Instri Flex, Frek-flex ve Dekrasyonel Beton Elemanları Tek Bir Tasarıma Nasıl Zorlanır

Farklı PCB Elementslerini Anlayın

Tasarım stratejilerine girmeden önce, her PCB değişkeninin temel özelliklerini anlamak önemlidir.Her tür farklı mekanik ve elektrik rolüne hizmet eder ve sınırlamaları entegrasyon sınırlarını tanımlar.

Beton PCBleri

Rijit PCBler elektronikin geleneksel omurgasıdır. Katı, esnek olmayan yüzeyler üzerinde inşa edilir ve FR-4 (fibercam-reinforced epoxy) veya yüksek-)Tg malzemeler. birincil avantajı, monte edilmiş donanım olmadan eklenmelerine veya titreşimlere uygundur.

Esnek PCBler

Esnek PCBler poliimide (örneğin, Kapton) veya polyester substratlar, tipik olarak 12-50 μm kalın. ince, değiştirilebilir doğa onları sert alanlara katlamalarını sağlar, yığılmış tahtalar arasındaki rotayı kullanarak uygulamalar arasında yönlendirebilir veya esnek devreler gibi uygulamalarda dinamik menajerler oluşturabilir.

Ris-Flex PCBs

Rit-flex PCBler, sert ve esnek tabakaları tek bir laminata birleştirir. Esnek katmanlar bir katı bölgeden diğerine uzanır, kablo ve ayrı kabloyu ortadan kaldırır.Bu hibrit yaklaşım, montaj maliyetini azaltır ve üç boyutlu ambalajlar sağlar.

Katı Tasarım Stratejileri, Zorlu Entegrasyon için

Katı, esnek ve katı-flex elemanları, komutları, malzemeleri, geçişleri ve yönlendirmeleri içeren bütünsel bir yaklaşım gerektirir. Aşağıda, her biri hareket edilebilir rehberlik ile genişletilebilir.

1. Stratejik Layout ve Stackup Planlama Planlama

Tamamlanmış şekli tanımlayan tam bir şematik ve mekanik bir zarfla başlayın. düzenin bükme eksenlerine ve gerekli radii'ye saygı göstermesi gerekir. aşağıdaki en iyi uygulamaları kullanın:

Bitirme

Katı bölgelerdeki tüm katı bileşenleri yerleştirin.Kırk kesimlerinde bükmeye tabi olmayan bileşenler yer yapmayın -stress sıkıştırıcı eklemler veya bileşen vücuduna zarar verebilir. Katı-flex tasarımları için, bileşenler yalnızca katı bölümlere yerleştirilebilir, esnek alanlar bağlantı izlerinin altına alınırsa, bir bileşen sınırı sıkıya veya yerel bir takviyeli bir yama kullanın.

Katman Stackup Design

Katmanı erken tanımlar. Katı-flex tahtaları için, esnek temel tabakalar (tipik olarak 2-4 tabakalar) katı katmanlar arasında değiştirilebilir. Esnek tabakalar, iki ayrı flex kuyrukları dikmek zorunda kalır; yerine, tek bir sorunsuz tabakayı temizlemek için doğrultmalıdır.

Oryantasyon ve Panelizasyon

İmalat panelinin savaş yönü ile esnek eksen (tipik olarak daha uzun panel boyutu) stresi en aza indirmek için. Panelizasyon için, katı bölümlerde araç ve fiducials içeren aletler içeren delikler ve fiducialler sadece montaj sırasındaki bozulmaları önlemek için açık tutulmalıdır.

2. Malzeme Seçme ve Uyumluluk

Malzeme seçenekleri doğrudan güvenilirlik, manufacturability ve maliyetle ilgilidir. Katı ve esnek bölümler arasındaki eşleştirmek için anahtar parametreler termal genişlemenin katsayısıdır ()CTE), cam geçiş sıcaklığı ().

Depres Malzemeleri

Esnek malzemeler

Mümkün olduğunda esnek tabakalar için yapıştırıcısız laminatlar kullanın (örneğin, yapıştırılmış betonlar doğrudan poliimide ile bağlanır).Sant) geçiş bölgesinde stresi en aza indirmek için s.

Stok ve Via Materials

Geçişler için, yüksek sıcaklık dereceli ücretli (LPI) veya poliimide coverlay. Dinamik bükme beklendiği takdirde esnek bölümlerde ENIG bitirin; bunun yerine, yumuşak altın veya OSP. için bu haçlıları flex, kontenler ile birlikte en az 150 μm daha geniş olan kaplama çapına sahip olan bir yüzükler için tercih edin.

3. Optimal Transition Zone Design

Katı ve esnek bölümler arasındaki geçiş, bu kuralları takip eden en başarısızlık-prone alanıdır:

Notual Transitions ve Bend Radii

Asla kalın bir sert tahtadan ince bir flex kuyruğuna geçiş. En az 2-3 mm'lik bir musluk cihazını kullanın, katı malzeme kalınlığı yavaş yavaş yavaş yavaş flex kalınlığına indirgenir. Esnek bölüm için viraj yarık on kat olmalıdır; 90° köşe konsantre bir kesim için konsantre kalınır ve çatlakları azaltırsa, minimum viraj = 2 mm).

