Trend PCB dizajna je da se razvija u laganom i malom smjeru. Uz dizajn ploče visoke gustoće, bitna su i složena područja trodimenzionalnog spajanja fleksibilnih tvrdih ploča. Čvrsta fleksibilna pločica, s rođenjem i razvojem FPC-a, postupno se široko koristi u raznim prilikama.
Čvrsta fleksibilna ploča je fleksibilna pločica i konvencionalna kruta ploča, koje se kombiniraju u različitim procesima i prema relevantnim procesnim zahtjevima kako bi se napravila sklopna ploča koja ima i FPC karakteristike i PCB karakteristike. Može se koristiti u nekim proizvodima s posebnim zahtjevima, i u određenom fleksibilnom području i u čvrstom području, što pomaže uštedi unutarnjeg prostora, smanjuje volumen gotovog proizvoda i poboljšava rad proizvoda.
Fleksibilan materijal ploče
Brze veze
- Fleksibilan materijal ploče
- Pravila dizajna za krute i fleksibilne ploče
- 1. Kroz lokaciju
- 2. Pad i Via dizajn
- 3. Dizajn tragova
- 4. Dizajn oplate bakra
- 5. Udaljenost između bušotine i bakra
- 6. Dizajn krute fleksibilne zone
- 7. Polumjer savijanja zone savijanja ploče sa čvrstim fleksom
Kao što izreka kaže: „Kad radnik želi učiniti nešto dobro, prvo mora izoštriti svoje alate.“ Stoga je vrlo važno u potpunosti se pripremiti za proces dizajniranja i proizvodnje krute fleksibilne ploče. Međutim, ovo zahtijeva određenu stručnost i razumijevanje karakteristika potrebnih materijala. Materijali odabrani za ploče sa čvrstom fleksibilnošću izravno utječu na daljnji proizvodni proces i njegove performanse.
Kruti materijali poznati su svima i često se koriste materijali tipa FR4. Međutim, kruti fleksibilni materijal također mora uzeti u obzir mnoge zahtjeve. Prikladan je za lijepljenje i nudi dobru otpornost na toplinu kako bi se osiguralo da je stupanj širenja dijela zgloba sa čvrstim fleksom nakon zagrijavanja ujednačen bez deformacija. Generalni proizvođač koristi kruti materijal iz serije smola.
Za fleksibilne (fleksibilne) materijale odaberite podlogu manje veličine i pokrovni film. Obično se koriste materijali izrađeni od tvrđih PI, a oni koji nastaju upotrebom neljepljive podloge također se izravno koriste. Fleksibilni materijal je sljedeći:
Osnovni materijal: FCCL (fleksibilni bakarni laminat)
Poliimidni PI. Polimid: Kapton (12, 5 um / 20 um / 25 um / 50 um / 75 um). Dobra fleksibilnost, otpornost na visoke temperature (temperatura za dugotrajnu uporabu je 260 ° C, kratkotrajna otpornost na 400 ° C), visoka apsorpcija vlage, dobra električna i mehanička svojstva, dobra otpornost na kidanje. Dobra otpornost na vremenske uvjete i kemijska svojstva, dobra otpornost na plamen. Poliimid (PI) se najčešće koristi. 80% njih proizvodi DuPont, SAD.
Poliester PET
Poliester (25um / 50um / 75um). Jeftina, fleksibilna i otporna na habanje. Dobra mehanička i električna svojstva poput vlačne čvrstoće, dobre otpornosti na vodu i higroskopnosti. Međutim, nakon topline, brzina skupljanja je velika i otpornost na visoke temperature nije dobra. Nije prikladno za visoko temperaturno lemljenje, talište 250 ° C, manje se koristi.
Coverlay
Glavna funkcija pokrovnog filma je zaštita kruga od vlage, onečišćenja i lemljenja. Debljina pokrivnog filma od 1/2 mil do 5 mil (12, 7 do 127 um).
