Stijf Flex PCB-ontwerp: Voordelen en beste praktijken voor ontwerp

Met het gebruik van een rigide flex-PCB(stijve FPC), flexibele circuitsubstraten en stijve circuitsubstraten zijn samen bedekt covered. Rigid-flex PCB's overschrijden de grenzen van conventioneel stijve PCB's en de unieke eigenschappen van flexibele circuits die gebruik maken van zeer flexibele elektrolytisch gedeponeerde of verplaatste versterkte koperen geleiders foto gesneden op een flexibele beschermende film.

Flex-circuits bevatten stack-ups die zijn geproduceerd met behulp van een flexibel polyimide, bijvoorbeeld, Kapton of Norton en samen met koper bedekt door warmte, acryl cement, en gewicht.

hetzelfde, met gebruikelijke printplaten, u kunt segmenten aan de twee zijden van de stijve plaat monteren. Als gevolg van de mix die optreedt tussen stijve en flexibele circuits, een rigid-flex configuratie maakt geen gebruik van connectoren of verbindingskabels tussen de segmenten. Liever, de flexibele circuits verbinden het raamwerk elektrisch met elkaar.

De afwezigheid van connectoren en verbindingskabels bereikt een paar dingen:

• Verbetert de capaciteit van het circuit om signalen zonder ongeluk te verzenden
• Geschikt voor gecontroleerde impedantie
• Elimineert associatieproblemen, bijvoorbeeld, koele gewrichten
• Vermindert gewicht
• Maakt ruimte vrij voor verschillende onderdelen

Elke rigid-flex PCB is verdeeld in zones die verschillende materialen en verschillende lagen bevatten. Stijve zones hebben soms meer lagen dan flexibele zones, en materialen gaan van FR-4 naar polyimide en ondergaan significante veranderingszones.

Complexe structuren veranderen vaak van stijf naar flexibel en weer terug naar stijf bij verschillende gelegenheden. Als deze convergenties plaatsvinden, de hoes van rigid-flex materialen vereist afstotende openingen van de veranderingszone om voor eerlijkheid te zorgen. hetzelfde, talrijke rigid-flex-plannen bevatten verstijvers van gehard staal of aluminium die extra ondersteuning geven aan connectoren en segmenten.

Stijve FPC-ladingen kosten veel meer dan praktisch identieke hardboards en zijn meestal een paar keer duurder dan een flexibel circuit met versteviging.

niettemin, de uitgebreide kosten zijn gelegitimeerd met betrekking tot expliciete toepassingen en situaties, bijvoorbeeld:

• Toepassingen van hoge onwrikbare kwaliteit. In het geval dat een bijeenkomst zal worden gepresenteerd aan buitensporige of opnieuw opgeklopte verbijstering, of situaties met veel trillingen, connectoren met flexibele kabels zijn meer geneigd om plat te vallen. Stijve FPC geeft in elk geval ongelooflijke betrouwbaarheid bij blootstelling aan buitengewone trillingen en stun-toepassingen.
• Toepassingen met hoge dikte. Binnen een beetje omheind gebied, het is soms moeilijk om alle kabels en connectoren te verplichten die een elektronische PCB-configuratie zou vereisen. Stijve FPC-platen kunnen over heel kleine profielen worden gelegd, het aanbieden van aanzienlijke ruimte-investeringsfondsen bij deze gelegenheden.
• Vijf of meer stijve vellen. In het geval dat uw toepassing uiteindelijk vijf of meer stijve platen zal bevatten die aan elkaar zijn gekoppeld met flexibele kabels, een gecoördineerde rigide flexregeling is regelmatig de ideale en financieel meer onderlegde beslissing.

Diverse ontwerpregels zijn van toepassing op Rigid-Flex PO-ontwerp

Verschillende moeilijkheden compenseren het aanpassingsvermogen en de flexibiliteit waarmee u driedimensionale plannen en items kunt maken. Met conventionele rigid-flex PO-plannen kon u segmenten monteren, connectoren, en het frame voor je item tot het fysiek meer geaarde stijve stuk van de bijeenkomst. Nog een keer, voor zover de gebruikelijke plannen, het flexibele circuit is zojuist ingevuld als een interconnect terwijl het de massa naar beneden haalt en de bescherming tegen trillingen verbetert.

Nieuwe itemstructuren in combinatie met verbeterde flexcircuitinnovaties hebben nieuwe planregels gepresenteerd voor rigid-flex PO's. Uw structuurgroep heeft momenteel de mogelijkheid om onderdelen op het flexibele circuitgebied te plaatsen. Door deze mogelijkheid te consolideren met een meerlaagse manier om met rigide flex-configuratie om te gaan, kunnen u en uw groep meer hardware in de structuur opnemen. In elk geval, het oppakken van deze kans omvat een aantal moeilijkheden wat betreft regie en hiaten.

