Проектирование гибко-жестких печатных плат: преимущества и передовой опыт проектирования

При использовании жесткой гибкой печатной платы (жесткая FPC) гибкие подложки схем и жесткие подложки схем покрываются вместе. Жестко-гибкие печатные платы выходят за рамки обычных жесткие печатные платы и уникальные свойства гибких схем, в которых используются высокогибкие электроосажденные или перемещаемые упрочненные медные проводники, вырезанные на гибкой защитной пленке.

Гибкие схемы включают в себя слои, изготовленные с использованием гибкого полиимида, например, Kapton или Norton, и покрытые медью вместе с помощью тепла, акрилового клея и веса.

Аналогично, с обычными печатными платами вы можете монтировать сегменты на двух сторонах жесткой платы. В результате смешивания, которое происходит между жесткими и гибкими схемами, жестко-гибкая конфигурация не использует разъемы или соединительные кабели между сегментами. Вместо этого гибкие схемы электрически соединяют структуру вместе.

Отсутствие разъемов и соединительных кабелей позволяет достичь нескольких целей:

• Улучшает способность схемы передавать сигналы без сбоев.
• Обеспечивает контролируемое сопротивление
• Устраняет проблемы с ассоциациями, например, холодные суставы
• Снижает вес
• Освобождает место для разных деталей

Каждая жестко-гибкая печатная плата разделена на зоны, которые содержат различные материалы и различные слои. Жесткие зоны иногда имеют больше слоев, чем гибкие зоны, и материалы перемещаются от FR-4 к полиимиду, испытывая значительные изменения зон.

Сложные структуры часто меняют жесткость на гибкость и обратно на жесткость в разных случаях. Поскольку эти конвергенции происходят, покрытие жестко-гибких материалов требует отталкивающих отверстий от зоны изменения, чтобы следить за честностью. Аналогично, многочисленные жестко-гибкие планы включают в себя закаленные стальные или алюминиевые ребра жесткости, которые обеспечивают дополнительную поддержку соединителям и сегментам.

Жесткие FPC-панели стоят намного дороже практически идентичных ДВП и, как правило, в несколько раз дороже гибкой платы с ребрами жесткости.

Тем не менее, расширенные расходы узаконены в отношении конкретных приложений и ситуаций, например:

• Высококачественные приложения с неизменным качеством. В случае, если сборка будет подвергаться ненормальным или повторяющимся ударам или ситуациям с высокой вибрацией, разъемы с гибкими кабелями более склонны к выходу из строя. Жесткий FPC обеспечивает невероятную надежность в любом случае при воздействии экстремальных вибраций и ударов.
• Приложения с большой толщиной. Внутри небольшой огороженной области иногда бывает трудно разместить все кабели и разъемы, которые требуются для конфигурации электронной печатной платы. Жесткие листы FPC могут накладываться в очень маленькие профили, предлагая значительные инвестиционные средства в этих случаях.
• Пять или более жестких листов. В случае, если ваше приложение наконец будет включать пять или более жестких листов, связанных друг с другом гибкими кабелями, согласованная жесткая гибкая компоновка обычно является идеальным и более экономически выгодным решением.

Различные правила проектирования применяются к проектированию гибко-жестких PO

Различные трудности уравновешивают адаптивность и гибкость, которые позволяют вам изготавливать трехмерные планы и предметы. Обычные жестко-гибкие планы PO позволяли вам монтировать сегменты, разъемы и раму для вашего предмета к физически более заземленной жесткой части сборки. Еще раз, что касается обычных планов, гибкая схема просто заполняла как межсоединение, одновременно снижая массу и улучшая защиту от вибрации.

Новые структуры элементов в сочетании с улучшенными инновациями гибкой схемы представили новые правила плана для жестко-гибких PO. Ваша структурная группа в настоящее время имеет возможность размещать детали на территории гибкой схемы. Объединение этой возможности с многослойным способом работы с жестко-гибкой конфигурацией позволяет вам и вашей группе включать больше оборудования в структуру. В любом случае, выбор этой возможности включает в себя несколько трудностей, таких как направление и зазоры.

