Тенденция дизайна печатных плат заключается в том, чтобы развиваться в легком и маленьком направлении. В дополнение к конструкции платы высокой плотности, существуют также важные и сложные области сборки трехмерных соединений из гибких жестких плат. Жесткая гибкая печатная плата, с появлением и развитием FPC, постепенно широко используется в различных случаях.
Жесткая гибкая плата - это гибкая печатная плата и обычная жесткая печатная плата, которые объединяются в различных процессах и в соответствии с соответствующими требованиями процесса, чтобы сформировать печатную плату, имеющую как характеристики FPC, так и характеристики PCB. Он может использоваться в некоторых продуктах с особыми требованиями, как с определенной гибкой областью, так и с определенной жесткой областью, что помогает экономить внутреннее пространство, уменьшает объем готового продукта и улучшает производительность продукта.
Гибкая доска
Быстрые ссылки
- Гибкая доска
- Правила разработки жестких плат
- 1. Через местоположение
- 2. Pad и Via Design
- 3. Дизайн трассировки
- 4. Медное покрытие
- 5. Расстояние между скважиной и медью
- 6. Проектирование жесткой гибкой зоны
- 7. Радиус изгиба зоны изгиба плиты Rigid-Flex
Как говорится в поговорке: «Когда рабочий хочет сделать что-то хорошее, он должен сначала заточить свои инструменты». Поэтому очень важно полностью подготовиться к процессу проектирования и производства жестко-гибкого картона. Тем не менее, это требует определенного опыта и понимания характеристик необходимых материалов. Материалы, выбранные для жестко-гибких плит, напрямую влияют на последующий производственный процесс и его производительность.
Жесткие материалы знакомы всем, и часто используются материалы типа FR4. Однако материал с жесткой гибкостью также должен учитывать множество требований. Он подходит для прилипания и обладает хорошей термостойкостью, чтобы гарантировать, что степень расширения жестко-изогнутой соединительной части после нагревания будет равномерной без деформации. Общий производитель использует жесткий материал из серии смол.
Для гибких (гибких) материалов выберите подложку меньшего размера и покрывающую пленку. Обычно используются материалы, изготовленные из более твердого ПИ, а также материалы, полученные с использованием неадгезивной подложки. Гибкий материал выглядит следующим образом:
Основной материал: FCCL (Гибкий ламинат в медной оболочке)
Полиимид PI. Полимид: каптон (12, 5 мкм / 20 мкм / 25 мкм / 50 мкм / 75 мкм). Хорошая гибкость, высокая термостойкость (температура при длительном использовании 260 ° C, кратковременная стойкость до 400 ° C), высокое влагопоглощение, хорошие электрические и механические свойства, хорошая прочность на разрыв. Хорошая атмосферостойкость и химические свойства, хорошая огнестойкость. Полиимид (PI) является наиболее широко используемым. 80% из них произведены DuPont, США.
Полиэстер ПЭТ
Полиэстер (25um / 50um / 75um). Дешевый, гибкий и устойчивый к разрывам. Хорошие механические и электрические свойства, такие как прочность на растяжение, хорошая водостойкость и гигроскопичность. Однако после нагревания степень усадки является большой, а стойкость к высоким температурам не является хорошей. Не подходит для высокотемпературной пайки, температура плавления 250 ° C, менее используется.
Coverlay
Основной функцией защитной пленки является защита цепи от влаги, загрязнений и пайки. Толщина пленки покрытия от 1/2 до 5 мил (от 12, 7 до 127 мкм).
Проводящий слой представляет собой прокатанную отожженную медь, электроосажденную медь и серебряные чернила. Среди них кристаллическая структура электролитической меди является шероховатой, что не способствует выходу тонкой линии. Кристаллическая структура меди гладкая, но адгезия к основной пленке плохая. Точечный раствор и медную фольгу можно отличить от внешнего вида. Медная электролитическая фольга - медно-красная, а рулонная медная фольга - серовато-белая.
Дополнительные материалы и ребра жесткости
Вспомогательные материалы и элементы жесткости - это твердые материалы, частично спрессованные вместе, чтобы сварить компоненты или добавить арматуру для монтажа. Армированная пленка может быть усилена с помощью FR4, полимерной плиты, чувствительного к давлению клея, стального листа и алюминиевого листа.
Непротекающий / слабопоточный клеевой препрег (Low Flow PP). Жесткое и гибкое соединение для жестко-гибких плит, обычно очень тонкого полипропилена. Обычно существует 106 (2 мил), 1080 (3, 0 мил / 3, 5 мил), 2116 (5, 6 мил) спецификаций.
Жесткая гибкая пластина
Жесткая гибкая плата представляет собой один или несколько жестких слоев, прикрепленных к гибкой плате, и цепь на жестком слое и цепь на гибком слое соединены друг с другом металлизацией. Каждая жестко-гибкая панель имеет одну или несколько жестких зон и гибкую зону. Комбинация простых жестких и гибких пластин показана ниже с более чем одним слоем.