Flexibele circuits hebben consequent kronkellijnen die de besturing beïnvloeden. Vanwege de mogelijke materiaaldruk, je kunt geen onderdelen of via's in de buurt van de draailijn plaatsen. Ook, in ieder geval, wanneer segmenten op de juiste manier worden gevonden, buigende flexcircuits vlekken opnieuw gevormde mechanische gewichten op kussens op het oppervlak en door openingen. Uw groep kan die zorgen verminderen door gebruik te maken van doorlopende beplating en door de kussenondersteuning te versterken met extra overlay om de kussens te verankeren.

Terwijl u uw volgbesturing plant, repeteren die het gewicht op uw circuits verminderen. Gebruik geïncubeerde polygonen om de flexibiliteit te behouden bij het transporteren van een stroom- of grondvlak op uw flexcircuit. U moet gebogen volgen gebruiken in plaats van hoeken van 90° of 45° en scheurvoorbeelden gebruiken om de volgbreedtes te wijzigen. Deze praktijkreducties benadrukken focus en wankele gebieden. Een andere best practice brengt zorgen kruiselings over, gevolgd door het verbazen van de bovenkant en de basis voor tweezijdige flexcircuits. Het balanceren van de volgers zorgt ervoor dat de volgers niet op dezelfde manier over elkaar heen liggen en versterkt de PO.

U moet ook het tegenovergestelde van de draailijn volgen om de druk te verminderen. Bij het vervangen van stijf door flex en flex door stijf, het aantal lagen van het ene medium naar het andere kan variëren. Je kunt volgsturing gebruiken om stevigheid aan het flexcircuit toe te voegen door de besturing voor nabijgelegen lagen in evenwicht te brengen.

Rigide FPC-ontwerprichtlijnen

Uitgebreid, een stijve flex-configuratie zal er nadrukkelijk uitzien als een hardboard-structuur, met de flexibele lagen die zich volledig uitstrekken in de stijve delen van het bord. Dus ook naar hardboard formaten, een stijve flex-creatiebundel bevat Gerber-lagen, naast boordocumenten, patch sluier lagen, classificatie, omtrek route records, een deklaag, enzovoort.

Gewoonlijk, er zijn enkele belangrijke contrasten tussen de fabricagebundels voor stijve FPC's en hardboard-toepassingen:

• Een rigide FPC, over het algemeen, heeft veel meer metingen op het, en moet opzettelijk de benodigdheden karakteriseren, aangezien deze platen vaak worden gebruikt in 3D-toepassingen. Het zou ook precies de rigide om te buigen voortgangszones moeten karakteriseren, omdat deze niet altijd duidelijk zijn bij het inmeten van de Gerber-lagen alleen.
• De materiaallay-out in stijve flexplaten is basic, en moet worden uitgewerkt in samenwerking met uw verwerker. Uw verwerker kan u helpen bij het nemen van de juiste beslissingen in materialen op basis van uw behoeften, bijvoorbeeld, UL-brandbaarheidsclassificatie:, minste draairadii nodig, mechanische overpeinzingen, impedantiecontrole op zowel flexibele als stijve lagen, RoHS-bevestiging, loodvrij samenkomen gelijkenis:, en verschillende beschouwingen.
• Stijve flexvellen, als een regel, extra lagen nodig hebben in de Gerber-documenten. Lagen 1 en X zal lassluierlagen hebben, maar u hebt ook artworklagen nodig die kenmerkend zijn voor de deklaag en de bondply-segmenten (wanneer verwacht) van het bestuur, en hoeveel elk in de hardboards gaat. IPC 2223 suggests 0.100″ however your fabricator might have the option to oblige not as much as that.

Wat beïnvloedt het ontwerp van rigid-flex PCB's?

Elektromechanische factoren beïnvloeden ontwerp

Op het moment dat u rigid-flex PCB's plant, denk voor zover elektromechanische factoren die het flexibele circuit en het stijve bord beïnvloeden. Terwijl u uw structuur bouwt, centreren rond de verhouding van het curvebereik tot de dikte. Met flexibele circuits, strakke bochten of een grotere dikte in het twistgebied vergroten de kans op teleurstelling. 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.

U moet zich onthouden van het verlengen van het flexcircuit samen met de externe draaiing of het inpakken ervan samen met de binnenwaartse draai. De rand van de curve uitbreiden tot meer dan 90 ° bouwt zich op het ene punt uit en druk op een ander punt op het flexcircuit.

Een ander belangrijk probleem bij de onwrikbare kwaliteit van rigide flex is de dikte en het soort geleider in de twist-locale. U kunt de dikte en mechanische zorgen verminderen door de mate van beplating op de geleiders te verminderen en kussens te gebruiken die alleen maar geplateerd zijn. Het gebruik van aanzienlijk koper, goud, of vernikkelen vermindert de flexibiliteit bij de curve en maakt merlinnische spanning en scheuren mogelijk.

