Piirilevyjen suunnittelun suuntaus on kehittyä kevyeen ja pieneen suuntaan. Tiheän levyn suunnittelun lisäksi joustavien kovien levyjen kolmiulotteiseen liitoskokoonpanoon on myös tärkeitä ja monimutkaisia alueita. Jäykästi käännettyä piirilevyä, jossa syntyy ja kehittyy FPC, käytetään vähitellen laajasti eri tilanteissa.
Jäykästi taipuisa piirilevy on joustava piirilevy ja tavanomainen jäykkä piirilevy, jotka yhdistetään erilaisissa prosesseissa ja asiaankuuluvien prosessin vaatimusten mukaisesti piirilevyn muodostamiseksi, jolla on sekä FPC-ominaisuudet että piirilevyn ominaisuudet. Sitä voidaan käyttää joissain tuotteissa, joilla on erityisvaatimukset, sekä tietyllä joustavalla alueella että tietyllä jäykällä alueella, mikä auttaa säästämään sisätilaa, vähentämään lopputuotteen määrää ja parantamaan tuotteen suorituskykyä.
Joustava levymateriaali
Pikalinkit
- Joustava levymateriaali
- Rigid-Flex-levyjen suunnittelusäännöt
- 1. Paikan kautta
- 2. Pad ja Via Design
- 3. Jäljen suunnittelu
- 4. Kuparipinnoitus
- 5. Porausreiän ja kuparin välinen etäisyys
- 6. Jäykän joustavan alueen suunnittelu
- 7. Rigid-Flex-levyn taivutusalueen taivutussäde
Kuten sanonta kuuluu: ”Kun työntekijä haluaa tehdä jotain hyvää, hänen on ensin teroitettava työkalunsa.” Siksi on erittäin tärkeää valmistautua täysin jäykän flex-levyn suunnittelu- ja tuotantoprosessiin. Tämä vaatii kuitenkin tietyn määrän asiantuntemusta ja ymmärrystä tarvittavien materiaalien ominaisuuksista. Jäykät flex-levyt valitut materiaalit vaikuttavat suoraan seuraavaan tuotantoprosessiin ja sen suorituskykyyn.
Jäykät materiaalit ovat kaikille tuttuja, ja FR4-tyyppisiä materiaaleja käytetään usein. Jäykästi taipuisassa materiaalissa on kuitenkin otettava huomioon myös monet vaatimukset. Se soveltuu kiinnittymiseen ja tarjoaa hyvän lämmönkestävyyden sen varmistamiseksi, että jäykästi taivutettu liitososa on kuumennuksen jälkeen tasainen ilman muodonmuutoksia. Yleinen valmistaja käyttää hartsisarjan jäykkää materiaalia.
Joustaville (taipuisille) materiaaleille tulee valita pienempi alusta ja peitekalvo. Yleensä käytetään kovemmasta PI: stä valmistettuja materiaaleja, ja myös niitä, jotka on valmistettu käyttämällä tarttumattomia substraatteja. Taivutusmateriaali on seuraava:
Perusaine ： FCCL (joustava kuparipäällysteinen laminaatti)
Polyimidi PI. Polymidi: Kapton (12, 5 um / 20 um / 25 um / 50 um / 75 um). Hyvä joustavuus, korkea lämpötilankestävyys (pitkäaikaisen käytön lämpötila on 260 ° C, lyhytaikainen kestävyys 400 ° C), korkea kosteuden imeytyminen, hyvät sähköiset ja mekaaniset ominaisuudet, hyvä repäisylujuus. Hyvä säänkestävyys ja kemialliset ominaisuudet, hyvä palonesto. Polyimidi (PI) on yleisimmin käytetty. Niistä 80% on valmistettu DuPontissa, Yhdysvalloissa.
Polyesteri PET
Polyesteri (25um / 50um / 75um). Halpa, joustava ja repäisykestävä. Hyvät mekaaniset ja sähköiset ominaisuudet, kuten vetolujuus, hyvä vedenkestävyys ja hygroskooppisuus. Kuumuuden jälkeen kutistumisnopeus on kuitenkin suuri ja korkean lämpötilan kestävyys ei ole hyvä. Ei sovellu juottamiseen korkeassa lämpötilassa, sulamispiste 250 ° C, vähemmän käytetty.
coverlay
Peitekalvon päätehtävänä on suojata piiri kosteudelta, likaantumiselta ja juottamiselta. Peitä kalvon paksuus 1/2 - 5 miljoonaa (12, 7 - 127 um).
