リジッドフレックスPCB設計: メリットと設計のベストプラクティス

リジッドフレックスPCBを使用(リジッドFPC), フレキシブル回路基板とリジッド回路基板は一緒に覆われています. 従来の限界を超えるリジッドフレックス PCB リジッドPCB 柔軟性の高い銅導体を電着または移動させた写真をフレキシブル保護フィルムに彫刻したフレックス回路のユニークな特性.

フレックス回路には、柔軟なポリイミドを使用して生成されたスタックアップが組み込まれています, 例えば, カプトンまたはノートンと銅-暖かさで一緒に覆われています, アクリルセメント, と体重.

同様に, 通常のPCBを使用, リジッドボードの両側にセグメントを取り付けることができます. リジッド回路とフレックス回路の間で発生する混合の結果として, リジッドフレックス構成では、セグメント間のコネクタや接続ケーブルを使用しません. むしろ, フレックス回路はフレームワークを電気的に相互接続します.

コネクタと接続ケーブルがないため、いくつかのことが達成されます:

• 不幸なしに信号を送信する回路の容量を改善します
• 制御されたインピーダンスに対応
• アソシエーションの問題を排除します, 例えば, クールなジョイント
• 重量を減らします
• さまざまな部品のためのスペースを解放します

各リジッドフレックスPCBは、さまざまな材料と異なる層の集計を構成するゾーンに分割されています. リジッドゾーンには、フレキシブルゾーンよりも多くのレイヤーがある場合があります, 材料はFR-4からポリイミドに移動し、大幅な変化ゾーンが発生します.

複雑な構造は、さまざまな場面でリジッドからフレックスに、そしてリジッドに戻ることがよくあります。. これらの収束が起こると, リジッドフレックス素材のカバーは、正直に世話をするためにチェンジゾーンからの開口部をはじく必要があります. 同様に, 多くのリジッドフレックスプランには、コネクタとセグメントに追加のサポートを提供する硬化鋼またはアルミニウム補強材が組み込まれています.

リジッドFPCの負荷は、実質的に同一のハードボードよりもはるかにコストがかかり、通常、補強材を備えたフレキシブル回路の数倍の費用がかかります。.

それにもかかわらず, 拡張された費用は、明示的なアプリケーションと状況に関して正当化されます, 例えば:

• 揺るぎない高品質のアプリケーション. 集まりが過度のまたは再ハッシュされたスタンに提示される場合, または高振動の状況, フレキシブルケーブル付きのコネクタは、平らになりやすい. リジッドFPCは、異常な振動やスタンアプリケーションにさらされた場合に、あらゆるイベントで信じられないほどの信頼性を提供します.
• 厚さの高いアプリケーション. エリア内の小さなフェンスの内側, 電子PCB構成に必要なすべてのケーブルとコネクタを義務付けることが難しい場合があります. 剛性のあるFPCシートは、ごくわずかなプロファイルにオーバーレイできます, これらの機会に多額の宇宙投資資金を提供する.
• 5枚以上のリジッドシート. アプリケーションに、フレックスケーブルで相互に関連付けられた5枚以上の剛性シートが最終的に含まれる場合, 調整されたリジッドフレックスアレンジメントは、定期的に理想的でより経済的に精通した決定です.

多様な設計ルールがリジッドフレックスPO設計に適用されます

さまざまな困難が、3次元の計画やアイテムの製造を可能にする適応性と柔軟性を相殺します。. 従来のリジッドフレックスPOプランでは、セグメントをマウントできました, コネクタ, そして、あなたのアイテムのためのフレームは、集まりの物理的により接地された堅い部分に. もう一度, 慣習的な計画に関する限り, 質量を減らし、振動からの保護を向上させながら、相互接続として埋められたばかりのフレキシブル回路.

改善されたフレックス回路の革新と組み合わされた新しいアイテム構造は、リジッドフレックスPOの新しい計画ルールを提示しました. あなたの構造グループは現在、フレキシブル回路領域に部品を配置する機会があります. この機会を多層的な方法で統合してリジッドフレックス構成を処理することで、あなたとあなたのグループはより多くのハードウェアを構造に組み込むことができます. とにかく, この機会を利用することには、演出とギャップに関するいくつかの困難が含まれます.

