Тенденція дизайну друкованої плати - розвиватися в легкому та малому напрямку. Окрім конструкції дощок високої щільності, є також важливі та складні ділянки складання тривимірних з'єднань з еластичних твердих дощок. Жорстко-гнучка плата, з народженням і розвитком FPC, поступово широко застосовується в різних випадках.
Жорстко-гнучка плата - це гнучка плата та звичайна жорстка плата, які поєднуються в різних процесах і відповідно до відповідних вимог технологічного процесу для формування печатної плати, що має як характеристики FPC, так і характеристики друкованої плати. Він може використовуватися в деяких продуктах з особливими вимогами, як певна гнучка зона, так і певна жорстка зона, що допомагає заощадити внутрішній простір, зменшує обсяг готового продукту та покращує його продуктивність.
Гнучкий матеріал дошки
Швидкі посилання
- Гнучкий матеріал дошки
- Правила оформлення дощок з жорсткою гнучкістю
- 1. Через місцезнаходження
- 2. Pad і Via Design
- 3. Дизайн слідів
- 4. Дизайн обшивки міддю
- 5. Відстань між свердловиною і міддю
- 6. Конструкція жорстко-гнучкої зони
- 7. Радіус вигину зони згину дошки з жорсткою згинальністю
Як висловлюється: «Коли працівник хоче зробити щось хороше, він повинен спочатку заточити свої інструменти». Тому дуже важливо повністю підготуватися до процесу проектування та виготовлення жорсткої гнучкої дошки. Однак для цього потрібен певний досвід та розуміння характеристик необхідних матеріалів. Матеріали, відібрані для плит із жорсткою гнучкістю, безпосередньо впливають на подальший процес виробництва та його продуктивність.
Жорсткі матеріали знайомі всім, і часто використовуються матеріали типу FR4. Однак жорсткий-гнучкий матеріал також повинен враховувати багато вимог. Він підходить для поклейки і забезпечує хорошу жаростійкість, щоб забезпечити рівномірність без деформації ступеня розширення частини суглоба з жорстким згинанням після нагрівання. Генеральний виробник використовує жорсткий матеріал із серії смол.
Для гнучких (гнучких) матеріалів виберіть підкладку меншого розміру та покривну плівку. Як правило, використовуються матеріали, виготовлені з більш твердих ПІ, а також безпосередньо використовуються матеріали, виготовлені з використанням не адгезивної підкладки. Гнучкий матеріал такий:
Основний матеріал: FCCL (гнучкий мідний ламінат)
Поліімід PI. Полімід: Каптон (12, 5 мкм / 20 мкм / 25 мкм / 50 мкм / 75 мкм). Хороша гнучкість, висока стійкість до температури (температура тривалого використання 260 ° C, короткочасна стійкість до 400 ° C), високе поглинання вологи, хороші електричні та механічні властивості, хороша стійкість до розриву. Хороша стійкість до погоди та хімічних властивостей, хороша вогнестійкість. Поліімід (PI) є найбільш широко використовуваним. 80% з них виробляє DuPont, США.
Поліестер ПЕТ
Поліестер (25um / 50um / 75um). Дешево, гнучко і стійко до руйнування. Хороші механічні та електричні властивості, такі як міцність на розрив, хороша водостійкість та гігроскопічність. Однак після нагрівання швидкість усадки велика, а стійкість до високих температур не є хорошою. Не підходить для високотемпературної пайки, температура плавлення 250 ° C, менше використовується.
Coverlay
Основна функція покривної плівки - захист ланцюга від вологи, забруднень та пайки. Товщина покривної плівки від 1/2 мілі до 5 миль (12, 7 до 127 мкм).
Провідний шар - це рулонний відпалений мідь, електроосаджений мідь та срібна чорнило. Серед них електролітична кристалічна структура міді є шорсткою, що не сприяє виходу тонкої лінії. Структура мідного кристала гладка, але адгезія до плівки основи погана. Точковий розчин і мідна фольга можна відрізнити за зовнішнім виглядом. Електролітична мідна фольга мідно-червона, а прокатна мідна фольга сірувато-біла.
Додатковий матеріал і жорсткість
Допоміжні матеріали та жорсткість - це тверді матеріали, частково стиснуті разом, щоб зварити компоненти або додати арматуру для кріплення. Армована плівка може бути армована FR4, смоляною пластиною, чутливим до тиску клеєм, сталевим листом та алюмінієвим листом.
Препарат-клей без течі / з низьким потоком (Low Flow PP). Жорстке і Flex-з'єднання для жорстких-гнучких дощок, як правило, дуже тонкого PP. Як правило, специфікації мають 106 (2 млн.), 1080 (3, 0 млн. / 3, 5 млн.), 2116 (5, 6 млн.).
Жорстко-гнучка структура плити
Жорстко-гнучка дошка - це один або кілька жорстких шарів, прикріплених до гнучкої дошки, а схема на жорсткому шарі та схема на гнучкому шарі з'єднані між собою металізацією. Кожна панель з жорсткою гнучкістю має одну або кілька жорстких зон і гнучку зону. Поєднання простих жорстких і гнучких плит показано нижче, з більш ніж одним шаром.
