Гибкая конструкция печатной платы

За последние годы произошло заметное опережающее развитие технологий. Одна из наиболее ценимых корректировок находится в области схемотехники. Гибкие печатные платы производство является одним из основных достижений в этом секторе. Действительно, именно этот гаджет с тех пор заменил потребность в ручных проводных соединениях, соединителях и жгутах. Это руководство предназначено исключительно для того, чтобы просветить вас по всем возникающим вопросам, связанным с этой схемой. Будьте бдительны и читайте до конца. https://youtu.be/IKCHLPv8wCI

Что такое гибкая печатная плата?

Чтобы начать нашу дискуссию, подумайте об этом. Какими электронными приборами вы пользуетесь? Я предполагаю, что они включают в себя смартфоны, ноутбуки, компьютеры, цифровые телевизоры, телефоны, планшеты, фотоаппараты и любые другие гаджеты.

Вы когда-нибудь задумывались о том, какие соединения они используют? Теперь, это интересно подводит нас к основному блюду. Гибкая печатная плата это просто устройство, используемое в электрическом соединении, просто изготовленное с помощью передовой технологии сборки различных электронных схем, разъемов и хороших электрических проводников (медь) в единую пленочную основу, обычно из диэлектрического материала.

Они отчетливо тонкие, легко гнутся благодаря своей гибкости, поэтому могут быть легкими и небольшими по размеру. Эти качества делают их популярным брендом среди пользователей. Гибкие печатные платы быстро заменяют традиционные ручные соединения проводов и соединительные платы. Изначально это была единственная цель разработки этих печатных плат. Можно подумать, существуют ли на самом деле жесткие печатные платы, раз уж мы получили гибкую. Абсолютно, ваша догадка верна. Важно отметить, что гибкая печатная плата также известна как гибкие схемы or гибкие печатные платы. Поэтому мы будем использовать эти синонимы взаимозаменяемо. Схемы Flex PCB специально спроектированы и изготовлены. Теперь, когда большинство разработчиков ошибаются, большинство из них склонны проектировать гибкие схемы в соответствии с рекомендациями по проектированию печатных плат. Обратите внимание, что схемы Flex отличаются от печатных плат. Давайте рассмотрим это феноменально. Почему схемы Flex называются «печатными»? Это просто! Обычный производственный процесс включает печать схемы. Однако из-за недавнего подъема технологий большинство дизайнеров фото или лазерное изображение как лучший метод вместо печати.

Итак, два типа печатных плат:

• Гибкая печатная плата
• Жесткая печатная плата

Единственное конструктивное различие между этими двумя типами схем заключается в их адаптивности и удобстве использования. По сути, жесткую печатную плату нельзя скрутить или преобразовать в различные формы, в отличие от гибкой.

Среди списков электронных гаджетов, упомянутых выше в начале нашего обсуждения, жесткая печатная плата используется в ноутбуках, телевизорах, настольных компьютерах, аудиоклавиатурах и других многочисленных устройствах. В других местах печатные платы Flex обычно встраиваются в очень сложные или технические устройства, требующие предельной точности. Гибкие печатные платы встроены в цифровые камеры, смартфоны, устройства GPS, спутники, слуховые аппараты, кардиомониторы, цифровые калькуляторы и т. д. Интересно, что жесткие и гибкие печатные платы можно использовать вместе в одном устройстве для получения выдающихся результатов. Поскольку наше обсуждение основано исключительно на схемах Flex, мы заканчиваем их сравнение и переходим к важной части нашего обсуждения.

Преимущества гибкой схемы

Гибкие схемы имеют ряд преимуществ по сравнению с другими традиционными электрическими соединениями. В отличие от кабелей и жестких плат, Flex PCB может похвастаться:

• Полное устранение механических соединений
• Производство сильного и надежного сигнала
• Уменьшение ошибок проводки
• Широкий диапазон рабочих температур
• Высокий уровень надежности
• Меньший размер и легкий вес.

Безусловно, схемы Flex заслуживают лидерства и похвалы среди разъемов. Вы так не думаете? Если вы не удовлетворены, давайте взглянем на все преимущества гибких печатных плат.

1) Снижение вероятности производственных ошибок

В гибком производстве используются автоматизированные и технологически продвинутые машины. Это делает процесс строительства эффективным и устраняет некоторые производственные дефекты, которые могут возникнуть. И наоборот, этим ошибкам подвержены провода и кабели, спроектированные вручную.

Это не означает, что схемы Flex безупречны. Могут возникнуть некоторые ошибки, связанные с машиной, хотя и незначительные. Из-за такой технологии производства несколько цепей крепятся только к правильно спроектированным позициям.

2) Сокращение времени сборки и затрат

Выдающейся особенностью гибкой сборки является то, что она не требует большого ручного труда для строительства, а простые и простые процессы суммируют всю технику. Полные системы межсоединений могут устанавливаться или заменяться, а не целая каждая плата.

Все это снижает любые шансы производственных ошибок из-за проводки и, в конечном счете, минимизирует затраты, которые могут быть понесены при продолжении соединений. Гибкие схемы также не включают в себя другие вспомогательные механические процессы, такие как пайка, обмотка и маршрутизация деталей, которые являются довольно дорогостоящими. В целом, независимо от объема производства схем Flex, вы абсолютно уверены в экономии средств и эффективности времени.

3) Разнообразный дизайн и формы

Вы когда-нибудь пытались создавать формы и узоры, скручивая гибкий материал, как резиновую ленту? Сколько конфигураций вы бы получили? Неисчислимо верно?