Кроме того, сочетание гибкой платы и нескольких жестких плат, сочетание нескольких гибких плат и нескольких жестких плат, с использованием отверстий, отверстий для нанесения покрытия, процесса ламинирования для достижения электрического соединения. В соответствии с требованиями дизайна, концепция дизайна больше подходит для установки и отладки устройства, а также для сварочных работ. Убедитесь, что преимущества и гибкость жестко-гибкого картона используются лучше. Эта ситуация сложнее, и слой проволоки состоит из более чем двух слоев. Следующее:
Ламинирование заключается в ламинировании медной фольги, P-образного элемента, гибкой схемы памяти и внешней жесткой цепи в многослойную плату. Ламинирование жестко-гибкой плиты отличается от ламинирования только гибкой плиты или ламинирования жесткой плиты. Необходимо учитывать деформацию гибкой плиты в процессе ламинирования и плоскостность поверхности жесткой плиты.
Следовательно, в дополнение к выбору материала, также необходимо учитывать толщину жесткой пластины в процессе проектирования и гарантировать, что степень усадки жестко-гибкого участка является постоянной без деформации. Эксперимент доказывает, что толщина 0, 8 ~ 1, 0 мм является более подходящей. В то же время следует отметить, что жесткая пластина и гибкая пластина расположены на определенном расстоянии от соединительной части, чтобы не влиять на жесткую соединительную часть.
Процесс производства жесткой гибкой комбинированной платы
Производство жесткого гибкого кабеля должно иметь как производственное оборудование FPC, так и оборудование для обработки печатных плат. Сначала инженер-электронщик рисует линию и форму гибкой платы в соответствии с требованиями, а затем доставляет ее на завод, где можно изготовить жесткую гибкую плату. После того, как инженеры CAM обрабатывают и планируют соответствующие документы, создается производственная линия FPC. Производственные линии FPC и PCB необходимы для производства печатных плат. После выпуска гибкой платы и жесткой платы, в соответствии с требованиями планирования инженеров-электронщиков, FPC и печатная плата плавно проталкиваются через пресс, а затем через серию подробных шагов, конечный процесс - жестко-гибкая доска.,
Например, возьмем четырехслойную плату для мобильного дисплея Motorola 1 + 2F + 1 Mobile Display и Side Keys (двухслойная жесткая плата и двухслойная гибкая плата). Требования к изготовлению пластин - это конструкция HDI с шагом BGA 0, 5 мм. Толщина гибкой доски составляет 25 мкм, и имеется конструкция отверстия IVH (Interstitial Via Hole). Толщина всей плиты: 0, 295 +/- 0, 052 мм. Внутренний слой LW / SP составляет 3/3 мил.
Правила разработки жестких плат
Жесткая гибкая плата имеет гораздо более сложную конструкцию, чем традиционная конструкция печатной платы, и есть много мест, на которые следует обратить внимание. В частности, переходные области с жестким переходом, а также связанные маршруты, переходы и т. Д. Подчиняются требованиям соответствующих правил проектирования.
1. Через местоположение
В случае динамического использования, особенно когда гибкая доска часто изгибается, сквозные отверстия на гибкой доске по возможности избегаются, а сквозные отверстия легко ломаются. Тем не менее, усиленная область на гибкой доске все еще может быть перфорированной, но также избегать близости к краю усиленной области. Следовательно, необходимо избегать определенного расстояния от области склеивания при пробивании отверстий в конструкции гибкой и твердой доски. Как показано ниже.
Для требований к расстоянию прохода и жесткого сгиба правила, которым необходимо следовать при проектировании:
- Расстояние должно быть не менее 50 мил, а для применения с высокой надежностью требуется не менее 70 мил.
- Большинство процессоров не допустят экстремальных расстояний ниже 30 мил.
- Следуйте тем же правилам для переходов на гибкой доске.
- Это самое важное правило проектирования жестко-гибкого картона.
2. Pad и Via Design
Прокладки и переходные отверстия получают максимальное значение при соблюдении электрических требований, и плавная переходная линия используется на стыке между прокладкой и проводником, чтобы избежать прямого угла. Отдельные подушечки должны быть добавлены к носку для усиления поддержки.
В жестко-гибкой конструкции платы переходные отверстия или прокладки легко повреждаются. Правила, которым нужно следовать, чтобы уменьшить этот риск:
- Паяльная подкладка контактной площадки или сквозного контакта подвергается воздействию медного кольца, чем больше, тем лучше.
- Следы сквозного отверстия добавляют слезы как можно больше, чтобы увеличить механическую поддержку.
- Добавьте палец ноги, чтобы усилить.