Provodni sloj je valjani bakrenom bakrom, elektrodeponiranim bakrom i srebrnom tintom. Među njima je elektrolitička bakrena struktura kristala gruba, što ne pogoduje finom prinosu. Bakrena kristalna struktura je glatka, ali prijanjanje na osnovni film je slabo. Točna otopina i bakrena folija mogu se razlikovati od izgleda. Elektrolitička bakrena folija bakreno je crvena, a valjana bakrena folija sivkasto bijela.
Dodatni materijal i učvršćivači
Pomoćni materijali i učvršćivači su tvrdi materijali koji se djelomično pritiskaju zajedno kako bi se zavarili dijelovi ili dodali armatura za ugradnju. Ojačani film može se ojačati s FR4, pločom od smole, ljepilom osjetljivim na pritisak, čeličnim limom i aluminijskim limom.
Lepljivi prepreg sa malo protoka / s malim protokom (PP) sa niskim protokom. Kruta i fleksibilna veza za krute i fleksibilne ploče, obično vrlo tanke PP. Općenito postoje specifikacije 106 (2 mil), 1080 (3, 0 mil / 3, 5 mil), 2116 (5, 6 mil).
Kruta struktura ploče
Čvrsta-fleksibilna ploča je jedan ili više krutih slojeva koji su pričvršćeni na fleksibilnu ploču, a krug na krutom sloju i krug na fleksibilnom sloju međusobno su povezani metalizacijom. Svaki kruti fleksibilni panel ima jednu ili više krutih zona i fleksibilnu zonu. Kombinacija jednostavnih krutih i fleksibilnih ploča prikazana je u nastavku, s više slojeva.
Pored toga, kombinacija fleksibilne ploče i nekoliko krutih ploča, kombinacija nekoliko fleksibilnih ploča i nekoliko krutih ploča, pomoću rupa, rupa za oblaganje, procesa laminiranja kako bi se postigla električna povezanost. Prema projektnim zahtjevima, koncept dizajna je prikladniji za postavljanje i uklanjanje pogrešaka te zavarivanje. Osigurajte da se bolje iskoriste prednosti i fleksibilnost krute i fleksibilne ploče. Ova je situacija složenija, a sloj žice više od dva sloja. Kako slijedi:
Laminiranje je laminiranje bakrene folije, P-komada, memorijskog fleksibilnog kruga i vanjskog krutog kruga u višeslojnu ploču. Laminiranje krute i fleksibilne ploče razlikuje se od laminiranja samo savitljive ploče ili laminiranja krute ploče. Potrebno je razmotriti deformaciju fleksibilne ploče tijekom postupka laminiranja i površinsku ravninu krute ploče.
Stoga je, osim odabira materijala, potrebno također uzeti u obzir debljinu krute ploče u postupku projektiranja i osigurati da je brzina skupljanja čvrstog i fleksibilnog dijela jednaka bez izvijanja. Eksperiment dokazuje da je debljina od 0, 8 ~ 1, 0 mm prikladnija. Istovremeno treba imati na umu da su kruta i fleksibilna ploča postavljene na određenoj udaljenosti od dijela zgloba kako ne bi utjecale na dio krutog zgloba.
Proces proizvodnje krute i fleksibilne kombinacijske ploče
Proizvodnja krutog fleksa treba imati opremu za proizvodnju FPC-a i opremu za preradu PCB-a. Prvo, inženjer elektronike crta liniju i oblik fleksibilne ploče u skladu sa zahtjevima, a zatim je dostavlja tvornici koja može proizvesti ploču s čvrstom fleksibilnošću. Nakon što CAM inženjeri obrade i planiraju odgovarajuće dokumente, ugovara se proizvodna linija FPC-a. Proizvodne linije FPC i PCB potrebne su za proizvodnju PCB-a. Nakon što fleksibilna i kruta ploča izađu, prema zahtjevima planiranja elektronskih inženjera, FPC i PCB se jednostavno pritiskaju kroz stroj za tisak, a zatim kroz niz detaljnih koraka, konačni postupak je kruta fleksibilna ploča,
Za primjer uzmimo Motorola 1 + 2F + 1 mobilni zaslon i bočne tipke s 4-slojevnom pločom (dvoslojna kruta ploča i dvoslojna fleksibilna ploča). Zahtjevi za izradu ploča su HDI dizajn s nagibom BGA od 0, 5 mm. Debljina fleksibilne ploče je 25um i postoji IVH (međuprostorni otvor kroz otvor) otvor za rupe. Debljina cijele ploče: 0, 295 +/- 0, 052 mm. Unutarnji sloj LW / SP je 3/3 mil.