Главной особенностью Flex является его способность принимать трехмерную конфигурацию, в отличие от ограниченных двух измерений жестких досок. Это основная особенность, побуждающая разработчиков переключать свое внимание на гибкие схемы. Таким образом, такая гибкость позволяет схеме иметь бесконечные конструкции и формы, как и многочисленные варианты, доступные при работе с лентами. Эти формы варьируются от очень сложных до простых конфигураций. Примечательно, что их учат быстро действовать в неблагоприятных условиях. Вот некоторые из распространенных конструкций гибких схем:

• Жестко-гибкие многослойные конструкции
• Контакты и разъемы
• Тонкие линии
• Ребра жесткости
• экранирование
• Монтажный поддон
• Катушки
• Поверхностный монтаж и селективное склеивание

4)Обеспечивает достаточную гибкость при установке

Это еще одно важное преимущество работы с гибкими схемами. Во время выполнения их можно использовать с другим элементом, поскольку эти цепи могут соединяться между плоскостями.

Следовательно, им нужно только ограниченное пространство, кроме их увеличенного снижения веса. Подводя итог, можно сказать, что этими цепями можно управлять по отдельности при установке, но в них никогда не происходит электрического пробоя.

5)Подходит для приложений с более высокой плотностью

Гибкие схемы обеспечивают место для многочисленных крошечных линий. Следовательно, это привело бы к производству гаджетов с высокой плотностью.

Неоспоримым преимуществом этого механизма является тот факт, что это более плотное устройство и легкие проводники могут быть реализованы в товарном виде. Это позволяет создать пространство для настройки функций продукта.

6) Надежный и прочный

Уникально то, что гибкие схемы способны перемещаться и скручиваться в течение многочисленных циклов без каких-либо повреждений, поскольку мощность и сигнал подаются без каких-либо задержек. Это особенность устройств с движущимися частями. Он также не страдает от теплового воздействия. Почему? Потому что он сделан из полиимида, который обладает отличной термостойкостью.

Другими преимуществами, связанными с этим, являются:

• что позволяет устройству иметь широкий спектр различных тепловых эффектов.
• Обеспечивает достаточную основу для монтажа по сравнению с жесткими досками.
• Обеспечивает стабильную паяльную маску для частей схемы.

В случае экстремальных вибраций или ненужного ускорения гибкая печатная плата эффективно ограничивает воздействие на себя. Почему так? Гибкие схемы обладают пластичностью и небольшой массой.

7) Адекватная терморегуляция

Давайте немного посчитаем. Крошечный объект имеет большое отношение площади поверхности к объему. Flex PCB не является исключением. Кроме того, он имеет компактную конструкцию. Все эти особенности обеспечивают небольшой тепловой путь. Кроме того, гибкая конструкция может регулировать тепло с обеих сторон, обеспечивая достаточную теплоотдачу.

8) Ограниченный размер упаковки и снижение веса

Диэлектрик в гибкой цепи очень тонкий, что способствует обтекаемой форме, поэтому не требуются громоздкие компоненты. На самом деле, одна гибкая схема по существу заменит несколько кабелей и разъемов.

Последние экспериментальные отчеты сообщают, что гибкие схемы помогают сэкономить около 75% доступного пространства, тем самым освобождая место для других процедур подключения. Размер упаковки сильно ограничен, поскольку Flex PCB обладает высокой гибкостью и эластичностью. Важно отметить, что вес упаковки является еще одной особенностью, которая значительно сведена к минимуму.

9)достаточная циркуляция воздуха

Благодаря своей обтекаемой форме гибкие контуры обеспечивают достаточную циркуляцию воздуха, что, в свою очередь, способствует охлаждению компонентов машины.

10) Укороченная геометрия схемы

Более сложные и упрощенные узоры, которые было невообразимо трудно реализовать на жестких платах, стали возможными благодаря гибким схемам.

Фактически, некоторые современные технологии размещают электронику для поверхностного монтажа прямо в схеме. Плюсы этой техники делают дизайн более реорганизованным и простым.

11) Повышенная надежность системы

Одним из основных дефектов старых цепей был выход из строя из-за точек соединения. Это серьезный дефект, связанный с проводкой кабеля. Благодаря гибким схемам эта проблема хорошо решается, поскольку эти участки межсоединений значительно сведены к минимуму, что повышает надежность схемы. Теперь вы можете подумать об этих преимуществах использования гибких схем. Я уверен, что теперь вы убедились в необходимости реализации гибких схем в отличие от других традиционных схем. Продолжим?

Основные материалы гибкой печатной платы

Эти устройства изготавливаются из различных компонентов, от простых местных ресурсов до других специальных видов веществ. Четыре основных материала:

• Материалы подложки и покрытия
• Дирижерские материалы
• Клеи
• Изоляторы

Обратите внимание, что гибкие схемы могут быть изготовлены из самых разных материалов. Основными соображениями, которые учитываются при выборе материалов для изготовления, являются:

• Проводимость тока и допуск
• емкость
• химическая и механическая стойкость
• теплопроводность
• степень гибкости

Почему бы нам сейчас конкретно не обсудить каждый пункт?

· Материалы для подложки и покрытия

К ним относятся все другие материалы, которые используются для покрытия материала проводника. Причина этого довольно проста. Хотя медь является отличным проводником электричества, у нее есть одно ограничение: медь легко окисляется, в результате чего на ее поверхности образуется тонкий слой. По этой причине открытые медные поверхности покрываются подложками и накладными материалами. Двумя распространенными материалами, используемыми для этого, являются золото или припой.

Эти два материала предпочтительны из-за их двух основных физических свойств, а именно хорошей проводимости и долговечности при воздействии окружающей среды, то есть способности противостоять ржавчине.

