsradius som vist på figuren herunder. Udformningen af bøjningsradiusen skal relateres til tykkelsen af bøjlepladen i den bøjelige bøjningszone og antallet af lag på bøjlepladen. En simpel referencestandard er R = WxT. T er flexstykkets totale tykkelse. Det enkelte panel W er 6, dobbeltpanelet 12 og flerlagspladen 24. Derfor er den mindste bøjningsradius for et enkelt panel 6 gange, dobbeltpanelet er 12 gange tykt, og flerlagspladen er 24 gange tyk. Alle bør ikke være mindre end 1, 6 mm.
I sammendraget er det især vigtigt, at designet af det fleksible og hårde kort er relateret til det fleksible kredsløbskortdesign. Fleksibel pladesign kræver overvejelse af de forskellige materialer, tykkelser og forskellige kombinationer af underlaget, klæbelag, kobberfolie, dæklag og forstærkningsplade og overfladebehandling af det fleksible plade, såvel som dets egenskaber, såsom skrælstyrke og flexmodstand . Fleksegenskaber, kemiske egenskaber, driftstemperaturer osv. Der skal især tages hensyn til montering og specifik anvendelse af den designede flexplade. Specifikke designregler i denne henseende kan henvise til IPC-standarderne: IPC-D-249 og IPC-2233.
Derudover for behandlingsnøjagtigheden af flexkort er behandlingspræcisionen i udlandet: kredsløbsbredde: 50μm, blænde: 0, 1 mm, og antallet af lag er mere end 10 lag. Indenrig: kredsløbets bredde: 75μm, blænde: 0, 2 mm, 4 lag. Disse skal forstås og henvises til i det specifikke design.
Én normal anvendelse af et stift-flex-kort er iPhone PCB-designet. Apple bruger et stift flexkort til at forbinde enhedens mobile skærm med hovedkortet. Hvis du vil vide mere om applikationer med stift flex flex til industrier som medicinsk udstyr, militær eller optoelektronik, kan du besøge RayMing.