柔軟な回路には、ステアリングに影響を与えるツイストラインが一貫してあります. 材料圧力の可能性があるため, ツイストラインの近くにパーツやビアを配置することはできません. また, いかなる場合でも, セグメントが適切に見つかったとき, 曲がるフレックス回路は、表面実装クッションと開口部を通して再ハッシュされた機械的重りをスポットします. あなたのグループは、開口部のメッキを利用し、クッションを固定するための余分なオーバーレイでクッションサポートを強化することにより、これらの心配を軽減することができます.

フォローステアリングを計画するとき, サーキットの重量を減らすリハーサルを追求する. フレックス回路で電源プレーンまたはグランドプレーンを伝送するときに柔軟性を維持するために、インキュベートされたポリゴンを利用します. 90°または45°のエッジの代わりに曲がったフォローを利用し、ティアの例を使用してフォローの幅を変更する必要があります. これらの慣行の削減は、焦点と不安定な領域を強調します. 別のベストプラクティスは、両面フレックス回路のトップとベースのフォローを驚くべきものにすることで、クロスオーバーフォローの心配を伝えます. フォローのバランスをとることで、フォローが同じように重なり合うのを防ぎ、POを強化します.

同様に、圧力を下げるためにツイストラインの反対側をたどる必要があります. リジッドをフレックスに、フレックスをリジッドに置き換える場合, ある媒体から次の媒体への層の量は異なる場合があります. フォローディレクションを利用して、近くのレイヤーのステアリングのバランスをとることで、フレックス回路に堅牢性を追加できます。.

厳格なFPC設計ガイドライン

広範囲に, リジッドフレックス構成は、ハードボード構造のように意図的に見えます, 柔軟な層がボードの剛性領域に完全に伸びています. ハードボードフォーマットにも, リジッドフレックス作成バンドルには、ガーバーレイヤーが組み込まれます, ドリルドキュメントと一緒に, パッチベールレイヤー, 分類, 周辺ルートレコード, カバーレイヤー, 等々.

通常, リジッドFPCとハードボードアプリケーションの製造バンドルには、いくつかの重要な対照があります。:

• リジッドFPC, 概して, より多くの測定値があります, 必需品を意図的に特徴づける必要があります, これらのシートは3Dアプリケーションで一般的に使用されているため. 同様に、リジッドからフレックスのプログレスゾーンを正確に特徴づける必要があります, ガーバー層だけを調査する場合、これらは常に明確ではないため.
• リジッドフレックスシートの材料レイアップは基本です, ファブリケーターと協力して解決する必要があります. あなたの製作者はあなたの必需品に基づいて材料の正しい決定を決めるのを手伝うことができます, 例えば, UL可燃性評価, 必要な最小ねじれ半径, 機械的な熟考, フレックス層とリジッド層の両方のインピーダンス制御, 恵みのRoHSの確認, 鉛フリーの類似性, とさまざまな熟考.
• リジッドフレックスシート, 原則として, Gerberドキュメントに追加のレイヤーが必要. レイヤー 1 Xには溶接ベール層があります, それでも、カバーレイヤーとボンドプライセグメントを特徴付けるアートワークレイヤーが同様に必要になります (期待されるときはいつでも) 取締役会の, それぞれがハードボードに入る量. IPC 2223 suggests 0.100″ however your fabricator might have the option to oblige not as much as that.

リジッドフレックスPCBの設計に影響を与えるもの

電気機械的要因が設計に影響を与える

リジッドフレックスPCBを計画する時点, フレックス回路とリジッドボードに影響を与える電気機械的要因について考えてみてください. 構造を構築するとき, 曲線の範囲と厚さの比率を中心に. フレックス回路付き, ツイスト領域でのタイトなカーブまたは拡張された厚さは、失望の可能性を高めます. 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.

フレックス回路を外側のツイストと一緒に延長したり、内側のツイストと一緒にパッキングしたりしないでください。. カーブエッジを90°を超えて拡張すると、フレックス回路のあるポイントで伸び、別のポイントで圧力が発生します。.