· Материалы проводников

Поскольку здесь мы имеем дело с электричеством, основным материалом проводника, широко используемым в схемах Flex, является медь. Тем не менее, медь модифицируется до различной толщины, подходящей для нужд каждого клиента. Медь рекомендуется, так как она предлагает соотношение цены и качества, то есть медь экономически эффективна. В таблице ниже приведены различные типы используемых материалов и их соответствующая толщина.

Другие проводящие материалы могут включать:

• углерод
• Серебряные чернила
• Инконель
• константан
• алюминий

· Клеи

Для гибких схем клеи необходимы для надежного прикрепления металлического проводника к подложке. Выбор клеев является довольно процедурным и требует особой осторожности, поскольку нам нужен лучший для достижения наилучших результатов.

В основном выбор типа осуществляется в соответствии с потребностями и предпочтениями клиентов, а также толщиной проводника. В некоторых случаях производители используют осаждение из паровой фазы для приклеивания проводника к подложке. Вот некоторые распространенные клеи, которые дадут вам наилучшие результаты.

• эпоксидная смола
• акрил
• Клеи, чувствительные к давлению

·изоляторы

Изолятор — это просто вещество, которое не может легко передавать тепловое излучение (Тепло). Изолятор является частью гибкой цепи, чтобы предотвратить выделение тепла во время работы. Это полезно, чтобы избежать термического повреждения пользователя во время проводки. Изоляторы составляют одну из основных частей Flex PCB. Поэтому крайне важно использовать максимально эффективный изолятор. Фактически, тип используемого изолятора напрямую влияет на долговечность схемы Flex. Ниже приведены подходящие изоляторы.

• Polyimide
• Полиэтиленнафталат и полиэтилентерефталат
• Паяльная маска
• Гибкая паяльная маска

Теперь, когда вы знаете основные части гибкой печатной платы, теперь мы рассмотрим структуру печатной платы.

Типы гибких конструкций печатных плат

На рынке доступен широкий спектр конструкций схем в зависимости от размеров, функциональности и даже конфигурации конструкции. Когда дело доходит до печатных плат Flex, существует только ограниченное количество типов. Существуют очень существенные различия между типами в основном с точки зрения их производственных процессов. Ниже приведены основные типы.

• Односторонние гибкие печатные платы
• Двусторонние гибкие печатные платы
• Скульптурная гибкая печатная плата
• Многослойные гибкие печатные платы
• Жесткая гибкая печатная плата

Будем конструктивно оценивать каждое.

· Односторонние гибкие печатные платы

Как следует из названия, этот тип печатной платы состоит только из одного слоя проводящего материала на диэлектрической пленке. В некоторых печатных платах проводник помещается между двойными изоляционными материалами или с одной стороны. Таким образом, независимо от конструкции конструкции это будет означать, что любое исполнение, связанное с компонентами, может быть выполнено только с одной стороны.

Дополнительно с помощью сверления или лазерным методом в основе пленки могут быть сделаны отверстия. Отверстия обеспечивают путь для прохождения выводов компонентов во время соединения. Выводы обычно припаиваются. Несмотря на то, что создание защитного слоя покрытия является наиболее распространенной практикой при изготовлении схемотехники, для односторонних гибких печатных плат это не является обязательной процедурой.

·Двусторонние гибкие печатные платы

В отличие от одностороннего, этот тип имеет двойные слои проводника. Примечательно, что проводящие материалы должны иметь изолятор между собой для разделения. Этот гибкий тип изготовлен с металлизированными сквозными отверстиями. основная роль этих отверстий заключается в обеспечении соединения между двумя проводящими металлами.

Хотя это и не является общепринятой практикой, в некоторых схемах сквозные отверстия с металлическим покрытием могут быть исключены. В таком случае доступ к связанным функциям flex будет осуществляться через одну сторону. Защитный внешний покрывающий слой может быть изготовлен на обеих, одной или ни одной стороне схемы. Для большинства дизайнеров этот метод не рассматривается, поэтому защитный слой обычно находится с обеих сторон. Обратите внимание, что все эти настройки должны зависеть от предпочтений и требований к дизайну. Многие инженеры обожают двухстороннюю гибкую печатную плату, поскольку она упрощает проектирование межсоединений.

· Скульптурная гибкая печатная плата

В данном случае это комбинация одно- и двухсторонней гибкой печатной платы с металлизированными сквозными отверстиями. по этой причине этот тип имеет различную толщину по схеме схемы. Различная толщина зависит от размеров меди. Медь может быть спроектирована так, чтобы она была толще в других регионах по сравнению с другими. Разница в толщине зависит от двух основных факторов, т.е. пропускной способности по току и силы.

Что касается пропускной способности по току, области, которые получают больший ток, толще по сравнению с соответствующими более тонкими областями. В частности, конечная точка цепи. Точно так же области гибкой цепи, которые должны поддерживать стабильность, должны быть толще, в отличие от других более тонких частей, которые необходимо сгибать, что повышает гибкость. Таким образом, оконечную точку можно использовать в качестве соединителя и подключать непосредственно к розетке. Для достижения этой разницы в толщине идеально подходит процесс травления. Ниже приведены преимущества использования фигурных гибких цепей.

• Значительно сокращает бюджет, поскольку устраняет необходимость в покупке разъемов.
• В режиме интеграции используются затраты на рабочую силу, поэтому клиенты могут сэкономить.
• Экономия веса и места за счет отсутствия разъемов. Это также увеличивает гибкость.
• Высоконадежный и превосходный с точки зрения функциональности.

· Многослойные гибкие печатные платы

Это тип, который имеет более трех слоев проводящих материалов. Изолирующий слой находится между каждым из материалов проводника. Кроме того, внешние слои могут быть необязательно покрыты. Эти типы объединяют одно- и двухсторонние печатные платы в один блок, экранированный вместе, чтобы сформировать многослойную форму.

