Uzay Optimizasyonu için Yüksek Hızlı Uygulamalarda Esnek Betonlar Kullanın

Esnek PCBler Nedir?

Esnek baskılı devre tahtaları (flex PCBs), sert bir camlara güvenen, esnek substratlar kurulun üç boyutlu şekillerde şekillenmesine izin verir.Bu temel özellik, mühendislere daha önce imkansız geometriler yoluyla sinyalleri rotalamalarını sağlar, verilen bir devre için gerekli olan hacmi dramatik bir şekilde azaltır.

Esnek bir PCB'nin temel inşaatı, sert tahtalarda kullanılan bir iletken maskeden oluşur ve dinamik flex uygulamaları (işte defalarca kullanılan tahtalar) için kullanılan esnek bir kablolama işlemidir.

Esnek PCBler tek taraflı, çift taraflı veya çok katmanlı olabilir. Yüksek hızlı tasarımlarda, çok katmanlı flex devreleri genellikle hidroksitler monte edildiği katı parçalara dahil edilir, esnek alanlar katı bölgeler arasındaki bağlantılar olarak hizmet eder.Bu hibrit yaklaşım, kablolar ve ağır bileşenler için gerekli olan yapısal stabiliteyi birleştirir.

Yüksek Hızlı Uygulamaların Avantajları

Uzay Optimizasyonu

Yüksek hızlı tasarımlarda esnek PCB'leri kullanmanın en acil avantajı, PCB'yi Z-shape veya L-shape'ye katlayabilme yeteneğinin, diğer mekanik bileşenlerin tüm kullanımını ortadan kaldırması ve aksi takdirde boşanması gibi uygulamalarda.

Uzay tasarrufları aynı zamanda üst düzey bağlantılarını ve ilgili yönetim kurulu-to-board kablolarını ortadan kaldırmaktan da gelir.Depresif-flex tasarımı, ince bir flex katmanı aracılığıyla doğrudan bir başka bölgeye doğru yollayabilir, sadece hacmi değil aynı zamanda birden fazla bağlantı arayüzünün maliyeti ve güvenilirliği riski de gelir. Uydu para yüklerinde, her bir santimetrelik boşluğun doğrudan yükseltilebilir veya kitlesel başlatılabilir.

SignalCompCompCompComp

Yüksek hızlı dijital ve RF sinyalleri, sert yönetimler, çapraz geçişler ve geri dönüş yolları kesintiye uğratabilmek için son derece hassastır. Esnek PCBler, cihazlar arasında daha kısa sinyal yolları sunar, çünkü katı tahtalar tarafından gerekli olan detours olmadan doğrudan rotalanabilirler. kısa izler kesintiye uğramaz ve dış gürültü darbesi için en azamet fırsatı azaltır.

Esnek substratlar ayrıca düşük dielektrik sabitleri (Dk) ve dağıtım faktörleri (Df) standart FR-4 ile karşılaştırılır. Örneğin, poliimide'nin 1 GHz'de yaklaşık 3.5'lik bir Dk vardır, tipik FR-4 aralığı 4'e kadar uzanır - her iki sinyal izi de aynı tabakada düzgün bir şekilde kapatılabilir - dielektrik kalınlığını dikkatlice seçerek muhafaza edilebilir.

Elektromanyetik müdahale (EMI) de azaltılır, çünkü flex devreleri, eğimli betonları takip eden sürekli zemin uçaklarını dahil edebilir.Kaçlı kapalı alanların aksine, bireysel tellerin kontrol edilemeyen döngü alanlarının, entegre bir zemin katmanı ile bir kontrol edilebilir bir geri dönüş yolu, radiated emisyonların bastırılması için kontrollü bir geri dönüş yolu sunar.

Kilo Azaltımı

Havacılıkta, savunma ve taşınabilir tıbbi cihazlar, her gram önemlidir. Esnek PCBler, kablo konutlarının ağırlığını ortadan kaldırır ve kablo bağlantılarını UAVs ve uydularda doğrudan yük kapasitesi arttırır.

Tasarım Flexability

Mevcut mekanik zarfı uygun hale getirmek için devre kurulunu şekillendirme yeteneği yeni tasarım olanaklarını açar. Örneğin, yüksek hızlı kamera modülü, insan vücudunun eğriliğine uygun olarak, henüz yüksek performanslı bir PCB ile bunu 90 derece viraja taşıyabilir.

Bu esneklik aynı zamanda montajı basitleştirir. Tek bir katı-flex bir montaj, bileşenlerin satılması veya kopyalanmasından sonra kolayca değiştirilebilir. Otomatik montaj mümkündür, çünkü katı bölümler standart pick-and-place ekipmanı tarafından ele alınabilir, ancak flex bölümler satıldı veya kopyalanırken.

Yüksek Hızlı Esnek PCBler için tasarım dikkate alınır

Malzeme Seçimi

Yüzey malzemesi seçimi yüksek frekanslı performans için kritiktir. Standart poliimide (örneğin, DuPont-wave uygulamaları için çok yüksek olabilir) ısıtıcı (toplama aralığı -65°C'den +300 °C) ve iyi mekanik özellikler için, dielektrik kaybı (yaklaşık 0.002-0.005, 10 GHz'de) 30'un üzerinde düşük frekanslı dirençler için çok yüksek olabilir.

