Trenden med PCB-design är att utvecklas i en lätt och liten riktning. Utöver designen med hög täthetskort finns det också viktiga och komplexa områden för tredimensionell anslutningsenhet av flex-hårda kort. Det styva flex-kretskortet, med FPC: s födsel och utveckling, används gradvis vid många tillfällen.
Det styva flexkortet är ett flexibelt kretskort och ett konventionellt styvt kretskort, som kombineras i olika processer och enligt relevanta processkrav för att bilda ett kretskort som har både FPC-egenskaper och PCB-egenskaper. Det kan användas i vissa produkter med speciella krav, både ett visst flexibelt område och ett visst styvt område, vilket hjälper till att spara internt utrymme, minskar den färdiga produktvolymen och förbättrar produktens prestanda.
Flexibelt kartongmaterial
snabblänkar
- Flexibelt kartongmaterial
- Designregler för styva-flex-skivor
- 1. Via Location
- 2. Pad och Via Design
- 3. Spårdesign
- 4. Kopparpläteringsdesign
- 5. Avstånd mellan borrhål och koppar
- 6. Design av styv flexibel zon
- 7. Böjningsradie för böjningszonen på styv-flex styrelsen
Som ordspråket säger: ”När en arbetare vill göra något bra måste han först skärpa sina verktyg.” Därför är det mycket viktigt att helt förbereda sig för design och produktionsprocessen för ett styvt flexkort. Detta kräver emellertid en viss mängd expertis och en förståelse för egenskaperna hos de material som krävs. De material som valts för de styva flexplattorna påverkar direkt den efterföljande produktionsprocessen och dess prestanda.
Stela material är bekanta för alla, och material av FR4-typ används ofta. Men styv-flex material måste också ta hänsyn till många krav. Den är lämplig för klibbning och erbjuder god värmebeständighet för att säkerställa att expansionsgraden för det styva böjda fogpartiet efter uppvärmning är enhetligt utan deformation. Den allmänna tillverkaren använder ett styvt material i hartsserien.
För flexibla material (flex) väljer du ett underlag med mindre storlek och en täckfilm. I allmänhet används material tillverkade av hårdare PI och de som produceras med användning av ett icke-vidhäftande underlag används också direkt. Flexmaterialet är som följer:
Basmaterial ： FCCL (flexibel kopparklädd laminat)
Polyimid PI. Polymid: Kapton (12, 5 um / 20 um / 25 um / 50 um / 75 um). Bra flexibilitet, hög temperaturbeständighet (långvarig användningstemperatur är 260 ° C, kortvarig motstånd mot 400 ° C), hög fuktabsorption, goda elektriska och mekaniska egenskaper, bra rivmotstånd. Bra väderbeständighet och kemiska egenskaper, bra flamskydd. Polyimid (PI) är den mest använda. 80% av dem tillverkas av DuPont, USA.
Polyester PET
Polyester (25um / 50um / 75um). Billig, flexibel och rivbeständig. Bra mekaniska och elektriska egenskaper såsom draghållfasthet, god vattenbeständighet och hygroskopicitet. Efter värme är emellertid krympningshastigheten stor och den höga temperaturbeständigheten är inte bra. Inte lämplig för högtemperaturlödning, smältpunkt 250 ° C, mindre använt.
överdrags~~POS=TRUNC
Täckfilmens huvudfunktion är att skydda kretsen mot fukt, förorening och lödning. Täck filmtjocklek från 1/2 mil till 5 mils (12, 7 till 127 um).
Det konduktiva lagret är valsat glödgat koppar, elektroavsatt koppar och silverbläck. Bland dem är den elektrolytiska kopparkristallstrukturen grov, vilket inte bidrar till det fina linjeavkastningen. Kopparkristallstrukturen är slät, men vidhäftningen till basfilmen är dålig. Punktlösningen och kopparfolien kan skiljas från utseendet. Den elektrolytiska kopparfolien är kopparröd och den rullade kopparfolien är gråvit.
Ytterligare material och förstyvningar
Hjälpmaterial och förstyvningar är hårda material som delvis pressas samman för att svetsa komponenter eller lägga till förstärkning för montering. Armerad film kan förstärkas med FR4, hartsplatta, tryckkänsligt lim, stålplåt och aluminiumplåt.
Icke-flytande / lågflödeslim prepreg (Low Flow PP). Styv och flex anslutning för styva flex skivor, vanligtvis mycket tunn PP. Det finns i allmänhet specifikationer för 106 (2 mil), 1080 (3, 0 mil / 3, 5 mil), 2116 (5, 6 mil).
Styv flexibel plattstruktur
Det styva flexplanet är ett eller flera styva skikt som vidhäftar det flexibla kortet, och kretsen på det styva skiktet och kretsen på det flexibla skiktet är anslutna till varandra genom metallisering. Varje styv flexpanel har en eller flera styva zoner och en flexibel zon. Kombinationen av enkla styva och flexibla plattor visas nedan, med mer än ett lager.