Overwegingen bij materiaalopstelling

Stijve FPC-materiaallay-outs hebben een grote impact op de kosten, produceerbaarheid, en laatste PCB-prestaties, dus het is van fundamenteel belang om energie te investeren in het bepalen van de perfecte materiaalset. Bijvoorbeeld, gecontroleerde impedantie:, oppositie, en stroomvoerende benodigdheden zijn enorm belangrijke overwegingen die zowel de koperbelasting als de materiaalkeuze beïnvloeden.

Een PCB-architect zou moeten samenwerken met zijn bordfabrikant om deze factoren te onderzoeken, dus het volgende plan stemt in met alle eerlijkheidsbehoeften van de vlag. Wanneer de maker startberekeningen heeft uitgevoerd, de fabrikant kan ze controleren, en een preciezere weergave van de impedantiekwaliteiten van het bord te geven, en materiaal dat nodig is om die kwaliteiten te bereiken.

Als de impedantie-attributen niet al te basaal zijn, ons bent u op zoek naar de laagste kosten, meest stabiele rigid-flex planvoorstellen. Rigid-Flex-programma biedt de meest gereduceerde materiaalkosten in het algemeen voor rigid-flex-plan, terwijl het bovendien een beschutte beginfase biedt voor planners die nieuw zijn in de rigid-flex-structuur.

In het geval dat u een pittige meter wilt krijgen over hoeveel uw rigid-flex-configuratie kan mee * probeer onze Rigid-Flex Cost Estimator. De rigid-flex kostenschatter houdt rekening met uw behoeften en geeft u een verwachte uitgave voor kleine opwekkingsbedragen. Het is een ongelooflijke beginfase om te controleren of uw plan financieel haalbaar is met de vereisten van uw programma.

De stijve segmenten van rigid-flex platen zijn over het algemeen: 20 lagen of minder. Er zijn momenten dat ze meer hebben, maar in het algemeen, meer dan twintig lagen zijn echt ongewoon. De hardboardgebieden hoeven niet allemaal een vergelijkbare laagwaarde te hebben. Bijvoorbeeld, je zou een rigide segment kunnen hebben met 16 lagen hardware en één met 12. Voor elke hoeveelheid tijd dat de materiaalopstelling voor elk vergelijkbaar is en de ladingen een vergelijkbare algemene dikte hebben, er zullen geen montageproblemen zijn. Om de zoveel tijd, een configuratie kan gebruik maken van hardboards die qua dikte contrasteren, echter, dergelijke opstellingen zijn aanzienlijk moeilijker te maken en er moeten verschillende keuzes worden overwogen.

De flexibele gebieden van rigid-flex-platen zijn meestal één (hemdje), twee (doublet), drie (drieling) of vier lagen (quad ontwikkeling). Er zijn momenten waarop een opdrachtgever meer dan vier lagen nodig heeft over de flexibele delen van de lading, maar zijn vrij vaak ongebonden. Versterkte flexgebieden met meer dan vier lagen kunnen zeer ongevoelig zijn voor zowel draaien als buigen. Koperbelastingen op de flexibele lagen van de stijve-flexplaten zijn meestal de helft en één ounce belasting.

Af en toe vereist de elektrische interesse twee-ounce belastingen. In die gevallen, de modeontwerper moet nauw samenwerken met zijn fabrikant om de juiste prepreg zonder stroom te kiezen, om de dikkere circuits in de hardboards naar tevredenheid te vullen. Geen stream prepreg, door configuratie, streamt liever niet en twee-ounce hardware kan een paar problemen vertonen. Het kopergewicht van drie ons wordt af en toe gebruikt en kan aanzienlijke problemen opleveren bij het monteren voor een vergelijkbare verklaring.

Rigid-Flex PCB-ontwerp vereist teamwork

Nieuwe PCB-configuratie-instrumenten stellen uw plangroep in staat om te gaan met verschillende lagenstapels, visualiseren van 3D elektromechanische structuren, controleer configuratiecontroles, en speel de activiteit van flexcircuits na. Inderdaad, zelfs met deze apparaten in de buurt, de effectieve structuur van een rigide-flex PCB is afhankelijk van teamwerk tussen uw groep en fabrikanten.

Teamwerk moet beginnen in de meest stipte fasen van de onderneming en de hele structuurprocedure doorlopen en is gebaseerd op een vaste correspondentie.

Moko Technology rust u verzekerd met sterke capaciteiten en expertise, als je een rigide FPC nodig hebt, welkom om te bezoeken https://www.mokotechnology.com/