Гибкие схемы постоянно имеют линии скручивания, которые влияют на управление. Из-за потенциального давления материала вы не можете размещать детали или переходные отверстия вблизи линии скручивания. Кроме того, в любом случае, когда сегменты правильно найдены, изгиб гибких схем указывает на повторные механические веса на подушках поверхностного монтажа и через отверстия. Ваша группа может уменьшить эти опасения, используя покрытие через отверстия и усиливая поддержку подушек дополнительной накладкой для закрепления подушек.

Планируя рулевое управление, проводите репетиции, которые уменьшают вес ваших цепей. Используйте инкубированные полигоны, чтобы сохранить гибкость при передаче мощности или плоскости заземления на вашей гибкой цепи. Вы должны использовать изогнутые цепи вместо 90° или 45° ребер и использовать примеры разрывов для изменения ширины цепей. Эти сокращения практики подчеркивают фокус и шаткие области. Другая передовая практика передает беспокойство крест-накрест по цепям, удивляя верхние и нижние цепи для двухсторонних гибких цепей. Балансировка цепей предотвращает наложение цепей друг на друга одинаковым образом и усиливает PO.

Вам также следует следовать курсу, противоположному линии скручивания, чтобы уменьшить давление. При замене жесткого на гибкий и гибкого на жесткий количество слоев от одного носителя к другому может меняться. Вы можете использовать направление следования, чтобы добавить прочности гибкому контуру, сбалансировав управление для соседних слоев.

Жесткие рекомендации по проектированию FPC

В широком смысле, жесткая гибкая конфигурация будет намеренно выглядеть как структура оргалита, с гибкими слоями, полностью растянутыми в жесткие области доски. Так же и для форматов оргалита, жесткий гибкий пакет создания будет включать слои Gerber, наряду с документами сверления, слоями завесы заплат, классификацией, записями маршрута периметра, слоем покрытия и т. д.

Обычно существуют некоторые ключевые различия между производственными комплектами для жестких FPC и древесноволокнистых плит:

• Жесткий FPC, в общем и целом, имеет гораздо больше измерений и должен сознательно характеризовать потребности, поскольку эти листы обычно используются в 3D-приложениях. Он также должен точно характеризовать зоны перехода от жесткого к гибкому, поскольку они не всегда ясны при обследовании только слоев Gerber.
• Укладка материала в жестких гибких листах является базовой и должна быть разработана совместно с вашим изготовителем. Ваш изготовитель может помочь вам принять правильные решения по материалам на основе ваших потребностей, например, рейтинг горючести UL, требуемые минимальные радиусы скручивания, механические соображения, контроль импеданса как на гибких, так и на жестких слоях, подтверждение RoHS, сходство без свинца и другие соображения.
• Жесткие гибкие листы, как правило, требуют дополнительных слоев в документах Gerber. Слои 1 и X будут иметь слои вуали сварки, но вам также потребуются слои художественного оформления, которые характеризуют покровный слой и сегменты связующего слоя (когда это ожидается) платы, и насколько каждый из них входит в твердые плиты. IPC 2223 предлагает 0.100″, однако ваш производитель может иметь возможность обязать не так много.

Что влияет на конструкцию гибко-жесткой печатной платы

Электромеханические факторы влияют на конструкцию

В момент, когда вы планируете жестко-гибкие печатные платы, подумайте об электромеханических факторах, которые влияют на гибкую схему и жесткую плату. Когда вы конструируете свою структуру, сосредоточьтесь на соотношении диапазона изгиба к толщине. В гибких схемах узкие изгибы или увеличенная толщина в области скручивания увеличивают вероятность разочарования. Производители предлагают сохранять диапазон изгиба по крайней мере в несколько раз больше толщины материала гибкой схемы и создавать «бумажную куклу» той же схемы, чтобы выяснить, где происходят скручивания.

Вам следует воздержаться от расширения гибкой цепи вместе с ее внешним скручиванием или от упаковки ее вместе с внутренним скручиванием. Расширение края кривой за пределы 90° создает расширение в одной точке и давление в другой точке гибкой цепи.