Johtava kerros on valssattu hehkutettu kupari, sähkösaostettu kupari ja hopeamuste. Niiden joukossa elektrolyyttinen kuparikristallirakenne on karkea, mikä ei johda hienojakoisten saantojen saamiseen. Kuparikiderakenne on sileä, mutta tarttuvuus pohjakalvoon on heikko. Kärjen liuos ja kuparifolio voidaan erottaa ulkoasusta. Elektrolyyttinen kuparifolio on kuparipunainen, ja valssattu kuparifolio on harmahtava.
Lisämateriaalit ja jäykisteet
Apu- ja jäykistimet ovat kovia materiaaleja, jotka on puristettu osittain yhteen komponenttien hitsaamiseksi tai lujittamisen lisäämiseksi asennusta varten. Vahvistettu kalvo voidaan vahvistaa FR4: llä, hartsilevyllä, paineherkällä liimalla, teräslevyllä ja alumiinilevyllä.
Liukumaton / alhaisen virtauksen liimaprepreg (Low Flow PP). Jäykkä ja joustava liitos jäykille taivutuslevyille, yleensä erittäin ohuille PP-levyille. Eritelmiä on yleensä 106 (2 mil), 1080 (3, 0 mil / 3, 5 mil), 2116 (5, 6 mil).
Jäykkä-joustava levyrakenne
Jäykästi taipuisa levy on yksi tai useampi jäykkä kerros, joka on kiinnitetty joustavaan levyyn, ja jäykän kerroksen piiri ja joustavan kerroksen piiri on kytketty toisiinsa metalloimalla. Jokaisessa jäykä-flex-paneelissa on yksi tai useampi jäykkä vyöhyke ja joustava vyöhyke. Alla on esitetty yksinkertaisten jäykien ja joustavien levyjen yhdistelmä, jossa on useampi kuin yksi kerros.
Lisäksi joustavan levyn ja muutaman jäykän levyn yhdistelmä, useiden joustavien levyjen ja useiden jäykien levyjen yhdistelmä, jossa käytetään reikiä, pinnoitusreikiä, laminointiprosessi sähköisen yhteenliittämisen aikaansaamiseksi. Suunnitteluvaatimusten mukaan suunnittelukonsepti sopii paremmin laitteiden asentamiseen ja virheenkorjaukseen sekä hitsaustoimintoihin. Varmista, että jäykän flex-levyn etuja ja joustavuutta hyödynnetään paremmin. Tämä tilanne on monimutkaisempi ja lankakerros on enemmän kuin kaksi kerrosta. Seuraavasti:
Laminointi on laminoida kuparifolio, P-kappale, joustava muistipiiri ja jäykkä ulkopiiri monikerroslevyksi. Jäykän flex-levyn laminointi on erilainen kuin vain flex-levyn tai jäykän levyn laminointi. On tarpeen ottaa huomioon taipuisan levyn muodonmuutos laminointiprosessin aikana ja jäykän levyn pinnan tasaisuus.
Siksi materiaalivalinnan ohella on myös suunnitteluprosessissa otettava huomioon jäykän levyn paksuus ja varmistettava, että jäykän taipuisan osan kutistumisnopeus on tasainen ilman vääristymistä. Koe osoittaa, että paksuus 0, 8 - 1, 0 mm on sopivampi. Samanaikaisesti on huomattava, että jäykkä levy ja taipuisa levy on sijoitettu tietylle etäisyydelle liitososasta, jotta se ei vaikuta jäykkään liitososaan.
Jäykän ja joustavan yhdistelmälevyn tuotantoprosessi
Jäykän flexin tuotannossa tulisi olla sekä FPC-tuotantolaitteita että PCB-prosessointilaitteita. Ensin elektroniikkainsinööri piirtää joustavan levyn viivan ja muodon vaatimusten mukaisesti ja toimittaa sen sitten tehtaalle, joka voi tuottaa jäykän flex-levyn. Kun CAM-insinöörit ovat prosessoineet ja suunnitelleet asiaankuuluvat asiakirjat, FPC-tuotantolinja järjestetään. FPC- ja PCB-tuotantolinjat vaaditaan PCB-yhdisteiden tuottamiseksi. Sen jälkeen kun taipuisa levy ja jäykkä levy tulee ulos, sähkötekniikan suunnitteluvaatimusten mukaan FPC ja piirilevy puristetaan saumattomasti puristinkoneen läpi, ja sitten sarjan yksityiskohtaisten vaiheiden avulla viimeinen prosessi on jäykkä joustava levy. .