Çayrdrop ve Fillet Design

Her bir ped veya flex bölgesine yakın olan ped veya parçalı ped, yırtık doldurmaları kullanın.Bu ekstra bakır bağlantı ped-to-trat ortak, kovadan ve dielektrik arayüzünden mekanik bir şekilde uzaklaştırma.

Strain Relief

Katı-bükü sınırındaki su geçirmez rahatlama özellikleri ekleyin: Sabit laminat 1-2 mm'yi geçici bir iş olarak genişletmek, ardından montaj sırasında flex bölgesi aracılığıyla kaldırmak.

4. Karma Teknoloji Kurulu için Kılavuzları

Elektrik tasarım kuralları, dielektrik sabit, bakır kabalık ve mekanik kısıtlamalar nedeniyle katı ve esnek bölümler arasında farklılık göstermektedir.

Trace Genişlik ve Spacing

Esnek katmanlarda, güç ve zemin için daha geniş izler kullanın (minimum 0.15 mm sinyal için, güç için 0.3 mm) direnci azaltmak ve esnek yaşam nedeniyle en az 0.15 mm'yi ekleyen izler için.Aksiyel çiftler için, dürtüsel ve esnek bölgeler arasında kontrol edilir - bu genellikle farklı izler veya eğimler gerektirir.

Via Type and Locations

Kasırk bölgesinde geçiş yapmaktan kaçının. Tüm viaslar bir sert bölümden gelen sinyalleri bir flex bölümüne kadar uzak durmalı, ekstra stres sağlayan birden fazla katman değişikliğinden kaçınmak için aynı katmanda tercih edilmelidir.

Shielding ve Ground Planes

Esnek devreler, ince dielektrik ve sık sık sık yüzer zemin için elektromanyetik müdahaleye daha duyarlıdır.Bir flex katmanında bir zemin uçağı içerir (özellikle iç tabaka) esnekliği korumak için çapraz-hatching ile.

5.05 ve Stiffener Entegrasyon

Genellikle sert ve esnek alanlar köprüler. Sıfır-insertion-force (ZIF) konektörleri, flex kuyrukları için kenarlara zarar vermek için zararlı-flex levhalar için, integral bağlantı genellikle bağlantı ihtiyacını ortadan kaldırır, ancak bazen dış bağlantılar batarya veya ekran arabirimleri için gereklidir.

Doğru Stiffener'ı seçin

Düşük kalınlık uygulamaları için baskıya duyarlı yapıştırıcı (PSA) kullanan sertleştiriciler veya daha yüksek kabuğu gücü için kapaklı sertleştiriciler kullanın. Sertleştirici bölgeye genişletilmemelidir - en az 2 mm'lik bir boşluk gereklidir.

Üretim ve Test

En iyi tasarım bile güvenilir inşa edilemezse başarısız olacaktır. İmalat eviniz ile erken işbirliği, mekanik 3D modelini ve son yığın detaylarını paylaş.

Manufacturability (DFM) Kuralları için tasarım

Üreticiyi ayrı bir okuma veya bir yapım çiziminde aşağıdaki bilgilerle sağlayın:

Ortak DFM pitfalls, esnek alanlarda çok küçük matkaplar (daha düşük 0.2 mm) kullanarak, desteklenmeyen yuvalar yerleştir veya gereksiz lazer kesmeyi tercih eder. Çoğu kumaşçılar flex hatları için routing veya yumruk kullanmayı tercih eder; tercih ettikleri yöntemi isteyin.

Güvenilirlik Test

Prototypingden sonra, tasarıma katı bir test setine tabi:

Dinamik Flex Testi

Direnç sürekliliği ölçtüğünde en az 10.000 döngü için flexi defalarca sıralamak için mekanik bir fikstür kullanın. Dirençte %10 değişiklik kesintiye yol açıyor.

Termal Bisiklet

IPC-9701A. için 1000C ve +125°C arasında geçiş, akustik mikroskop kullanarak sert-flex arayüzü izlemek.

Güçlü Test

Değişimte esnek tabaka ve katı laminat arasındaki adhesion. IPC-TM-650 yöntemi 2.4.8 standart, poliimide 1 oz bakır için minimum kabuğu gücü gerektirir.

Elektrik Testi

Tüm netlerde diferansiyel çiftler ve süreklilik testleri üzerinde test yapın. Yüzeye zarar verebilecek mekanik problardan kaçınmak için uçan bir test cihazı kullanın.

Ortak Pitfalls ve Them'dan Nasıl Kaçırmak

Deneyimli tasarımcılar bile flex ve sert-flex elemanlarını bütünleştirdiğinizde hata yapar. İşte en sık konular:

Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç

Esnek, katı-flex ve katı PCB elementleri tek bir tasarıma sokmak zor ama ödüllendirici mühendislik görevidir: Zorlu ortamlarda iyi performans gösteren açık mekanik bir zarfla başlayın, uygun virajlı formlarla tasarım kademeli geçişleri yapın ve DFM yönergelerine uymak - özellikle esnek katmanlar - yüksek derecede güvenilir, uzay verimli elektronik toplantılar üretebilirsiniz.

Daha fazla okuma için, [[Dönetici:0)IPC-2223 esnek devre tasarımı için standart (Dönetici: 1) ve )Altium katı-flex tasarım rehberi) gelişmiş sert-flex için üretim yetenekleri incelenebilir.