Тенденцията на дизайна на печатни платки е да се развива в лека и малка посока. В допълнение към дизайна на плоскостите с висока плътност има и важни и сложни области на триизмерна връзка за свързване на гъвкави твърди дъски. Твърдо-гъвкавата платка с раждането и развитието на FPC постепенно се използва широко в различни случаи.
Твърдо-гъвкавата платка е гъвкава платка и конвенционална твърда платка, които се комбинират в различни процеси и съгласно съответните изисквания на процеса за образуване на платка, имаща както FPC характеристики, така и характеристики на печатни платки. Може да се използва в някои продукти със специални изисквания, както определена гъвкава зона, така и определена твърда зона, което помага да се спести вътрешното пространство, намалява обема на готовия продукт и подобрява производителността на продукта.
Гъвкав материал на дъската
бързи връзки
- Гъвкав материал на дъската
- Правила за проектиране на платки с твърда гъвкавост
- 1. Чрез местоположението
- 2. Pad и Via Design
- 3. Дизайн на следи
- 4. Дизайн на медно покритие
- 5. Разстояние между сондажа и медта
- 6. Проектиране на твърда гъвкава зона
- 7. Радиусът на огъване на зоната на огъване на платката с твърда гъвкавост
Както се казва: „Когато работникът иска да направи нещо добро, той първо трябва да заточи инструментите си.“ Ето защо е много важно да се подготвите напълно за процеса на проектиране и производство на твърда гъвкава дъска. Това обаче изисква известен опит и разбиране на характеристиките на необходимите материали. Материалите, подбрани за плоско-гъвкавите плочи, влияят директно върху последващия производствен процес и неговата производителност.
Твърдите материали са познати на всички и често се използват материали от тип FR4. Въпреки това, твърдият гъвкав материал също трябва да отчита много изисквания. Той е подходящ за залепване и предлага добра устойчивост на топлина, за да се гарантира, че степента на разширяване на частта с твърда гъвкава става след нагряване е равномерна без деформация. Генералният производител използва твърд материал от серията смоли.
За гъвкави (гъвкави) материали изберете субстрат с по-малък размер и покриващо фолио. Обикновено се използват материали, изработени от по-твърд ПИ, а тези, произведени чрез използване на нелепим субстрат, също се използват директно. Гъвкавият материал е както следва:
Основен материал: FCCL (гъвкав меден ламиниран облицован)
Полиимид PI. Полимид: Kapton (12, 5 um / 20 um / 25 um / 50 um / 75 um). Добра гъвкавост, устойчивост на висока температура (температура при продължителна употреба е 260 ° C, краткотрайна устойчивост до 400 ° C), висока абсорбция на влага, добри електрически и механични свойства, добра устойчивост на разкъсване. Добра устойчивост на атмосферни влияния и химически свойства, добро забавяне на пламъка. Полиимидът (PI) е най-широко използваният. 80% от тях са произведени от DuPont, САЩ.
Полиестер PET
Полиестер (25um / 50um / 75um). Евтини, гъвкави и устойчиви на разкъсване. Добри механични и електрически свойства като якост на опън, добра водоустойчивост и хигроскопичност. Въпреки това, след нагряване, скоростта на свиване е голяма и устойчивостта на висока температура не е добра. Не е подходящ за високотемпературно запояване, температура на топене 250 ° C, по-малко използван.
Coverlay
Основната функция на покривния филм е да предпазва веригата от влага, замърсяване и запояване. Дебелина на покриващия филм от 1/2 милиона до 5 mils (12.7 до 127 um).
Токопроводимият слой е валцувана отпалена мед, електродепозирана мед и сребърна мастило. Сред тях електролизната кристална структура на медта е грапава, което не е благоприятно за добив на фини линии. Медната кристална структура е гладка, но адхезията към основния филм е лоша. Точковият разтвор и медното фолио могат да бъдат разграничени от външния вид. Електролитичното медно фолио е медно червено, а валцуваното медно фолио е сивкаво бяло.
Допълнителен материал и укрепващи елементи
Спомагателните материали и укрепващите елементи са твърди материали, частично пресовани заедно, за да се заваряват компоненти или да се добави армировка за монтаж. Подсиленият филм може да бъде подсилен с FR4, плоча от смола, чувствително към натиск лепило, стоманен лист и алуминиев лист.
Препрег без лев / нисък поток (с нисък поток PP). Твърда и гъвкава връзка за твърдо-гъвкави дъски, обикновено много тънки PP. Обикновено има 106 (2 мили), 1080 (3, 0 мили / 3, 5 мили), 2116 (5, 6 мили) спецификации.
Твърда гъвкава структура на плочата
Плотът с твърда гъвкавост е един или повече твърди слоеве, прилепени към гъвкавата дъска, а веригата на твърдия слой и веригата на гъвкавия слой са свързани помежду си чрез метализация. Всеки панел с твърд флекс има една или повече твърди зони и гъвкава зона. Комбинацията от прости твърди и гъвкави плочи е показана по-долу, с повече от един слой.