3. Дизайн трассировки
Если в зоне гибкости имеются следы на разных слоях (Flex), старайтесь избегать одного провода вверху, а другого - на том же пути внизу. Таким образом, когда гибкая плата изогнута, усилие верхнего и нижнего слоев медного провода является непоследовательным, что может вызвать механическое повреждение линии. Вместо этого вы должны пошатываться и пересекать пути. Как показано ниже.
Схема маршрутизации в зоне изгиба (Flex) требует, чтобы линия дуги была лучшей, а не линия угла. Вопреки рекомендациям в Жесткой области. Это может защитить секцию гибкой части платы от легкого разрушения при сгибании. Линия также должна избегать внезапного расширения или сжатия, а толстые и тонкие линии должны быть соединены дугообразной дугой.
4. Медное покрытие
Для гибкого изгиба армированной гибкой плиты медный или плоский слой предпочтительно представляет собой сетчатую структуру. Однако для контроля импеданса или других применений сетчатая структура не является удовлетворительной с точки зрения электрического качества. Следовательно, в конкретном проекте дизайнер должен сделать суждение, соответствующее требованиям проекта. Используется ли сетка медная или твердая? Однако для области отходов все еще возможно проектировать как можно больше твердой меди. Как показано ниже.
5. Расстояние между скважиной и медью
Это расстояние относится к расстоянию между отверстием и медной оболочкой. Это называется «медным расстоянием между отверстиями». Материал гибкой платы отличается от материала жесткой платы, так что расстояние между отверстиями и медью слишком сложное для обработки. Как правило, стандартное расстояние между медными отверстиями должно составлять 10 мил.
Для жестко-гибкой зоны нельзя игнорировать два наиболее важных расстояния. Одним из них является упомянутый здесь Drill to Copper, который соответствует минимальному стандарту 10 мил. Второе - это отверстие до края гибкой доски (от Hole to Flex), которое обычно рекомендуется равным 50 милам.
6. Проектирование жесткой гибкой зоны
В жестко-гибкой зоне гибкая доска предпочтительно предназначена для соединения с жесткой доской в середине стопки. Считается, что сквозные отверстия гибкой плиты представляют собой заглубленные отверстия в области жестко-гибкого соединения. Области, которые должны быть замечены в жестко-гибкой зоне, следующие:
- Линия должна плавно переходить, а направление линии должно быть перпендикулярно направлению изгиба.
- Компоновка должна быть равномерно распределена по всей зоне изгиба.
- Ширина проволоки должна быть максимальной во всей зоне изгиба.
- Переходная зона с жестким переходом должна стараться не принимать конструкцию PTH.
7. Радиус изгиба зоны изгиба плиты Rigid-Flex
Гибкая зона изгиба жестко-гибкой панели должна выдерживать 100 000 прогибов без разрывов, коротких замыканий, снижения производительности или недопустимого расслоения. Сопротивление изгибу измеряется специальным оборудованием, а также эквивалентными приборами. Испытуемые образцы должны соответствовать требованиям соответствующих технических условий.
В конструкции радиус изгиба должен быть указан, как показано на рисунке ниже. Расчет радиуса изгиба должен зависеть от толщины гибкой плиты в гибкой зоне изгиба и количества слоев гибкой плиты. Простой эталонный стандарт: R = WxT. Т - общая толщина гибкой плиты. Одна панель W имеет размер 6, двойную панель 12 и многослойную плату 24. Следовательно, минимальный радиус изгиба одной панели составляет 6 раз, толщина двойной панели составляет 12 раз, а толщина многослойной платы составляет 24 раза. Все должно быть не менее 1, 6 мм.
Таким образом, особенно важно, чтобы конструкция гибкой и жесткой платы была связана с конструкцией гибкой печатной платы. Гибкая конструкция платы требует учета различных материалов, толщины и различных комбинаций подложки, связующего слоя, медной фольги, покровного слоя и упрочняющей пластины и обработки поверхности гибкой доски, а также ее свойств, таких как прочность на отрыв и сопротивление изгибу, Свойства изгиба, химические свойства, рабочие температуры и т. Д. Особое внимание следует уделить сборке и конкретному применению разработанной гибкой пластины. Конкретные правила проектирования в этом отношении могут относиться к стандартам IPC: IPC-D-249 и IPC-2233.
Кроме того, для точности обработки гибкой платы точность обработки за рубежом составляет: ширина цепи: 50 мкм, апертура: 0, 1 мм, а количество слоев - более 10 слоев. Внутренние: ширина цепи: 75 мкм, апертура: 0, 2 мм, 4 слоя. Это необходимо понимать и ссылаться на них в конкретном проекте.
Одним из обычных применений жестко-гибкой платы является дизайн платы для iPhone. Apple использует жесткую гибкую плату для соединения мобильного дисплея устройства с основной платой. Если вы хотите узнать больше о приложениях с жесткой гибкой платой для таких отраслей, как медицинские устройства, военная техника или оптоэлектроника, посетите RayMing.
