Conception de circuits imprimés flexibles rigides: Avantages et meilleures pratiques de conception

Avec l'utilisation d'un circuit imprimé flexible rigide(FPC rigide), les substrats de circuits flexibles et les substrats de circuits rigides sont recouverts ensemble. Les circuits imprimés rigides-flex dépassent les limites des PCB rigides et les propriétés uniques des circuits flexibles qui utilisent des conducteurs en cuivre renforcés électrodéposés ou déplacés à haute flexibilité gravés sur un film protecteur flexible.

Les circuits flexibles incorporent des empilements produits à l'aide d'un polyimide flexible, par exemple, Kapton ou Norton et recouverts de cuivre ensemble grâce à la chaleur, ciment acrylique, Et poids.

également, avec les circuits imprimés habituels, vous pouvez monter des segments sur les deux côtés de la planche rigide. En raison du mélange qui se produit entre les circuits rigides et flexibles, une configuration rigide-flexible n'utilise pas de connecteurs ou de câbles de connexion entre les segments. Plutôt, les circuits flexibles interfacent électriquement le cadre ensemble.

L'absence de connecteurs et de câbles de connexion permet de réaliser plusieurs choses:

• Améliore la capacité du circuit à transmettre des signaux sans malheur
• Accepte l'impédance contrôlée
• Élimine les problèmes d'association, par exemple, joints frais
• Réduit le poids
• Libère de l'espace pour différentes pièces

Chaque PCB rigide-flex est séparé en zones qui contiennent divers matériaux et des couches différentes. Les zones rigides ont parfois plus de couches que les zones flexibles, et les matériaux passent du FR-4 au polyimide avec des zones de changement importantes.

Les structures complexes passent fréquemment de rigides à flexibles et de retour à rigides à différentes occasions. Au fur et à mesure que ces convergences se produisent, la couverture de matériaux rigides-flex nécessite de repousser les ouvertures de la zone de changement pour préserver l'honnêteté. également, de nombreux plans à flexion rigide intègrent des raidisseurs en acier trempé ou en aluminium qui offrent un soutien supplémentaire aux connecteurs et aux segments.

Les charges FPC rigides coûtent beaucoup plus cher que les panneaux durs pratiquement identiques et sont généralement plusieurs fois plus coûteuses qu'un circuit flexible avec raidisseur.

néanmoins, la dépense augmentée est légitimée en ce qui concerne les applications et les situations explicites, par exemple:

• Applications d'une qualité irréprochable. Dans le cas où un rassemblement serait présenté à un étourdissement démesuré ou ressassé, ou situations de fortes vibrations, les connecteurs avec câbles flexibles sont plus susceptibles de tomber à plat. Le FPC rigide offre une fiabilité incroyable dans tous les cas lorsqu'il est exposé à des vibrations extraordinaires et à des applications paralysantes.
• Applications à haute épaisseur. À l'intérieur un peu clôturé, il est parfois difficile d’obliger chacun des câbles et connecteurs requis par une configuration de PCB électronique. Les feuilles rigides FPC peuvent se superposer en très petits profils, offrir d'importants fonds d'investissement spatial à ces occasions.
• Cinq feuilles rigides ou plus. Dans le cas où votre application comprendrait enfin cinq feuilles rigides ou plus associées les unes aux autres avec des câbles flexibles, un arrangement flexible rigide coordonné est régulièrement la décision idéale et la plus judicieuse sur le plan financier.

Diverses règles de conception s'appliquent à la conception de bons de commande Rigid-Flex

Diverses difficultés contrebalancent l'adaptabilité et la flexibilité qui vous permettent de fabriquer des plans et des éléments en trois dimensions. Les plans PO rigides-flex conventionnels vous ont permis de monter des segments, connecteurs, et le cadre de votre article à la pièce rigide physiquement plus ancrée dans le rassemblement. Une fois de plus, dans la mesure où les plans coutumiers, le circuit flexible vient d'être rempli en tant qu'interconnexion tout en abaissant la masse et en améliorant la protection contre les vibrations.

De nouvelles structures d'articles combinées à des innovations de circuits flexibles améliorées ont présenté de nouvelles règles de plan pour les OP flexibles rigides. Votre groupe structure a actuellement la possibilité de mettre des pièces sur le territoire du circuit flexible. La consolidation de cette opportunité avec une manière multicouche de gérer la configuration rigide-flex vous permet, ainsi qu'à votre groupe, d'incorporer plus de matériel à la structure. Dans tout les cas, saisir cette opportunité comporte quelques difficultés en ce qui concerne la direction et les lacunes.