Dessutom en kombination av ett flexibelt kort och några styva skivor, en kombination av flera flexibla skivor och flera styva skivor, med hål, pläteringshål, lamineringsprocess för att uppnå elektrisk sammankoppling. Enligt designkraven är designkonceptet lämpligare för installation och felsökning av enheter samt svetsoperationer. Se till att fördelarna och flexibiliteten hos det styva flexkortet utnyttjas bättre. Denna situation är mer komplicerad och trådskiktet är mer än två lager. Som följer:
Laminering är att laminera kopparfolie, P-bit, minnesflexibel krets och yttre styva kretsar i ett flerskiktsskiva. Laminering av den styva flexplattan skiljer sig från lamineringen av endast flexplattan eller lamineringen av det styva kortet. Det är nödvändigt att beakta deformationen av det flexibla kortet under lamineringsprocessen och ytstycket på det styva kortet.
Därför, utöver materialval, är det också nödvändigt att beakta tjockleken på den styva plattan i konstruktionsprocessen och att säkerställa att krympningshastigheten för den styva flex-delen är konsekvent utan varvning. Experimentet visar att tjockleken 0, 8 ~ 1, 0 mm är mer lämplig. Samtidigt bör det noteras att den styva plattan och den flexibla plattan är placerade på ett visst avstånd från fogpartiet för att inte påverka det styva fogpartiet.
Stiv-flexibel produktionsprocess för kombinationskort
Produktionen av styv flex bör ha både FPC-produktionsutrustning och PCB-bearbetningsutrustning. Först drar elektronikingenjör linjen och formen på det flexibla kortet enligt kraven, och levererar sedan det till fabriken som kan producera det styva flexkortet. Efter att CAM-ingenjörerna har bearbetat och planerat relevanta dokument arrangeras FPC: s produktionslinje. Produktionslinjerna FPC och PCB krävs för att producera PCB. Efter att flexkortet och det styva kortet har kommit ut, enligt de elektroniska ingenjörernas planeringskrav, pressas FPC och PCB sömlöst genom pressmaskinen, och sedan genom en serie detaljerade steg, är den slutliga processen styv flexkort .
Ta till exempel Motorola 1 + 2F + 1 mobilskärm och sidknappar 4-skikts kort (tvålagers styvt kort och tvålagers flexkort). Kraven för plattframställning är en HDI-konstruktion med en BGA-tonhöjd på 0, 5 mm. Flexkortets tjocklek är 25um och det finns en IVH (Interstitial Via Hole) hålkonstruktion. Tjockleken på hela plattan: 0, 295 +/- 0, 052 mm. Det inre skiktet LW / SP är 3/3 mil.
Designregler för styva-flex-skivor
Det styva flexkortet är mycket mer komplicerat i design än den traditionella PCB-designen, och det finns många ställen att uppmärksamma på. I synnerhet är övergångsområden med styva övergångar, liksom relaterad dirigering, vias och så vidare underkastade kraven i motsvarande konstruktionsregler.
1. Via Location
Vid dynamisk användning, särskilt när det flexibla kortet ofta böjs, undviks de genomgående hålen på det flexibla kortet så mycket som möjligt, och de genomgående hålen bryts lätt. Det förstärkta området på flexplattan kan emellertid fortfarande perforeras, men undviker också närheten till kanten på det förstärkta området. Därför är det nödvändigt att undvika ett visst avstånd av bindningsområdet när man stansar hål i flex- och hårdbrädans utformning. Enligt nedanstående.
För avståndskraven för via och rigid-flex är reglerna som ska följas i konstruktionen:
- Ett avstånd på minst 50 mil ska bibehållas, och en applikation med hög tillförlitlighet kräver minst 70 mil.
- De flesta processorer accepterar inte extrema avstånd under 30 mil.
- Följ samma regler för vias på ett flexibelt tavla.
- Detta är den viktigaste designregeln på styv-flex-kortet.
2. Pad och Via Design
Kuddar och vias får maximalt värde när elektriska krav uppfylls, och en smidig övergångslinje används vid korsningen mellan dynan och ledaren för att undvika rät vinkel. Separata kuddar bör läggas till tån för att förbättra stödet.
I konstruktionen med styv flex-kort kan vias eller kuddar lätt skadas. Reglerna att följa för att minska denna risk:
- Löddynan på dynan eller via utsätts för en kopparring, desto större desto bättre.
- Genomgående hålspår lägg till teardrops så mycket som möjligt för att öka mekaniskt stöd.
- Lägg till en tå för att stärka.
3. Spårdesign
Om det finns spår på olika lager i flexzonen (Flex), försök att undvika en tråd överst och den andra på samma väg längst ner. På detta sätt, när det flexibla kortet böjs, är kraften i de övre och nedre skikten på koppartråden inkonsekvent, vilket sannolikt orsakar mekanisk skada på linjen. Istället bör du förvränga vägarna och korsa vägarna. Enligt nedanstående.