リジッドフレックスの揺るぎない品質におけるもう1つの重要な問題は、ツイストロケールで見られる導体の厚さと種類です。. 導体へのメッキ量を減らし、メッキだけのクッションを利用することで、厚みや機械的負担を軽減できます。. 実質的な銅の利用, ゴールド, またはニッケルメッキは曲線の柔軟性を低下させ、水銀応力と亀裂が発生することを可能にします.

材料レイアップに関する考慮事項

剛性のあるFPC材料のレイアップは、コストに大きな影響を与えます, 製造可能性, そして最後のPCBパフォーマンス, したがって、完璧な材料セットを決定するためにエネルギーを投資することが基本です. 例えば, 制御されたインピーダンス, 反対, 電流を運ぶ必需品は、銅の負荷と材料の選択の両方に影響を与える非常に重要な考察です。.

PCBアーキテクトは、ボード製作者と協力してこれらの要因を調査する必要があります, したがって、その後の計画は、すべての旗の正直な必需品に同意します. 作成者が開始計算を実行したとき, 製作者はそれらをチェックすることができます, ボードのインピーダンス品質をより正確に表示します, そしてそれらの資質を達成するために必要な材料セット.

インピーダンス属性が過度に基本的ではないという偶然の機会に, 私たちのあなたは最小のコストを探しています, 最も安定したリジッドフレックスプランの提案. リジッドフレックスプログラムは、リジッドフレックスプランの一般的に最も削減された材料費を提供します, さらに、リジッドフレックス構造に不慣れなプランナーのために保護された初期段階を提供します.

リジッドフレックス構成がどれだけリジッドフレックスコスト見積もりを試してみることができるかについて、きびきびとしたゲージを取得したい場合があります. リジッドフレックスコスト見積もりは、あなたの必需品を受け取り、低レベルの発電量に対して予想される費用を提供します. あなたの計画があなたのプログラムの前提条件で金銭的に達成可能であるかどうかをチェックすることは信じられないほどの最初の段階です.

リジッドフレックスシートのリジッドセグメントは一般的に 20 レイヤー以下. 彼らがもっと持っている時があります, まだ一般的に, 20以上のレイヤーは本当に珍しいです. ハードボードエリアのすべてが同様のレイヤータリーを持っている必要はありません. 例えば, あなたは1つの剛体セグメントを持つことができます 16 ハードウェアの層と 12. 材料のレイアップがそれぞれについて比較され、荷重が一般的に同様の厚さになる任意の時間, 組み立ての問題はありません. 時々, 構成では、厚さが対照的なハードボードを使用する場合があります, しかしながら, このような設定は非常に困難であり、さまざまな選択を検討する必要があります.

リジッドフレックスシートのフレキシブル領域は通常1つです (一重項), 2 (ダブレット), 三つ (トリプレット) または4層 (クワッド開発). オリジネーターがロードアップの柔軟な領域に4つ以上のレイヤーを必要とする場合があります, まだかなり頻繁に結合されていません. 4層を超える強化フレックス領域は、屈曲だけでなくねじれに対しても非常に不浸透性である可能性があります. リジッドフレックスシートのフレキシブル層にかかる銅の荷重は、ほとんどの場合、0.5オンスと1オンスの荷重です。.

たまに、電気的関心には2オンスの負荷が必要です. そのような場合, ファッショナーは、ファブリケーターと緊密に連携して、正しいノーストリームプリプレグを選択する必要があります, ハードボードのより厚い回路を十分に満たす. ストリームプリプレグなし, 構成による, ストリーミングを好まないため、2オンスのハードウェアはいくつかの問題を引き起こす可能性があります. 3オンスの銅の重りは時々利用され、同様の説明のために組み立てる際にかなりの問題を示す可能性があります.

リジッドフレックスPCB設計にはチームワークが必要

新しいPCB構成機器により、プラングループはさまざまなレイヤースタックを処理できます, 3D電気機械構造の視覚化, 構成コントロールを確認する, フレックス回路の活動を再現します. 確かに, これらの装置が近くにある場合でも, リジッドフレックスPCBの効果的な構造は、グループと製造業者の間のチームワークに依存しています.

チームワークは、事業の最も時間のかかる段階から開始し、構造手順全体を進め、着実な対応に依存する必要があります.

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