Pravila dizajna za krute i fleksibilne ploče
Čvrsta fleksibilna ploča u dizajnu je mnogo složenija od tradicionalnog PCB dizajna, i tu treba obratiti pažnju na mnoga mjesta. Posebno su potrebna odgovarajuća pravila dizajna za kruta tranzicijska područja, kao i s njima povezana usmjeravanja, vias i slično.
1. Kroz lokaciju
U slučaju dinamične uporabe, posebno kada se fleksibilna ploča često savija, izbjegavaju se prolazne rupe na fleksibilnoj ploči što je više moguće, a prolazne rupe se lako probijaju. Međutim, ojačano područje na fleksibilnoj ploči još uvijek može biti perforirano, ali također izbjeći blizinu ruba pojačanog područja. Stoga je potrebno izbjegavati određenu udaljenost područja za lijepljenje prilikom probijanja rupa u dizajnu fleksibilne i tvrde ploče. Kako je prikazano dolje.
Za zahtjeve Via i tog-flex fleksa na daljinu, pravila koja se trebaju pridržavati u dizajnu su:
- Treba održavati udaljenost od najmanje 50 milja, a za primjenu visoke pouzdanosti potrebno je najmanje 70 mil.
- Većina procesora neće prihvatiti ekstremne udaljenosti ispod 30 mil.
- Slijedite ista pravila za vijave na fleksibilnoj ploči.
- Ovo je najvažnije dizajnersko pravilo na ploči s čvrstom fleksibilnošću.
2. Pad i Via dizajn
Jastučići i vijači postižu maksimalnu vrijednost kada su zadovoljeni električni zahtjevi, a glatka prijelazna linija koristi se na spoju između jastučića i vodiča kako bi se izbjegao pravi kut. Odvojene jastučiće treba dodati na nožni prst kako bi se poboljšala podrška.
U dizajnu krute ploče s vijcima ili jastučići lako se oštećuju. Pravila koja treba slijediti za smanjenje ovog rizika:
- Vez za lemljenje jastučića ili putem izložen je bakrenom prstenu, što je veći, to je bolje.
- Tragovi kroz rupu dodaju suzu koliko god je to moguće kako bi se povećala mehanička podrška.
- Dodajte nožni prst da ojačate.
3. Dizajn tragova
Ako postoje tragovi na različitim slojevima u fleks zoni (Flex), pokušajte izbjeći da jedna žica bude na vrhu, a druga na istoj stazi na dnu. Na taj način, kada se fleksibilna ploča savija, sila gornjeg i donjeg sloja bakrene žice nije u skladu, što će vjerojatno dovesti do mehaničkih oštećenja vodova. Umjesto toga, trebali biste zakoračiti staze i preći staze. Kako je prikazano dolje.
Dizajn rute u fleksibilnoj zoni (Flex) zahtijeva da linija luka bude najbolja, a ne kutna linija. Suprotno preporukama u krugom području. To može zaštititi fleksibilni dio dijela ploče od lakog loma prilikom savijanja. Linija također treba izbjegavati nagle ekspanzije ili kontrakcije, a debele i tanke linije trebaju biti povezane lukom u obliku suza.
4. Dizajn oplate bakra
Za fleksibilno savijanje ojačane fleksibilne ploče, poželjno je da je bakreni ili ravni sloj mrežaste strukture. Međutim, za kontrolu impedance ili druge primjene, mreža mreža nije zadovoljavajuća u pogledu električne kvalitete. Stoga dizajner u specifičnom dizajnu mora uputiti prosudbu koja odgovara zahtjevima dizajna. Da li se koristi mrežasti bakar ili krut? Međutim, za područje otpada ipak je moguće dizajnirati što više čvrstog bakra. Kako je prikazano dolje.