Другим ключевым вопросом в жестко-гибком непоколебимом качестве является толщина и тип проводника, находящегося в месте скручивания. Вы можете уменьшить толщину и механическое беспокойство, уменьшив меру покрытия проводников и используя подушки только для покрытия. Использование значительного покрытия медью, золотом или никелем снижает гибкость на изгибе и допускает мерлинническое напряжение и растрескивание.

Соображения по укладке материалов

Жесткие FPC-материалы сильно влияют на стоимость, технологичность и производительность конечной печатной платы, поэтому принципиально важно вложить энергию в выбор идеального набора материалов. Например, контролируемое сопротивление, сопротивление и требования к токопроводящей способности являются чрезвычайно важными соображениями, которые влияют как на нагрузку меди, так и на выбор материала.

Архитектор печатной платы должен сотрудничать с производителем платы, чтобы изучить эти факторы, поэтому последующий план согласуется со всеми требованиями честности флага. Когда создатель выполнил начальные вычисления, производитель может проверить их и дать более точное отображение импедансных качеств платы и набора материалов, необходимых для достижения этих качеств.

На тот случай, если атрибуты импеданса не слишком базовые, наш вы ищете самые дешевые, самые стабильные предложения по жестко-гибким планам. Программа Rigid-Flex предлагает самые сниженные в целом материальные расходы на жестко-гибкий план, а также предоставляет защищенную начальную стадию для проектировщиков, которые являются новичками в жестко-гибкой структуре.

В случае, если вы хотите получить мгновенный показатель того, насколько ваша жестко-гибкая конфигурация может со* попробовать наш Оценщик стоимости жестко-гибкой системы. Оценщик стоимости жестко-гибкой системы примет ваши потребности и даст вам ожидаемые расходы для сумм генерации низкого уровня. Это невероятный начальный этап, чтобы проверить, является ли ваш план финансово достижимым с вашими предварительными условиями программы.

Жесткие сегменты жестко-гибких листов обычно состоят из 20 слоев или меньше. Бывают случаи, когда их больше, но обычно более двадцати слоев встречаются редко. Не все области ДВП должны иметь одинаковое количество слоев. Например, у вас может быть один жесткий сегмент с 16 слоями оборудования и один с 12. В течение любого времени, когда укладка материала для каждого из них сопоставима, а грузы имеют одинаковую общую толщину, проблем со сборкой не возникнет. Время от времени в конфигурации могут использоваться ДВП, которые отличаются по толщине, однако такие установки значительно сложнее сделать, и следует рассмотреть другие варианты.

Гибкие области жестко-гибких листов обычно состоят из одного (синглет), двух (дублет), трех (триплет) или четырех слоев (четверная разработка). Бывают случаи, когда создателю требуется более четырех слоев на гибких областях нагрузки, но они довольно часто не связаны. Усиленные гибкие области, которые имеют более четырех слоев, могут быть очень непроницаемы для скручивания, а также изгиба. Медные грузы на гибких слоях жестко-гибких листов чаще всего составляют половину и одну унцию.

Время от времени электрический интерес требует двухунциевых нагрузок. В таких случаях модельер должен тесно сотрудничать со своим изготовителем, чтобы выбрать правильный препрег без потока, чтобы удовлетворительно заполнить более толстые цепи в древесноволокнистых плитах. Препрег без потока, по конфигурации, не предпочитает поток, и двухунциевое оборудование может иметь некоторые трудности. Трехунциевый вес меди время от времени используется и может иметь значительные проблемы при сборке для аналогичного объяснения.

Проектирование гибко-жесткой печатной платы требует командной работы

Новые инструменты конфигурации печатных плат позволяют вашей группе планирования работать с различными стеками слоев, визуализировать трехмерные электромеханические структуры, проверять элементы управления конфигурацией и воспроизводить активность гибких схем. Действительно, даже при наличии этих аппаратов рядом эффективная структура жестко-гибкой печатной платы зависит от командной работы вашей группы и производителей.

Командная работа должна начинаться на самых важных этапах проекта и продолжаться на протяжении всего процесса структурирования и основываться на постоянном взаимодействии.

TestPcbas может быть уверена в своих мощностях и опыте, если вам нужны жесткие FPC, добро пожаловать https://www.testpcbas.com/