В допълнение, комбинация от гъвкава дъска и няколко твърди дъски, комбинация от няколко гъвкави дъски и няколко твърди дъски, като се използват дупки, отвори за покритие, процес на ламиниране за постигане на електрическа връзка. Според изискванията за проектиране, концепцията за проектиране е по-подходяща за инсталиране и отстраняване на грешки, както и за заваряване. Уверете се, че предимствата и гъвкавостта на твърдата гъвкава платка се използват по-добре. Тази ситуация е по-сложна, а проводният слой е повече от два слоя. Както следва:
Ламинирането е да се ламинира медно фолио, P-парче, гъвкава схема на паметта и външна твърда верига в многослойна дъска. Ламинирането на твърдо-гъвкавата дъска е различно от ламинирането само на гъвкавата дъска или ламинирането на твърдата дъска. Необходимо е да се вземе предвид деформацията на гъвкавата дъска по време на процеса на ламиниране и повърхностната плоскост на твърдата дъска.
Следователно, в допълнение към избора на материал, е необходимо да се вземе предвид и дебелината на твърдата плоча в процеса на проектиране и да се гарантира, че степента на свиване на частта с твърда гъвкавост е последователна без деформация. Експериментът доказва, че дебелината от 0, 8 ~ 1, 0 мм е по-подходяща. В същото време трябва да се отбележи, че твърдата и гъвкавата плоча са поставени на определено разстояние от частта на съединението, така че да не влияят върху частта на твърдата става.
Процес на производство на твърда гъвкава комбинирана дъска
Производството на твърд флекс трябва да има както оборудване за производство на FPC, така и оборудване за обработка на печатни платки. Първо, инженерът по електроника очертава линията и формата на гъвкавата платка в съответствие с изискванията, а след това я доставя на фабриката, която може да произведе твърда гъвкава платка. След като CAM инженерите обработват и планират съответните документи, се подрежда производствената линия на FPC. Производствените линии на FPC и PCB са необходими за производството на печатни платки. След излизането на гъвкавата и твърда дъска, според изискванията за планиране на инженерите по електроника, FPC и печатни платки се натискат безпроблемно през машината за преса и след това чрез серия от подробни стъпки, последният процес е твърда-гъвкава дъска,
За пример вземете Motorola 1 + 2F + 1 Mobile Display и Side Keys 4-слойна дъска (двуслойна твърда дъска и двуслойна гъвкава дъска). Изискванията за изработка на плоча са HDI дизайн с наклон на BGA 0, 5 mm. Дебелината на гъвкавата дъска е 25um и има дизайн на дупка IVH (Interstitial Via Hole). Дебелината на цялата плоча: 0, 295 +/- 0, 052 мм. Вътрешният слой LW / SP е 3/3 мили.
Правила за проектиране на платки с твърда гъвкавост
Плотът с твърда гъвкавост е много по-сложна в дизайна от традиционния дизайн на печатни платки и има много места, на които да обърнете внимание. По-специално, зоните за преход с твърд преход, както и свързаните с тях маршрути, vias и т.н., са предмет на изискванията на съответните правила за проектиране.
1. Чрез местоположението
В случай на динамична употреба, особено когато гъвкавата дъска често се огъва, проходните отвори на гъвкавата дъска се избягват колкото е възможно повече, а проходните отвори лесно се счупват. Въпреки това, подсилената зона на гъвкавата дъска все още може да бъде перфорирана, но също така да се избегне близостта до ръба на подсилената зона. Следователно е необходимо да се избягва определено разстояние от зоната на свързване при пробиване на дупки в дизайна на гъвкавата и твърда дъска. Както е показано по-долу.
За изискванията за разстояние на via и rigid-flex правилата, които трябва да се спазват при проектирането, са:
- Трябва да се поддържа разстояние от най-малко 50 mils, а прилагането на висока надеждност изисква най-малко 70 mils.
- Повечето процесори няма да приемат екстремни разстояния под 30 мили.
- Следвайте същите правила за vias на гъвкава дъска.
- Това е най-важното правило за дизайн в твърдата гъвкава дъска.
2. Pad и Via Design
Подложките и вионите печелят максималната стойност, когато са изпълнени електрическите изисквания, а на кръстовището между подложката и проводника се използва гладка преходна линия, за да се избегне прав ъгъл. Към палеца трябва да се добавят отделни подложки, за да се подобри подкрепата.
При дизайна на твърда гъвкава платка, флаконите или подложките лесно се повреждат. Правилата, които трябва да следвате, за да намалите този риск:
- Поялката на подложката или чрез е изложена на меден пръстен, колкото по-голям, толкова по-добре.
- Следите през дупката добавят сълзи колкото е възможно повече, за да се увеличи механичната поддръжка.
- Добавете пръст за укрепване.
3. Дизайн на следи
Ако има следи върху различни слоеве в гъвкавата зона (Flex), опитайте се да избягвате едната жица в горната част, а другата по същия път в долната част. По този начин, когато гъвкавата дъска е огъната, силата на горния и долния слой на медната жица е непоследователна, което вероятно ще причини механични повреди на линията. Вместо това трябва да залитате по пътеките и да пресичате пътеките. Както е показано по-долу.