Крім того, поєднання гнучкої дошки та декількох жорстких дощок, комбінація декількох гнучких дощок і декількох жорстких дощок, використовуючи отвори, покриття отворів, процес ламінування для досягнення електричного взаємозв’язку. Відповідно до вимог до проектування, проектна концепція більше підходить для встановлення та налагодження пристроїв, а також для зварювальних робіт. Слідкуйте за тим, щоб краще використовувати переваги та гнучкість жорсткої гнучкої дошки. Ця ситуація є складнішою, а шар дроту - більше двох шарів. Так:
Ламінування - це ламінована мідна фольга, P-шматок, гнучка схема пам'яті та зовнішня жорстка схема в багатошарову дошку. Ламінування твердої згинальної дошки відрізняється від ламінування тільки гнучкої дошки або ламінування жорсткої дошки. Необхідно враховувати деформацію гнучкої дошки під час процесу ламінування та площину поверхні жорсткої дошки.
Тому, крім вибору матеріалу, необхідно також врахувати товщину жорсткої пластини в процесі проектування та забезпечити, щоб швидкість усадки твердої частини згину відповідала без деформації. Експеримент доводить, що товщина 0, 8 ~ 1, 0 мм більше підходить. При цьому слід зазначити, що жорстка та гнучка пластини розміщуються на певній відстані від частини з'єднання, щоб не впливати на частину жорсткого з'єднання.
Процес виробництва жорсткої гнучкої комбінованої дошки
У виробництві жорсткого флексу повинно бути як обладнання для виробництва FPC, так і обладнання для обробки PCB. Спочатку інженер з електроніки малює лінію та форму гнучкої дошки відповідно до вимог, а потім доставляє її на завод, який може виготовити жорстку плавку. Після того, як інженери CAM обробляють і планують відповідні документи, організовується виробнича лінія FPC. Для виготовлення друкованих плат необхідні лінії виробництва FPC та PCB. Після виходу гнучкої дошки та жорсткої дошки, відповідно до вимог планування інженерів-електронників, FPC та друкована плата безперебійно просуваються через прес-верстат, а потім через низку детальних етапів завершальним процесом стає жорстка-гнучка дошка .
Для прикладу візьмемо чотиришарову дошку Motorola 1 + 2F + 1 Mobile Display та Side Keys (двошарова жорстка дошка та двошарова гнучка дошка). Вимоги до виготовлення плит - це конструкція HDI з кроком BGA 0, 5 мм. Товщина гнучкої дошки - 25 дюймів, і є конструкція отвору IVH (Interstitial Via Hole). Товщина всієї плити: 0, 295 +/- 0, 052 мм. Внутрішній шар LW / SP становить 3/3 мил.
Правила оформлення дощок з жорсткою гнучкістю
Дошка з жорсткою гнучкістю набагато складніше в дизайні, ніж традиційна конструкція друкованої плати, і є багато місць, на які слід звернути увагу. Зокрема, перехідні області з жорстким переходом, а також пов'язані з ними маршрутизації, віаси та інше підпадають під вимоги відповідних правил проектування.
1. Через місцезнаходження
У разі динамічного використання, особливо коли гнучка дошка часто зігнута, наскрізні отвори на гнучкої дошці максимально уникають, а наскрізні отвори легко ламаються. Однак армована зона на гнучкої дошці все ще може бути перфорованою, але також уникати близькості до краю армованої ділянки. Тому необхідно уникати певної відстані зони скріплення при пробиванні отворів у конструкції згинальної та твердої дошки. Як показано нижче.
Для вимог до відстані через via та rigid-flex правила, яких слід дотримуватися в дизайні:
- Необхідно підтримувати відстань не менше 50 миль, а для застосування високої надійності потрібно не менше 70 миль.
- Більшість процесорів не приймуть екстремальних відстаней нижче 30 миль.
- Дотримуйтесь тих самих правил щодо віасів на гнучкому табло.
- Це найважливіше правило дизайну на жорсткій гнучкої дошці.
2. Pad і Via Design
Прокладки та вітри виграють максимальне значення при дотриманні електричних потреб, а плавна лінія переходу використовується на стику між площадкою та провідником, щоб уникнути прямого кута. На носок слід додати окремі подушечки, щоб посилити підтримку.
У конструкції з жорсткою гнучкою дошкою віаси або колодки легко пошкоджуються. Правила, які слід дотримуватися, щоб зменшити цей ризик:
- Паяльник накладки або через піддається впливу мідного кільця, чим більше, тим краще.
- Сліди наскрізних отворів додають крапель, наскільки це можливо, щоб збільшити механічну підтримку.
- Додайте носок для зміцнення.