Les circuits flexibles ont systématiquement des lignes de torsion qui influencent la direction. En raison du potentiel de pression du matériau, vous ne pouvez pas placer de pièces ou de vias près de la ligne de torsion. Également, en tout cas, lorsque les segments sont correctement trouvés, circuits flexibles cintrés spots poids mécaniques remaniés sur les coussins montés en surface et à travers les ouvertures. Votre groupe peut atténuer ces soucis en utilisant un placage à ouverture traversante et en renforçant le support du coussin avec une superposition supplémentaire pour ancrer les coussins.

Lorsque vous planifiez votre suivi de direction, poursuivre des répétitions qui réduisent le poids sur vos circuits. Utilisez des polygones incubés pour maintenir la flexibilité lors du transport d'un plan d'alimentation ou de masse sur votre circuit flexible. Vous devez utiliser des arêtes pliées au lieu de bords à 90 ° ou 45 ° et utiliser des exemples de déchirure pour changer les largeurs de suivi.. Ces réductions de pratiques mettent l'accent sur les zones de concentration et les zones fragiles. Une autre meilleure pratique transmet l'inquiétude transversalement au-dessus des suivis en étonnant le dessus et la base suivent pour les circuits flexibles à deux côtés. L'équilibrage des éléments suivants empêche les éléments suivants de se superposer de la même manière et renforce le PO.

Vous devez également suivre le cours à l'opposé de la ligne de torsion pour réduire la pression. Lors du remplacement du rigide par du flex et du flex par du rigide, la quantité de couches d'un support à l'autre peut varier. Vous pouvez utiliser la direction de suivi pour ajouter de la solidité au circuit flexible en équilibrant la direction pour les couches proches.

Directives de conception rigides FPC

Largement, une configuration de flex rigide ressemblera intensément à une structure en panneau dur, avec les couches flexibles s'étendant complètement dans les régions rigides de la planche. Donc aussi aux formats de panneaux durs, un bundle de création flex rigide incorporera des couches Gerber, à côté des documents de forage, patch couches de voile, classification, enregistrements d'itinéraires de périmètre, une couche de couverture, etc.

Ordinairement, il existe des contrastes clés entre les lots de fabrication pour les applications de FPC rigides et de panneaux durs:

• Un FPC rigide, dans l'ensemble, a beaucoup plus de mesures dessus, et devrait délibérément caractériser les nécessités, car ces feuilles sont couramment utilisées dans les applications 3D. Il doit également caractériser précisément les zones de progression rigides à flexibles, car ceux-ci ne sont pas toujours clairs lors de la surveillance des couches Gerber seules.
• La superposition du matériau dans les feuilles flexibles rigides est basique, et doit être élaboré en collaboration avec votre fabricant. Votre fabricant peut vous aider à prendre les bonnes décisions en matière de matériaux en fonction de vos besoins, par exemple, Indice de combustibilité UL, rayons de torsion minimum requis, contemplations mécaniques, contrôle d'impédance sur les couches flexibles et rigides, Affirmation RoHS, similitude de rassemblement sans plomb, et différentes contemplations.
• Feuilles flexibles rigides, comme règle, nécessitent des couches supplémentaires dans les documents Gerber. Couches 1 et X aura des couches de voile de soudure, mais vous aurez également besoin de calques d'illustration qui caractérisent la couche de couverture et les segments adhérents (chaque fois que prévu) de la planche, et combien chacun entre dans les panneaux durs. IPC 2223 suggests 0.100″ however your fabricator might have the option to oblige not as much as that.

Qu'est-ce qui affecte la conception du PCB rigide-flex

Les facteurs électromécaniques influencent la conception

Au moment où vous planifiez des circuits imprimés flex-rigides, pensez aux facteurs électromécaniques qui influencent le circuit flexible et la carte rigide. Au fur et à mesure que vous construisez votre structure, centrer autour de la proportion de la plage de courbes par rapport à l'épaisseur. Avec circuits flexibles, des courbes serrées ou une épaisseur élargie au niveau de la région de torsion augmentent les chances de déception. Fabricators suggest keeping the curve span at least multiple times the thickness of the flex-circuit material and building a “paper doll” of the same circuit to figure out where twists happen.

Vous devez vous abstenir d'étendre le circuit flexible avec sa torsion externe ou de le tasser avec la torsion vers l'intérieur. L'extension du bord de la courbe au-delà de 90 ° crée une extension à un point et une pression à un autre point sur le circuit flexible.