Конструкцията на маршрута в гъвкавата зона (Flex) изисква линията на дъгата да е най-добрата, а не ъгловата линия. Противно на препоръките в областта на твърдата. Това може да защити частта от гъвкавата част на дъската от лесно счупване при огъване. Линията също трябва да избягва внезапно разширяване или свиване, а дебелите и тънки линии трябва да бъдат свързани чрез дъга във формата на сълза.
4. Дизайн на медно покритие
За гъвкавото огъване на подсилената гъвкава дъска медният или плосък слой е за предпочитане мрежеста структура. За контрола на импеданса или други приложения обаче мрежестата структура не е задоволителна по отношение на електрическото качество. Следователно, в конкретния дизайн, дизайнерът трябва да направи преценка, която отговаря на изискванията за дизайн. Използва ли се мрежеста мед или твърда? За отпадъчната зона обаче все още е възможно да се проектира възможно най-много твърда мед. Както е показано по-долу.
5. Разстояние между сондажа и медта
Това разстояние се отнася до разстоянието между дупката и медната кожа. Това се нарича „разстояние на мед от дупка“. Материалът на гъвкавата дъска е различен от този на твърдата дъска, така че разстоянието между дупките и медта е твърде трудно да се обработи. Като цяло стандартното разстояние от дупка на мед трябва да бъде 10 мили.
За твърдата гъвкава зона не трябва да се пренебрегват двете най-важни разстояния. Едното е споменатото тук пробиване на мед, което следва минималния стандарт от 10 милиона. Другата е дупката до ръба на гъвкавата дъска (Hole to Flex), която обикновено се препоръчва да бъде 50mil.
6. Проектиране на твърда гъвкава зона
В твърдо-гъвкавата зона гъвкавата дъска за предпочитане е проектирана така, че да бъде свързана с твърдата дъска в средата на стека. Сметките на гъвкавата дъска се считат за погребани дупки в зоната на твърдата гъвкава връзка. Зоните, които трябва да бъдат забелязани в твърдата и гъвкава зона, са следните:
- Линията трябва да бъде плавно преместена, а посоката на линията трябва да е перпендикулярна на посоката на завоя.
- Оформлението трябва да бъде равномерно разпределено в цялата зона на огъване.
- Ширината на проводника трябва да бъде увеличена в цялата зона на огъване.
- Преходната зона с твърд преход трябва да се опита да не приеме PTH дизайна.
7. Радиусът на огъване на зоната на огъване на платката с твърда гъвкавост
Гъвкавата зона на огъване на панела с твърда гъвкавост трябва да може да издържи 100 000 отклонения без счупвания, къси съединения, намалена производителност или неприемливо отлагане. Съпротивлението на огъване се измерва със специално оборудване, а може да се измерва и с еквивалентни инструменти. Тестваните проби трябва да отговарят на изискванията на съответните технически спецификации.
При проектирането радиусът на огъване трябва да бъде посочен, както е показано на фигурата по-долу. Конструкцията на радиуса на огъване трябва да бъде свързана с дебелината на гъвкавата дъска в гъвкавата зона на огъване и броя на слоевете на гъвкавата дъска. Прост референтен стандарт е R = WxT. T е общата дебелина на гъвкавата дъска. Единичният панел W е 6, двойният панел 12 и многослойната дъска 24. Следователно минималният радиус на огъване на един панел е 6 пъти, двойният панел е дебел 12 пъти, а многослойната дъска е 24 пъти по-дебела. Всички не трябва да са по-малко от 1, 6 мм.
В обобщение е особено важно дизайнът на гъвкавата и твърда платка да бъде свързан с дизайна на гъвкавата платка. Гъвкавият дизайн на дъската изисква да се вземат предвид различните материали, дебелини и различни комбинации от основата, свързващия слой, медното фолио, покривния слой и подсилващата плоча и повърхностната обработка на гъвкавата дъска, както и нейните свойства, като здравина на лющене и устойчивост на огъване, Свойства на гъвкавост, химически свойства, работни температури и др. Особено внимание трябва да се обърне на монтажа и специфичното приложение на проектираната гъвкава плоча. Специфичните правила за проектиране в това отношение могат да се отнасят до стандартите за IPC: IPC-D-249 и IPC-2233.
В допълнение, за точността на обработка на гъвкавата дъска, точността на обработка в чужбина е: ширина на веригата: 50 μm, бленда: 0, 1 mm, а броят на слоевете е повече от 10 слоя. Вътрешно: ширина на веригата: 75µm, бленда: 0.2mm, 4 слоя. Те трябва да бъдат разбрани и посочени в конкретния дизайн.
Едно нормално приложение на твърдо-гъвкава платка е дизайнът на печатни платки на iPhone. Apple използва твърда гъвкава дъска, за да свърже мобилния дисплей на устройството с основната платка. Ако искате да знаете повече за приложенията с твърда гъвкава платка за индустрии като медицински устройства, военни или оптоелектроника, посетете RayMing.