Otetaan esimerkiksi Motorola 1 + 2F + 1 -näyttö- ja sivunäppäinten 4-kerrostaulu (kaksikerroksinen jäykkä levy ja kaksikerroksinen joustava levy). Levyn valmistusvaatimukset ovat HDI-malli, jonka BGA-asteikko on 0, 5 mm. Taipuisan levyn paksuus on 25 um ja siinä on IVH (Interstitial Via Hole) -reikäsuunnittelu. Koko levyn paksuus: 0, 295 +/- 0, 052 mm. Sisäkerroksen LW / SP on 3/3 mil.
Rigid-Flex-levyjen suunnittelusäännöt
Jäykkä-flex-levy on suunnittelussa huomattavasti monimutkaisempi kuin perinteinen piirilevymalli, ja huomioimiseen on monia paikkoja. Erityisesti jäykät siirtymävaiheet, samoin kuin niihin liittyvät reititykset, maljat ja niin edelleen, ovat vastaavien suunnittelusääntöjen mukaisia.
1. Paikan kautta
Dynaamisessa käytössä, etenkin kun taipuisa levy on usein taivutettu, joustavan levyn läpivientireiät vältetään niin paljon kuin mahdollista, ja läpivientireiät rikkoutuvat helposti. Taivutuslevyn vahvistettu alue voidaan kuitenkin edelleen rei'ittää, mutta samalla vältetään vahvistetun alueen reunan läheisyyttä. Siksi on välttämätöntä välttää tietty liimausalueen etäisyys rei'itettäessä taipuisen ja kovan levyn rakenteessa. Kuten alla.
Läpiviennin ja jäykän taipuman etäisyysvaatimuksia varten suunnittelussa on noudatettava seuraavia sääntöjä:
- Ainakin 50 miljoonan etäisyyden tulisi olla pidetty, ja erittäin luotettava sovellus vaatii vähintään 70 miljoonaa tuumaa.
- Useimmat jalostajat eivät hyväksy äärimmäisiä etäisyyksiä alle 30 miljoonaa.
- Noudata samoja sääntöjä joustavalla aluksella olevista malleista.
- Tämä on rigid-flex-levyn tärkein suunnittelusääntö.
2. Pad ja Via Design
Tyynyt ja maljat voittavat maksimiarvon, kun sähkövaatimukset täyttyvät, ja tyynyn ja johtimen välisessä risteyksessä käytetään sujuvaa siirtymäviivaa oikean kulman välttämiseksi. Varpaan olisi lisättävä erilliset tyynyt tukemaan tukea.
Jäykän flex-levyn mallissa maljat tai tyynyt vaurioituvat helposti. Säännöt, joita on noudatettava vähentää tätä riskiä:
- Tyynyn tai sen juotostyyny altistetaan kuparirenkaalle, mitä suurempi, sitä parempi.
- Läpireikäjäljet lisäävät kyynellaskuja niin paljon kuin mahdollista mekaanisen tuen lisäämiseksi.
- Lisää varvas vahvistaaksesi.
3. Jäljen suunnittelu
Jos taipuisalla vyöhykkeellä (Flex) on kerroksia eri kerroksissa, yritä välttää yhtä johtoa yläreunassa ja toista samalla polulla alareunassa. Tällä tavalla, kun taipuisa levy taivutetaan, kuparilangan ylemmän ja alemman kerroksen voima on epätasainen, mikä todennäköisesti aiheuttaa linjalle mekaanisia vaurioita. Sen sijaan sinun tulisi porrastaa polut ja ylittää ne. Kuten alla.
Reittisuunnittelu joustavalla vyöhykkeellä (Flex) edellyttää, että kaariviiva on paras, ei kulmaviiva. Vastoin jäykän alueen suosituksia. Tämä voi suojata joustavaa levyosaosaa helposti murtumiselta taivutettaessa. Linjan tulisi myös välttää äkillinen laajeneminen tai supistuminen, ja paksut ja ohuet linjat tulisi yhdistää kyynelmuotoisella kaarilla.
4. Kuparipinnoitus
Vahvistetun joustavan levyn taipuisaksi kupari- tai litteä kerros on edullisesti verkkorakenne. Impedanssisäädössä tai muissa sovelluksissa verkkorakenne ei kuitenkaan ole tyydyttävä sähkön laadun suhteen. Siksi suunnittelijan on erityisessä suunnittelussa sovittava suunnitteluvaatimuksiin sopivasta arviointikutsusta. Käytetäänkö se mesh-kuparia tai kiinteää ainetta? Jätealueelle on kuitenkin edelleen mahdollista suunnitella mahdollisimman monta kiinteää kuparia. Kuten alla.