Un autre problème clé dans la qualité inébranlable rigide-flex est l'épaisseur et le type de conducteur trouvé dans le lieu de torsion.. Vous pouvez réduire l'épaisseur et les soucis mécaniques en diminuant la mesure de placage sur les conducteurs et en utilisant des coussins juste pour le placage. L'utilisation de cuivre substantiel, or, ou le placage de nickel diminue la flexibilité au niveau de la courbe et permet à la contrainte merlinique et à la fissuration de se produire.

Considérations relatives à la configuration des matériaux

Les couches de matériaux FPC rigides ont un impact considérable sur les coûts, fabricabilité, et dernières performances du PCB, il est donc fondamental d'investir de l'énergie pour décider de l'ensemble de matériaux parfait. Par exemple, impédance contrôlée, opposition, et les nécessités de transport de courant sont des considérations extrêmement importantes qui influencent à la fois les charges de cuivre et le choix des matériaux.

Un architecte de PCB doit collaborer avec son fabricant de cartes pour examiner ces facteurs, de sorte que le plan suivant accepte toutes les nécessités d'honnêteté du drapeau. Lorsque le créateur a effectué les calculs de démarrage, le fabricant peut les vérifier, et donner un affichage plus précis des qualités d'impédance de la carte, et ensemble de matériaux requis pour accomplir ces qualités.

Si les attributs d'impédance ne sont pas excessivement basiques, notre vous recherchez le moindre coût, propositions de plans flexibles rigides les plus stables. Le programme Rigid-Flex offre les dépenses matérielles les plus réduites de manière générale pour le plan rigide-flex, tout en offrant en outre une étape de départ protégée pour les planificateurs qui sont nouveaux dans la structure rigide-flex.

Dans le cas où vous voudriez peut-être obtenir une jauge rapide sur combien votre configuration rigide-flex peut co * essayer notre estimateur de coût Rigid-Flex. L'estimateur de coût rigide-flex prendra vos besoins et vous donnera une dépense prévue pour les montants de production de bas niveau. C'est une étape de début incroyable pour vérifier si votre plan est financièrement réalisable avec les prérequis de votre programme.

Les segments rigides des feuilles rigides-flexibles sont généralement 20 couches ou moins. Il y a des moments où ils ont plus, mais généralement, plus de vingt couches sont vraiment rares. Les zones de panneaux durs ne doivent pas toutes avoir un total de couches similaire. Par exemple, vous pourriez avoir un segment rigide avec 16 couches de matériel et une avec 12. Pour toute durée pendant laquelle la couche de matériau est comparative pour chacun et les charges ont une épaisseur généralement similaire, il n'y aura pas de problèmes d'assemblage. De temps en temps, une configuration peut utiliser des panneaux durs qui contrastent en épaisseur, toutefois, de telles configurations sont beaucoup plus difficiles à faire et des choix différents doivent être envisagés.

Les zones flexibles des feuilles rigides-flex sont généralement une (maillot), deux (pourpoint), Trois (triolet) ou quatre couches (développement quad). Il y a des moments où un créateur a besoin de plus de quatre couches sur les zones flexibles de la charge, mais sont assez souvent non liés. Les zones de flexion renforcées qui ont plus de quatre couches peuvent être très imperméables à la torsion ainsi qu'à la flexion. Les charges de cuivre sur les couches flexibles des feuilles rigides-flexibles sont le plus souvent des charges d'une demi-once et d'une once.

De temps en temps, l'intérêt électrique nécessite des charges de deux onces. Dans ces cas, le créateur doit travailler en étroite collaboration avec son fabricant pour choisir le bon préimprégné sans flux, pour remplir de manière satisfaisante les circuits plus épais des panneaux durs. Pas de préimprégné de flux, par configuration, ne préfère pas diffuser et le matériel de deux onces peut présenter quelques difficultés. Un poids de cuivre de trois onces est de temps en temps utilisé et peut présenter des problèmes considérables lors de l'assemblage pour une explication similaire.

La conception de circuits imprimés Rigid-Flex nécessite un travail d'équipe

De nouveaux instruments de configuration de PCB permettent à votre groupe de plans de gérer différentes piles de couches, visualisation de structures électromécaniques 3D, vérifier les contrôles de configuration, et reconstituer l'activité des circuits flexibles. En effet, même avec ces appareils à proximité, la structure efficace d'un PCB rigide-flex repose sur le travail d'équipe entre votre groupe et les fabricants.

Le travail d'équipe doit commencer aux phases les plus ponctuelles de l'entreprise et se poursuivre tout au long de la procédure de structure et repose sur une correspondance constante.

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