Слои дополнительно крепятся и соединяются с помощью накладок, прикрепленных сквозными отверстиями. Ламинирование является базовой процедурой, которую можно учитывать в процессе производства. В процессе формирования многослойной схемы может быть дополнительно реализовано непрерывное ламинирование. Единственными зарезервированными местами в этой практике являются те, которые встроены в сквозные отверстия в покрытии. Тем не менее, если вам нужна высокая гибкость схемы, дальнейшее ламинирование не подходит. Для этой практики вы можете рассмотреть неравномерное ламинирование, единственные сохраненные участки - это те, которые согнуты или согнуты. С многослойными гибкими печатными платами можно:

• Импеданс управления
• Ограничение кроссовера
• Устранение перекрестных помех
• Регулировать экранирование

· Жестко-гибкая печатная плата

Это комбинация как жестких, так и гибких подложек, которые ламинированы и соединены вместе в единое целое. Этот тип также имеет два или более слоев проводящего материала с изоляционными материалами между ними. Слои изоляции могут быть как жесткими, так и гибкими.

Примечательно, что схемы Rigid-Flex могут показаться знакомыми, и их сложно отличить от многослойных схем с ребрами жесткости. Единственная заметная разница между ними заключается в том, что в жестко-гибких схемах на жестких слоях есть проводящий металл. Металлизированные сквозные отверстия в этом типе также электрически соединяют как жесткую, так и гибкую зоны. Тем не менее, глухие и скрытые переходы не применяются. Дополнительные меры могут быть включены. Это включает:

• Ребра жесткости
• Пальцы
• Соединители
• Компоненты
• Радиатор
• Монтажные кронштейны

Надеюсь, теперь вы знаете, как различать различные типы печатных плат Flex.

Гибкие соображения по проектированию печатных плат

Конструкция гибкой печатной платы должна быть согласована между электрическими и механическими компонентами цепей. Все эти сегменты сильно повлияли на удобство использования и долговечность схем и, следовательно, требуют тщательного изучения. Важно учесть механические соображения, необходимые для изменения схемы. Поэтому мы обсудим свойства схемы, которые требуют серьезного внимания.

· Ширина трассы

Во-первых, диапазон размеров ширины дорожек цепей соответственно варьируется в зависимости от поставщика. Ряд факторов влияет на производство следов разной ширины. Наиболее заметными из них являются:

я. Требования рынка

В связи с постоянно растущим спросом на довольно маленькие электронные гаджеты, гибкие схемы с шириной дорожки, равной или меньшей 50 мкм или 0.002 дюйма, все чаще производятся в огромных количествах. В то время как гибкие схемы с шириной дорожек 250 мкм или 0.010″ легко доступны на рынке. Интересно, что те, у которых ширина линии составляет 125 мкм или 0.005″, серьезно занялись рынком.

 II. Технологическая сторона, используемая в производственном процессе

Важно отметить, что технология, применяемая в производственной процедуре, часто приводит к различной минимальной ширине дорожки. Метод использования полиимидных базовых схем с напылением меди приводит к ограниченным размерам схем, которые в противном случае регулируются методом фотолитографии. Следовательно, производитель может изготовить лишь очень небольшое количество цепей. В другом месте ширина вытравленных дорожек вместе с шагом зависят только от степени толщины основы из медной фольги. Таким образом, предел шага дорожки будет сильно различаться в зависимости от толщины используемого медного материала. Следующая таблица дает представление об этом. Однако обратите внимание, что эти значения могут различаться в зависимости от поставщика.

·Кондуктор по оформлению

Конструкция проводника часто имеет уклон в сторону его ширины и толщины. Эти параметры в значительной степени определяются требованиями по току, мерами контроля падения напряжения и волнового сопротивления. Динамическая схема должна быть изготовлена ​​из очень тонких медных материалов. В результате любой проектировщик должен выбирать более широкие дорожки, а не более толстые, чтобы обеспечить гибкость в соответствии с основными электрическими требованиями. В большинстве гибких печатных плат используется медь 35 мкм (1 унция) и 70 мкм (2 унции). кроме того, количество медной фольги толщиной 18 мкм (0.5 унции) и меньше постоянно растет.

· Гибкие допуски на эскиз печатной платы

Теперь это один из наиболее важных аспектов проектирования FCB. Надлежащее и правильное применение допусков является предметом беспокойства как пользователей схем, так и даже производителей. В производственной практике рекомендуется предусмотреть больший допуск для всех элементов и сегментов. Это связано с тем, что основные материалы компонентов подвержены механическим повреждениям, что затрудняет обеспечение точных измерений. Чтобы исправить это, вы можете использовать различные данные на больших цепях. Более того, рекомендуется использовать один первичный или главный элемент данных, а остальные становятся вторичными или подчиненными. Это приведет к более точному измерению схемы и размещению гаджетов во время сборки. В других местах жесткие допуски также могут быть обеспечены с помощью специальных методов и соображений. Кроме того, жесткие допуски довольно дороги из-за высоких потенциальных рисков, которыми они обладают. В настоящее время большинство производителей схем выпускают схемы с размерами от 35 до 50 мкм, а другие — от 25 мкм и даже 10 мкм.

·Минимальное расстояние до краев конструкции

На самом деле наименьшее расстояние между проводником и краями конструкции обычно составляет примерно 375 мкм. Более тонкие линии и пробелы также можно наносить с помощью полимерных толстых пленочных красок. Единственным ограничением является то, что это может влиять на проводимость проводника.