5. Udaljenost između bušotine i bakra
Ta se udaljenost odnosi na udaljenost između rupe i bakrene kože. Naziva se "razmak bakra na rupi". Materijal fleksibilne ploče razlikuje se od čvrstog materijala tako da je udaljenost između rupa i bakra previše teška za obradu. Općenito, standardna udaljenost bakra od rupa treba biti 10 milja.
Za krutu i fleksibilnu zonu dvije najvažnije udaljenosti ne smiju se zanemariti. Jedna je ovdje spomenuta bušilica do bakra koja slijedi minimalni standard od 10 mil. Drugi je otvor na rubu fleksibilne ploče (Hole to Flex), za koju se obično preporučuje 50mil.
6. Dizajn krute fleksibilne zone
U kruto-fleksibilnoj zoni, fleksibilna ploča je pogodno oblikovana tako da se spoji na tvrdu ploču u sredini snopa. Smatra se da su vijaci fleksibilne ploče ukopane rupe u području krute i fleksibilne veze. Područja koja treba primijetiti u kruto-fleksibilnoj zoni su sljedeća:
- Crta bi trebala biti glatko prijeđena, a smjer crte treba biti okomit na smjer zavoja.
- Izgled treba ravnomjerno rasporediti po cijeloj zoni savijanja.
- Širina žice treba biti maksimalna u cijeloj zoni savijanja.
- Tranzicijska zona s krutim prijelazom trebala bi pokušati ne usvojiti PTH dizajn.
7. Polumjer savijanja zone savijanja ploče sa čvrstim fleksom
Fleksibilna zona savijanja ploče s čvrstim fleksibilnim elementima mora izdržati 100 000 otklona bez prekida, kratkog spoja, smanjenih performansi ili neprihvatljivog odlaganja. Fleksibilni otpor mjeri se posebnom opremom, a može se mjeriti i ekvivalentnim instrumentima. Ispitani uzorci trebaju udovoljavati zahtjevima relevantnih tehničkih specifikacija.
Kod izvedbe treba navesti polumjer savijanja kao što je prikazano na donjoj slici. Dizajn polumjera savijanja treba biti povezan s debljinom fleksibilne ploče u fleksibilnoj zoni savijanja i brojem slojeva fleksibilne ploče. Jednostavan referentni standard je R = WxT. T je ukupna debljina fleksibilne ploče. Jednostruka ploča W je 6, dvostruka ploča 12 i višeslojna ploča 24. Stoga je minimalni polumjer savijanja pojedinog panela 6 puta, dvostruka ploča je 12 puta debljina, a višeslojna ploča 24 puta debljina. Sve ne smije biti manje od 1, 6 mm.
Ukratko, posebno je važno da dizajn fleksibilne i tvrde ploče bude povezan s dizajnom fleksibilne ploče. Fleksibilan dizajn ploče zahtijeva razmatranje različitih materijala, debljina i različitih kombinacija podloge, sloja za lijepljenje, bakrene folije, pokrovnog sloja i ojačavajuće ploče i površinske obrade fleksibilne ploče, kao i njegovih svojstava, poput čvrstoće ljuštenja i otpornosti na savijanje, Svojstva savitljivosti, kemijska svojstva, radne temperature itd. Posebno treba obratiti pozornost na sastavljanje i posebnu primjenu dizajnirane fleksibilne ploče. Konkretna pravila dizajna u vezi s tim mogu se odnositi na IPC standarde: IPC-D-249 i IPC-2233.
Pored toga, za točnost obrade fleksibilne ploče, preciznost obrade u inozemstvu je: širina kruga: 50 μm, otvor blende: 0, 1 mm, a broj slojeva je više od 10 slojeva. Domaći: širina kruga: 75µm, otvor: 0, 2 mm, 4 sloja. One se moraju razumjeti i na njih uputiti u određenom dizajnu.
Jedna uobičajena primjena krute i fleksibilne ploče je iPhone PCB dizajn. Apple koristi krutu fleksibilnu ploču za povezivanje mobilnog zaslona uređaja s glavnom pločom. Ako želite znati više o aplikacijama krute ploče u industrijama kao što su medicinski uređaji, vojska ili optoelektronika, posjetite RayMing.