Bakır folyo türü de önemlidir. elektropositositosit (ED) bakırın yüksek frekanslarda iletken kayıplara neden olabilir, çünkü cilt etkisi olmadan yüksek frekanslarda yüksek frekanslılar. Rolled-annealed (RA) bakırın pürüzsüz bir yüzeye ve daha iyi elongasyona sahiptir, dinamik flex uygulamaları ve yüksek frekanslı tasarımları tercih eder.

Impedance Control and Katman Stackup

±5% içinde karakteristik bir şekilde dekore etmek, zemin uçağın üzerindeki yüksek hızlı seri bağlantıları için gereklidir, çünkü alüminyum malzemeler laminat sırasında sıkıştırılabilir, bir mikrostrip veya şeritli bir flex substratı üzerinde çalışır ve üretim süreci sıkı bir şekilde kontrol edilir.

Kontrollü bir engel için, flex devreleri doğrudan sinyal izlerinin altında bir referans uçağı içermelidir. Tek taraflı bir flex, bir zemin uçağın tam tersi tarafta yazdırılabilir.Çok katmanlı flex, iç zemin katmanları referans sağlamalıdır. Vias between katmanların must careful installed to avoid the traces from a logic section to a flexible section, the ground plane in dielektrik sabiti, the correct side of the correctlayer.To mitigate this, the Transition should be, and the trace functionality should be the tracey for the correct functionality.

Katman Yapın ve Bend Radius

Multikatlı flex devreleri (4, 6 veya daha fazla tabaka ile) karmaşık routing yönetebilir, ancak her ek katman esnekliği azaltır. Tek katmanlı flex için minimum statik bükme yarıçap genellikle 6× toplam kalınlığıdır; dinamik flex için, devrede 20 × veya daha fazla kalınlık için atlatmak gerekir.

Bir viraj üzerinden yüksek hızlı sinyallerin tükenmesi durumunda, izler paralel olarak eğime yönlendirilmelidir.Eğer bir iz virajı geçmeliyse, stres konsantrasyonunu azaltmak için mümkün olduğunca geniş olmalıdır. Staggered iz tabakaları - bitişik tabakalarda izler- mekanik susağa yardım etmek.

ve Tesihler

Bağlantı seçimi, yüksek hızlı tasarımlarda flex-circuit yüksek hızlı bir noktadadır. Low- profilli yönetim kurulu-to-flex bağlantıları kontrol edilen dürtülü kontaktları (örneğin Hirose DF40 veya Samtec FCI serisi) bir bağlantıdaki sinyal kalitesini korumak için gerekli olabilir.

Bakım, esnek devreyi kapatmanın ardından alınmalıdır, çünkü esnek substratlardan bir sert bağlantıya geçiş, zemin düzlemde aniden bir değişiklik içerir ve sürekli bir engelli yol sağlayarak sürekli bir şekilde geri alınabilir.

Termal Yönetim

Yüksek hızlı devreler ısı yaratır ve esnek substratlar genellikle ısı iletkenliği azaltır (yaklaşık 0.12-0.15 W /m·K için poliimide) FR-4 (0.25-0.3 W /m·K) ile karşılaştırıldığında, bazı esnekliğin içine dahil etmek için ısıtılır - katı bir ısı parçasına bağlanmak için tabakaları dikte etmek için ısıtılır.

Uzay ve Yüksek Hızlı Teknoloji Uygulamaları

Uydu ve Havacılık Sistemleri

Uydu para yükleri, sabit, hafif bağlantıların hayatta kalma işlemine olanak sağlar ve aşırı termal bisiklet. Flex PCB'ler dağıtılabilir panellerde kullanılır - güneş serisi sürücü mekanizmaları ve anten yansımaları gibi - Devrenin kesinti sırasında ve sonra dağıtım sırasında kullanılmalıdır. Örneğin, [[Düzücük bir elektrik hattı ile kontrol edilen bir kablolama işlemi genellikle bu kobiyal kablolarda sertleştirici devreleri çalıştırır.

Yüksek Lisans İletişim Cihazları

5G temel istasyonu anten dizileri ve mikrodalga arka plan modülleri, esnek PCBler, ısı bataklığı ve güç tedarik birimlerinin etrafındaki kompakt entegrasyonun, daha küçük bir radome gibi şirketlerin tamamına uygun olmasını sağlar.PCB Teknolojileri)

Mühendisler yeni hızlı bir tasarıma giriş yapmak için, süreçte erken deneyimli bir flex devre üreticisi ile ortak olmak önemlidir. Kaynaklar, bu zorlu ama ödüllendirici teknolojideki ilk geçiş için ayrıntılı olarak.IPC-2223 esnek devre tasarımı için standart ve uygulama notları materyal tedarikçilerden (örneğin, DuPont Corporation) bu zorlu ama ödüllendirici teknolojideki ilk geçiş için ayrıntılı yönergeleri sunar.