5. Porausreiän ja kuparin välinen etäisyys
Tämä etäisyys tarkoittaa reiän ja kuparipinnan välistä etäisyyttä. Tätä kutsutaan ”reikäkuparietäisyydeksi”. Taivutuslevyn materiaali on erilainen kuin jäykän levyn materiaali, joten reikien ja kuparin välinen etäisyys on liian vaikea käsitellä. Yleensä reikän kuparin etäisyyden tulisi olla 10 miljoonaa.
Jäykästi joustavassa vyöhykkeessä kahta tärkeintä etäisyyttä ei saa sivuuttaa. Yksi on täällä mainittu Drill to Copper, joka noudattaa 10 miljoonan vähimmäisstandardia. Toinen on reikä joustavan levyn reunaan (reikä Flexiin), jonka yleensä suositellaan olevan 50 millilitraa.
6. Jäykän joustavan alueen suunnittelu
Jäykästi joustavalla vyöhykkeellä joustava levy on edullisesti suunniteltu liitettäväksi kovalevyyn pinoa keskellä. Taipuisan levyn malleja pidetään haudatuina reikinä jäykän ja taipuisan sidosalueella. Alueet, jotka on huomioitava jäykästi joustavalla vyöhykkeellä, ovat seuraavat:
- Linjan tulisi siirtyä tasaisesti ja linjan suunnan tulee olla kohtisuorassa taipumisen suuntaan.
- Asettelun tulisi olla tasaisesti jakautunut koko taivutusvyöhykkeelle.
- Vaijerin leveys tulisi maksimoida koko taivutusalueella.
- Jäykän siirtymävaiheen vyöhykkeen tulisi yrittää olla hyväksymättä PTH-mallia.
7. Rigid-Flex-levyn taivutusalueen taivutussäde
Jäykän taipuisan paneelin taipuisan vyöhykkeen on kyettävä kestämään 100 000 taipumaa ilman katkoksia, oikosulkuja, heikentynyttä suorituskykyä tai hyväksyttävää delaminointia. Taivutusvastus mitataan erikoislaitteilla, ja se voidaan mitata myös vastaavilla välineillä. Testattujen näytteiden on täytettävä asiaankuuluvien teknisten eritelmien vaatimukset.
Suunnittelussa taivutussäteeseen tulisi viitata alla olevan kuvan osoittamalla tavalla. Taivutussäteen suunnittelun tulisi olla suhteessa taipuisan levyn paksuuteen taipuisalla taivutusvyöhykkeellä ja taipuisan levyn kerrosten lukumäärään. Yksinkertainen vertailustandardi on R = WxT. T on taipuisan levyn kokonaispaksuus. Yksikerroksinen paneeli W on 6, kaksoislevy 12 ja monikerroslevy 24. Siksi yhden paneelin vähimmäis taivutussäde on 6 kertaa, kaksoislevyn paksuus on 12 kertaa ja monikerroksisen levyn paksuus on 24 kertaa. Kaikkien ei tulisi olla alle 1, 6 mm.
Yhteenvetona on erityisen tärkeää, että taipuisan ja kovan levyn suunnittelu liitetään joustavan piirilevyn suunnitteluun. Joustava levyn suunnittelu vaatii substraatin, sidoskerroksen, kuparifolion, peitekerroksen ja vahvistuslevyn erilaisten materiaalien, paksuuden ja erilaisten yhdistelmien huomioon ottamisen ja taipuisan levyn pintakäsittelyn sekä sen ominaisuudet, kuten kuoriutumislujuuden ja taipuisuuden . Taivutusominaisuudet, kemialliset ominaisuudet, käyttölämpötilat jne. Erityistä huomiota tulisi kiinnittää suunnitellun taipuisan levyn kokoonpanoon ja erityiseen käyttöön. Erityiset suunnittelusäännöt voivat tältä osin viitata IPC-standardeihin: IPC-D-249 ja IPC-2233.
Lisäksi taipuisan levyn prosessointitarkkuuden suhteen prosessointitarkkuus ulkomailla on: piirin leveys: 50 μm, aukko: 0, 1 mm ja kerrosten lukumäärä on yli 10 kerrosta. Kotimainen: piirin leveys: 75μm, aukko: 0, 2 mm, 4 kerrosta. Ne on ymmärrettävä ja niihin on viitattava erityisessä suunnittelussa.
Yksi jäykän flex-levyn normaali sovellus on iPhone PCB -malli. Apple käyttää jäykkää taipuisaa levyä laitteen matkapuhelimen yhdistämiseen emolevyyn. Jos haluat tietää enemmän jäykän flex-levyn sovelluksista teollisuudenaloille, kuten lääketieteellisiin laitteisiin, armeijaan tai optoelektroniikkaan, käy RayMingissä.