3. Дизайн слідів
Якщо в зоні гнучкості (Flex) є сліди на різних шарах, намагайтеся уникати одного дроту вгорі, а другого на тій же доріжці внизу. Таким чином, коли гнучка дошка зігнута, сила верхнього та нижнього шарів мідного дроту є непослідовною, що, ймовірно, може завдати механічної шкоди лінії. Натомість вам слід пошаровувати шляхи та перетинати стежки. Як показано нижче.
Конструкція маршрутизації в зоні згинання (Flex) вимагає, щоб лінія дуги була найкращою, а не лінія кута. Всупереч рекомендаціям у районі Ригід. Це може захистити частину гнучкої частини дошки від її легкого зламу при згинанні. Лінія також повинна уникати різкого розширення або стиснення, а товсті і тонкі лінії повинні бути з'єднані дугою у формі слізної капки.
4. Дизайн обшивки міддю
Для гнучкого згинання армованої гнучкої дошки мідний або плоский шар переважно є сітчастою конструкцією. Однак для контролю опору або інших застосувань структура сітки не є задовільною з точки зору електричної якості. Тому в конкретному дизайні дизайнер повинен здійснити судження, яке відповідає вимогам проекту. Це використовується сітчастий мідь чи твердий? Однак для сміттєвого простору все-таки можна спроектувати якомога більше твердого міді. Як показано нижче.
5. Відстань між свердловиною і міддю
Ця відстань відноситься до відстані між отвором і мідним покривом. Це називається "відстань мідного отвору". Матеріал гнучкої дошки відрізняється від жорсткої дошки, тому відстань між отворами та міддю занадто важко обробляти. Загалом, стандартна відстань мідного отвору повинна становити 10 миль.
Для жорстко-гнучкої зони не слід ігнорувати дві найважливіші відстані. Один з них - згадане тут «Свердло до міді», яке відповідає мінімальному стандарту в 10 мільйонів. Інший - отвір до краю гнучкої дошки (Hole to Flex), який, як правило, рекомендується мати 50мл.
6. Конструкція жорстко-гнучкої зони
У жорстко-гнукій зоні, гнучка дошка, переважно, призначена для з'єднання з твердою дошкою посередині штабеля. Віаси гнучкої дошки вважаються заглибленими отворами в області жорстко-гнучкої зв'язку. Зони, які потрібно помітити в жорстко-гнукій зоні, такі:
- Лінія повинна плавно переходити, а напрямок лінії повинен бути перпендикулярним напрямку вигину.
- Макет повинен бути рівномірно розподілений по всій зоні вигину.
- Ширина дроту повинна бути максимально по всій зоні вигину.
- Перехідна зона з жорстким переходом повинна намагатися не приймати проект PTH.
7. Радіус вигину зони згину дошки з жорсткою згинальністю
Гнучка зона вигину жорсткої згинальної панелі повинна витримувати 100 000 прогинів без обривів, коротких замикань, зниження продуктивності або неприйнятного розшарування. Опір згинання вимірюється спеціальним обладнанням, а також його можна виміряти еквівалентними приладами. Випробувані зразки повинні відповідати вимогам відповідних технічних умов.
У проекті на радіус вигину слід посилатись, як показано на малюнку нижче. Конструкція радіусу вигину повинна бути пов'язана з товщиною гнучкої дошки в гнучкої зоні згинання та кількістю шарів згинальної дошки. Простий еталонний стандарт - R = WxT. T - загальна товщина гнучкої дошки. Однопанельна панель W дорівнює 6, подвійна панель 12 та багатошарова дошка 24. Отже, мінімальний радіус вигину однієї панелі становить 6 разів, подвійний - 12 разів, а багатошарова дошка - 24 рази. Все не повинно бути менше 1, 6 мм.
Підсумовуючи це, особливо важливо, щоб конструкція гнучкої та жорсткої дошки була пов'язана з конструкцією гнучкої плати. Гнучка конструкція дошки вимагає врахування різних матеріалів, товщини та різних комбінацій підкладки, з'єднувального шару, мідної фольги, покривного шару та армуючої плити та обробки поверхні гнучкої дошки, а також її властивостей, таких як міцність на шкірку та стійкість до згину . Властивості гнучкості, хімічні властивості, робочі температури тощо. Особливо слід враховувати складання та специфічне застосування розробленої гнучкої пластини. Конкретні правила проектування з цього приводу можуть посилатися на стандарти IPC: IPC-D-249 та IPC-2233.
Крім того, для точності обробки флеш-плати точність обробки за кордоном становить: ширина ланцюга: 50 мкм, діафрагма: 0, 1 мм, а кількість шарів - понад 10 шарів. Побутові: ширина ланцюга: 75 мкм, діафрагма: 0, 2 мм, 4 шари. На них потрібно розуміти та посилатись у конкретній конструкції.
Одним із звичайних застосувань жорсткої гнучкої дошки є дизайн плати iPhone. Apple використовує жорстку гнучку плату для з'єднання мобільного дисплея пристрою з основною платою. Якщо ви хочете дізнатися більше про додатки з жорсткою гнучкістю для таких галузей, як медичні пристрої, військова техніка або оптоелектроніка, відвідайте RayMing.