· Пространство между прядями и подушечками

Это иначе называется расстоянием между проводниками. Помните, что контактная площадка — это участок проводника, окружающий сквозное отверстие. Площадки служат в качестве соединительных клемм для других электрических компонентов. Их также называют землями или терминалами. По сути, при изготовлении схем Flex необходимо учитывать определенное минимальное количество. Почему? Это необходимо для предотвращения контакта проводников. Это помогает предотвратить короткое замыкание проводников между собой. Расстояние между проводниками CAD должно быть распределено следующим образом:

• Минимум на 0.001 дюйма (25 мкм) выше указанного минимального допуска для всей меди без покрытия.
• Минимум на 0.002 дюйма (50 мкм) выше указанного минимального размера допуска для всей меди с покрытием.

· Геометрия проводника на печатных платах

Это включает в себя комбинацию модификаций и упрощений проводника для обеспечения оптимальной функциональности.

К таким проблемам относятся 

 - это включает в себя ряд вопросов, таких как поддержание минимального количества пересечений в макете. Это позволит уменьшить количество слоев и снизить затраты. Кроме того, это позволяет максимально использовать доступное пространство. Общая рекомендуемая практика проектирования для прокладки гибких цепей заключается в перпендикулярном положении к изгибу или изгибу. К причинам такой практики относятся:

• Для улучшения процесса изгиба и складывания.
• Ограничивает количество стресса, создаваемого во всем регионе.

Общепринятой практикой является предотвращение того, чтобы схемы схем принимали прямой или острый угол во время разводки цепей. Такие нерекомендуемые угловые положения заставляют схему улавливать растворы и могут привести к травлению, не говоря уже о том, что ее трудно очистить. Решение этой проблемы состоит в том, чтобы сделать углы радиусными. Этот механизм помогает уменьшить отражения в точках поворота, тем самым улучшая распространение сигнала.

Правила проектирования гибких печатных плат, которые вы должны знать

Что ж, некоторые правила применимы при проектировании и производстве печатных плат Flex. Эти правила гарантируют, что все конструкции печатных плат работают идеально без ненужной неправильной интерпретации соотношений сторон. https://youtu.be/AmkD0PPDuDU Давайте подробно обсудим эти правила. Аспекты Flex PCB, которые необходимо регулировать, включают:

1. Компоновка листа склеивания

Склеивающий лист представляет собой группу гибких одиночных листов, скрепленных вместе и, возможно, отслаиваемых один за другим для достижения необходимого уровня допуска по толщине. После этого склеенные сегменты можно использовать независимо. Помните, что клей используется для крепления этих листов. Теперь, чтобы сделать это эффективно, рассмотрим эти два правила, связанные со склеиванием листа.

• НЕПРАВИЛЬНО: При рисовании компоновки клеевого листа граница сегмента без клея рисуется прямо. В таком случае будут возникать обрывы или короткое замыкание.
• ПРАВИЛЬНО: Спроектируйте клеевой лист таким образом, чтобы обеспечить угол наклона 45 градусов по отношению к одной из граничных линий области монтажа ЖК-дисплея или задней части. Исключением для этой процедуры должна быть односторонняя гибкая печатная плата.

2. Шаблон дизайна области папки

Здесь дизайн шаблона технически манипулируется для достижения одной главной цели:

• Чтобы сохранить или достичь максимальной гибкости, полностью расположив линии узора в шахматном порядке.
• Это делается с помощью следующих процедур.
• Смещение линий узора на каждом слое.
• Стыковка первого и второго слоев.
• В последующем в шахматном порядке третий и четвертый слои.
• Следовательно, теперь вы можете расположить все слои друг с другом в шахматном порядке.

Все эти меры необходимо выполнить для сигнальной линии шаблона. Важно отметить, что этот метод гарантирует, что ни один шаблон слоя не должен располагаться над одной и той же линией. В противном случае это может ограничить гибкость.

3. Описание шелкографии

Цель этого правила состоит в том, чтобы избежать любого возможного невыполнения обязательств путем изучения условий производства трафаретной печати. Для достижения поставленной цели выполните следующее:

• Текстовая маркировка: обычно печатается на печатной плате и может содержать маркировку, символ и дату заказчика. Метка обычно имеет размер 2 мм.
• Текстовая метка компонента: в отличие от текстовой метки, эта меньше по размеру, минимум 7 мм и максимум 1.5 мм. его положение может быть передано в зависимости от предпочтений клиента.
• Линия изоляции: – это отметка, необходимая для предотвращения короткого замыкания между землями. Стандартная толщина линии должна составлять 0.15 мм, а расстояние между линией и площадкой — 0.2 мм.
• Контур земли — вам не нужно шелкографировать внешнюю линию земли. Более того, его можно снять, если нет линии изоляции.
• Линия совмещения – выполняется по заявке заказчика.
• Промежуток – расстояние между строками должно быть не менее 0.2 мм.

4. Глубина линии шаблона и допуск сырья

В таблице ниже указаны оптимальные размеры. (Все единицы измерения: мм)

5. Сквозные отверстия или прокладки

Взгляните на следующие таблицы для измерений.

6. Допуск на площадь ребра жесткости и ленты (единицы мм)

7. Каплевидный дизайн

Основная цель этой конструкции - предотвратить появление разомкнутых цепей в результате трещин или разъединения между PAD и рисунком. Тип:

• 1 между ПАД и через отверстие.
• среди земель и узоров

Следуй этим шагам. Вам понадобится каплевидный резак для ввода размера R. Если у вас возникли трудности с этим, вы можете сделать это вручную.

8.Толерантность к шелкографии

9. Наложение покрытия и размеры припоя

10. Спецификация ребер жесткости открытой зоны покрытия

Расстояние перекрытия для этого должно быть не менее 0.15 мм.