Rutningsdesignen i flexzonen (Flex) kräver att båglinjen är den bästa, inte vinkellinjen. I motsats till rekommendationerna i det styva området. Detta kan skydda den flexibla skivsektionen från att lätt brytas när den böjs. Linjen bör också undvika plötslig expansion eller sammandragning, och de tjocka och tunna linjerna bör anslutas med en tårformad båge.
4. Kopparpläteringsdesign
För den flexibla böjningen av det förstärkta flexibla kortet är koppar- eller plattskiktet företrädesvis en maskstruktur. För impedansstyrning eller andra tillämpningar är maskstrukturen emellertid inte tillfredsställande vad gäller elektrisk kvalitet. Därför måste designern i den specifika designen ringa ett bedömningsanrop som passar designkraven. Använder det mesh koppar eller fast? Men för avfallsområdet är det fortfarande möjligt att konstruera så många fast koppar som möjligt. Enligt nedanstående.
5. Avstånd mellan borrhål och koppar
Detta avstånd avser avståndet mellan ett hål och kopparskinnet. Detta kallas ”hålkopparavståndet.” Materialet på flexkortet skiljer sig från det styva kortets, så att avståndet mellan hålen och kopparen är för svårt att hantera. I allmänhet bör standardhål kopparavståndet vara 10 mils.
För den styva flexibla zonen får de två viktigaste avstånden inte ignoreras. Den ena är Drill to Copper som nämns här, som följer minimistandarden på 10 mil. Den andra är hålet till flexbrädans kant (Hole to Flex), vilket i allmänhet rekommenderas att vara 50 mil.
6. Design av styv flexibel zon
I den styva flexibla zonen är det flexibla kortet företrädesvis utformat för att anslutas till hårdplattan i mitten av bunten. Vias på flexplattan anses vara begravda hål i det styva och flexibla bindningsområdet. De områden som måste observeras i den styva flexibla zonen är följande:
- Linjen ska övergå smidigt och linjens riktning ska vara vinkelrätt mot böjets riktning.
- Layouten ska vara jämnt fördelad över böjningszonen.
- Trådens bredd bör maximeras i hela böjzonen.
- Den styva övergångszonen bör försöka att inte använda PTH-designen.
7. Böjningsradie för böjningszonen på styv-flex styrelsen
Den flexibla böjzonen på den styva flexpanelen ska kunna motstå 100 000 avböjningar utan brott, kortslutningar, reducerad prestanda eller oacceptabel delaminering. Böjmotståndet mäts med specialutrustning, och det kan också mätas med ekvivalenta instrument. De testade proverna ska uppfylla kraven i relevanta tekniska specifikationer.
Vid konstruktion bör böjningsradie refereras såsom visas i figuren nedan. Utformningen av böjningsradie bör vara relaterad till tjockleken på böjbrädet i den böjliga böjningszonen och antalet skikt på böjbrädet. En enkel referensstandard är R = WxT. T är flexbordets totala tjocklek. Enkelpanelen W är 6, den dubbla panelen 12 och flerskiktskivan 24. Därför är den minsta böjningsradie för en enda panel 6 gånger, den dubbla panelen är 12 gånger tjock och flerskiktsskivan är 24 gånger tjock. Alla bör inte vara mindre än 1, 6 mm.
Sammanfattningsvis är det särskilt viktigt att utformningen av det flexibla och hårda kortet är relaterad till den flexibla kretskortdesignen. Flexibel kartongkonstruktion kräver hänsyn till olika material, tjocklekar och olika kombinationer av underlag, bindningsskikt, kopparfolie, täckskikt och förstärkningsplatta och ytbehandling av det flexibla kortet, liksom dess egenskaper, såsom skalstyrka och böjmotstånd . Flexegenskaper, kemiska egenskaper, driftstemperaturer osv. Särskild hänsyn bör tas till montering och specifik användning av den konstruerade flexplattan. Specifika konstruktionsregler i detta avseende kan hänvisa till IPC-standarderna: IPC-D-249 och IPC-2233.
För bearbetningsnoggrannheten för flexkort är bearbetningsprecisionen utomlands: kretsbredd: 50μm, bländare: 0, 1 mm, och antalet lager är mer än 10 lager. Inhemsk: kretsbredd: 75μm, bländare: 0, 2 mm, 4 lager. Dessa måste förstås och hänvisas till i den specifika designen.
En normal applikation av ett styvt flexkort är iPhone PCB-designen. Apple använder ett styvt flexkort för att ansluta enhetens mobila display till huvudkortet. Besök RayMing om du vill veta mer om styva-flex-kortapplikationer för industrier som medicinsk utrustning, militär eller optoelektronik.