11. Зазор от края ребра жесткости до отверстия

12. Спецификация клея

Клей необходимо наносить только в пределах направляющего сегмента.

13. Дизайн Голдфингерс

Обратите внимание, что все единицы измерения измеряются в миллиметрах (мм).

14. Элементы жесткости и дизайн шаблона

Убедитесь, что элемент жесткости на 0.5 мм короче линии выкройки. Это предотвращает образование нежелательных трещин.

Гибкий процесс производства печатных плат

Прежде чем приступить к процессу проектирования, давайте упомянем некоторые важные моменты. Вы должны понимать, что гибкие схемы нуждаются в стратегии балансировки как механических, так и электрических вопросов. https://youtu.be/WWi7ZQt9Yzg В целом производственный процесс довольно процедурный. Тем не менее, мы можем разбить его на три основных сегмента.

Шаг 1: Сборка гибкой печатной платы

Прокладка цепи. Это основной этап производственного процесса. Здесь наше внимание начинается с помощи вам в сохранении основного материала, который будет использоваться. это обязательно, если вы хотите поддерживать низкие производственные затраты. Помните, что основной материал гибких цепей, то есть полиимид, намного дороже по сравнению с FR-4, следовательно, необходимо правильное использование. Правильный способ добиться этого — обеспечить максимально близкое расположение цепей. Это делается с помощью техники вложенности. Это способ увеличить количество цепей для каждой панели. Вы должны понимать, что обычная схема имеет четыре сегмента на панель, вложение увеличивает их до восьми частей, а максимизация увеличивает число до шестнадцати. Действительно, правильное размещение цепей увеличивает производительность панели.

· Зацикливание

После этого рекомендуется добавить к гибкой схеме дополнительную длину материала, превышающую ограничения дизайнеров. Таким образом, небольшой материал называется сервисными петлями. Вот цели зацикливания.

• Обеспечивает дополнительную длину для обслуживания и сборки схемы во время использования, если это необходимо.
• Компенсируйте любые незначительные различия, которые могут существовать между корпусом и схемой.

· Смещенная длина

Этот метод включает в себя добавление небольшой длины материала к каждому последующему гибкому слою и важное отклонение от радиуса кривой. Примечательно, что добавляемый материал должен быть примерно в половину толщины слоя. Это жизненно важно для предотвращения коробления в центре слоев изгиба.

·Калибровочный проводник

Чтобы обеспечить максимальную гибкость схемы, стоит выбрать самую тонкую медь, особенно если схема будет использоваться для динамических приложений. Опять же, дизайнер должен использовать более широкие, а не более толстые дорожки. Это хорошо для размещения любых возникающих электрических потребностей.

· Ширина трассы

Эти измерения варьируются в зависимости от поставщиков. Однако гибкие схемы с дорожками размером 250 мкм или выше, 125 мкм или меньше, 50 мкм очень распространены. На самом деле, из-за постоянно растущего спроса на электронику меньшего размера в настоящее время увеличивается ширина дорожек малой ширины. Ширина трасс также зависит от типа применяемой технологии. Покрытые медью полиимидные базовые схемы ограничены по размеру фотолитографическим механизмом. Следовательно, это приводит к небольшому количеству компонентов схемы. Вытравленные дорожки, шаг и ширина зависят от толщины меди. Кроме того, предел шага дорожки почти линейно зависит от толщины меди в некотором заданном диапазоне. Медь 18 мкм впоследствии будет давать элементы схемы с шагом 125 мкм. Медь толщиной 35 мкм обеспечивает характеристики схемы с шагом 175 мкм и выше. В то время как медь 18 мкм может изготавливать схемы с шагом 25 мкм.

· Офорт

Этот процесс осуществляется фактором травления. Это инструмент, используемый для устранения и компенсации любых изотропных потерь в процессе производства. Обычно потеря ширины линии в результате процесса травления примерно в два раза превышает толщину медной фольги. Однако на ширину линии влияют многие факторы, такие как проводник, тип меди, травильная маска и оборудование.

· Прокладка проводников

Чтобы добиться этого на гибкой схеме, вам нужно сделать прямо в перпендикулярном положении к изгибу и сгибу. Это улучшит изгиб или складывание, в то же время снизив напряжение в этих конкретных областях. Помните, что схема также должна быть проложена к одному слою меди через области изгиба или сгиба. Во время разводки цепей убедитесь, что конструкция принимает угол меньше прямого. Это потому, что они имеют тенденцию улавливать некоторые растворы в процессе травления. Кроме того, угловые секции должны быть снабжены некоторым радиальным припуском для увеличения распространения сигнала. Если вы имеете дело с двусторонним изгибом, то дизайнер должен оставить пространство примерно в два раза больше толщины дорожки. Это применимо, когда проводники должны быть проложены на изгибах и складках. Чтобы избежать эффекта двутаврового луча, проектировщику приходится располагать дорожки в шахматном порядке с одной стороны на другую. Важно избегать сквозных отверстий внутри изгибов, чтобы избежать чрезмерных напряжений на этих участках.

· Наземные самолеты

Участки земли должны быть заштрихованы, если электрическое распределение достаточно. После этого гибкость схемы повышается, а вес резко снижается.

Шаг 2: Процесс изготовления гибкой печатной платы

В этом сегменте, как процедуры должны быть основаны на вещах, сделанных на досках. Начнем с расстояния между проводниками и их ширины.

Общая ширина проводника должна составлять 375 мкм. с помощью толстых полимерных пленок можно добиться плавных линий и интервалов. Номинальные полимерные толстые пленки (PTF) обладают способностью проводить ток. Однако толстые полимерные пленки на основе серебра могут пропускать 25% тока цепи. Резисторы с трафаретной печатью также могут быть включены в схемы PTF. Размер отверстий Диаметр сквозных отверстий в гибких схемах должен быть на 200–250 мкм больше, чем у компонентов, чтобы удовлетворить практические требования к автоматическому размещению компонентов. Наиболее предпочтительная конструкция должна заключаться в том, что все необходимые площадки и подушки должны быть примерно в два раза больше диаметра отверстия.

· Размер отверстий

Можно спроектировать отверстия как можно меньше, если это устраивает производителя. Эти типы переходных отверстий позволяют сделать компоновку схемы хорошо наклонной. С развитием технологий стало возможным изготовление сквозных отверстий размером всего 25-25 мкм.

· Филе

Контактные площадки и контактные площадки на гибких цепях должны быть скруглены. Этот метод увеличивает площадь колодки и распределяет нагрузки. Металлизированные сквозные отверстия достаточно хороши, если очень маленькие контактные площадки подходят для создания надежного паяного соединения.

· Покрытие кнопок

Этот процесс используется для создания замещающего металлизированного сквозного отверстия, единственное отличие состоит в том, что сквозные отверстия и переходные отверстия покрыты медью.

Шаг 3. Учитывайте возможные химические и физические ограничения в процессе изготовления гибкой печатной платы

На этом этапе мы в основном сконцентрируемся на других компонентах Flex PCB, в основном на покровном слое и проблемах покровных покрытий. Покрывающие покрытия многочисленны и обладают уникальными свойствами, среди общих, которые можно применять в производственном процессе, можно выделить:

· Пленки на клейкой основе

Этот тип очень подходит для применения в динамических гибких схемах, так как его исходные материалы оптимально сбалансированы. Действительно, это наиболее часто используемое покрытие многими производителями.

· Жидкие покрытия для трафаретной печати

Если вам действительно нужно сэкономить на своих расходах, то я бы посоветовал вам пойти на это. Помимо того, что он удобен в карманах, он обычно используется вместе с толстой полимерной пленкой.

· Фотообразуемые жидкие и пленочные полимеры

Собственно, это новый усовершенствованный метод перекрытия. Эти покрытия можно отобразить и использовать для просмотра особенностей заделки гибких цепей. Основным преимуществом этого покрытия является то, что оно не связано с какими-либо неровностями, характерными для других покровных слоев. Кто-то может удивиться и задаться вопросом о функциях покровных слоев. Ниже приведены функции покровных слоев.

• Он действует как паяльная маска, тем самым предотвращая соединение дорожек припоем.
• Защищает цепь от любой внешней электризации.
• Защищает цепь от внешних и физических повреждений.

По сути, это информация, которая влечет за собой производственный процесс. Процесс и сегменты могут варьироваться от одного производителя к другому. Многие модификации могут быть включены по мере необходимости.

Соображения при покупке Flex PCB

Теперь самой сложной задачей для многих является выбор лучшей печатной платы Flex, которая эффективна для приложений.

В гибких схемах есть несколько уникальных элементов, на которые нужно обратить внимание, чтобы убедиться, что вы приобрели надежный. Надежность здесь взаимосвязана с эффективностью, гибкая схема должна выдерживать любые механические нагрузки и, следовательно, обеспечивает долгосрочное использование без ненужных поломок. Всякий раз, когда вы будете готовы совершить покупку, вам необходимо тщательно помнить о следующих параметрах, чтобы помочь в выборе наиболее подходящего.

я. Качество и класс гибкой печатной платы

Эти факторы зависят от типов гибких печатных плат. Как обсуждалось ранее, каждый тип схемы обладает уникальными и отличными свойствами, которые делают ее пригодной для использования в определенных приложениях. Таким образом, важно подумать о покупке того, который гарантировал бы вам обслуживание вашего приложения, как описано ранее.

ii.Типы материала

Гибкие цепи выполнены из слоев полиимида. Это в отличие от жестких досок, сделанных из Эпоксидный ламинат, армированный стекловолокном (ФР-4). Основные преимущества полиимида:

• Производит более легкие приложения. Впоследствии платы гибких схем стали намного легче по весу.
• Приводит к производству тонких срезов, так как полиимидные слои всегда очень тонкие. Это причина более тонких сегментов печатной платы по сравнению с типичными жесткими схемами.

Очевидно, что полиимид — это другой материал, который вам действительно нужно выбрать. Кроме того, стоит отметить, что гибкие материалы для печатных плат дороже по сравнению с FR-4. Следовательно, при проектировании схем существует высокая потребность в сохранении количества материала. Опять же, это жизненно важно, поскольку количество используемого материала будет иметь прямое влияние на конечную стоимость цепей. Когда материал достаточно сохранен, это поможет значительно снизить затраты.

iii.Минимальная трассировка и расстояние

Теперь, чтобы определить наиболее эффективную схему, подтвердите дорожки и интервалы. Начнем с интервала.

· Расстояние

Как правило, цепь должна располагаться близко друг к другу. Распространенным способом достижения подходящего близкого расстояния является оптимизация количества цепей в данной панели. Этот метод известен как вложение. Вложение цепей приводит к преобразованию схемы. Обычная схемная схема обычно состояла из четырех частей для каждой панели. После раскладки получается восемь деталей на схему панели. Дальнейшее тестирование приведет к получению максимальной схемы из шестнадцати частей на панель. Важность правильного вложения схемы:

• Это значительно повышает производительность печатной платы.
• В конце концов, это снижает стоимость схемы.

· Ширина трассы

Ширина дорожек гибких цепей также важна для решения, которое вы собираетесь принять. Однако минимальная ширина трассировки значительно различается у разных поставщиков, как обсуждалось ранее. Таким образом, прежде чем покупать схему, разумно рассмотреть ширину дорожки и пробелов, которые подходят для ваших приложений.

· Размеры гибкой печатной платы

Здесь мы рассмотрим различные размеры частей Flex PCB.

·Количество слоев в Flex PCB

В основном цены на схемы прямо пропорциональны количеству слоев схем. Таким образом, чем больше слоев, тем выше затраты. Поэтому, поскольку нашим приоритетом является то, как сэкономить на затратах и ​​расходах, нам нужно рассмотреть несколько хитростей. Вы должны использовать две схемы, чтобы скрыть работу, которую должна выполнять одна. Возьмем, к примеру, в обычном магазине четырехслойную многослойную схему очень дорого по сравнению с двумя двухслойными гибкими схемами. Помните, что гибкие схемы также можно складывать, чтобы сэкономить место и количество слоев.

·Чистота поверхности

Пришло время сосредоточиться на общей отделке гибких цепей. Здесь мы рассматриваем внешний вид схем. Это также еще один важный сегмент, на котором следует сосредоточиться, поскольку он определяет качество схемы. Очевидно, что после изготовления схем внешние контактные площадки потребуют доводки для защиты от коррозии. А также обеспечение его совместимости с приложением. Самый распространенный способ отделки – гальваника. Во время процедуры гальванического покрытия могут применяться различные металлы, такие как олово, медь, никель, серебро, твердое и мягкое золото и т. д. Очевидно, что гальваническое покрытие может быть выполнено только после того, как все проводники будут вместе подключены к внешней шине во время изготовления. Возможна также альтернативная процедура химического восстановления. Это делается только в том случае, если дорожки цепи могут быть подключены к шине в панели. Альтернативы включают выравнивание припоя горячим воздухом, иммерсионное золото поверх никеля химическим способом и иммерсионное олово, органический консервант для пайки (OSP). Прежде всего, контуры должны быть обработаны, и это ваш контрольный список.

·Цвет

Как правило, цвет печатной платы выражает цвет паяльной маски. Паяльная маска играет важную роль в предотвращении короткого замыкания плат. Печатные платы имеют несколько цветов, однако наиболее заметным из них является зеленая паяльная маска. В последнее время использование различных цветов значительно возросло, некоторые из этих используемых цветов: белый, черный, желтый, красный и т. д. Независимо от используемого цвета, он не оказывает прямого влияния на эффективность печатной платы. Единственная разница будет заключаться в уникальном разрешении платы.

·Производитель гибких печатных плат

Несмотря на то, что технология гибкого производства существует уже очень много лет, для большинства она по-прежнему остается сложной задачей. Это потому, что это все еще новый аспект в отрасли, и поэтому у нас мало производителей. К сожалению, многие до сих пор не усовершенствовали свою производственную работу. В результате вам нужно обращаться только к надежным и известным производителям для получения расценок. Это вся информация, которую вам нужно иметь, прежде чем делать предложение любому поставщику. Перейдем к следующему сегменту нашего обсуждения?

Способы подключения гибких печатных плат в электронных системах

Гибкие схемы хорошо сконструированы, чтобы обеспечить возможность подключения к другим электронным устройствам.

Этот запас эффективно рассеивается при изготовлении и сборке. Опять же, разъемы могут быть присоединены к гибким схемам различными способами. На самом деле, компании-производители разъемов эффективно разработали гаджеты, которые можно легко адаптировать для подключения к гибким цепям. Эти разъемы могут показаться сложными, но на самом деле некоторые из них представляют собой просто устройства. Зная это, давайте углубимся в соединение разъемов. Теперь для соединителей гнездового типа сначала должны быть изготовлены штыревые и гнездовые контакты. Для этого прикрепите обжатые или припаянные штифты непосредственно к гибким цепям. Для выполнения этого метода могут быть применены следующие методы, т.е.

I.Скульптурная технология Flex

Этот метод известен тем, что он может полностью интегрировать разъем прямо в гибкие схемы. Этот метод применяется в ряде электронных приложений, поскольку он не требует четкого соединения контактов. В результате будут иметься краевые контакты цепей, которые выходят без опоры сразу за края гибкой цепи. Теперь это позволяет создать подходящий штифт, который будет просто входить в гнездо.

II. Контактные конструкции Edge Card

Это простой и дешевый способ подключения гибких цепей. Это делается путем складывания области контакта контура рядом с элементом жесткости. Теперь это прямая противоположность краевым контактам карты в жестких схемах, которые получили несколько ответных соединений. Изменяя толщину контура вместе с ребрами жесткости, можно создавать и использовать различные конструкции соединителей. Обычным разъемом, используемым с гибкими схемами, являются разъемы для поверхностного монтажа. Поэтому простые соединители подходят для использования в гибких цепях. Эти типы схем наиболее подходят для использования с гибкими схемами, имеющими жесткие допуски.

 III.Lapp соединения цепей

Для этого используется комбинация материалов, включая проводящие полимеры, солдаты и клеи. Это приводит к соединениям между гибкой печатной платой и сопрягаемой соединительной структурой.

IV. Выполнение соединений непосредственно на микросхемах, хотя необходимо использовать анизотропные клеи или даже паять внахлестку.

Ну вот. Это простые методы, с помощью которых схемы Flex подключаются к другой электронике. Мы переходим к заключительному разделу нашего обсуждения.

Применение гибких печатных плат

Надежные свойства гибких цепей делают их пригодными для использования в сложных приложениях, требующих высокой степени гибкости или даже точности. Некоторые из распространенных приложений включают в себя:

• Сотовые телефоны
• Калькуляторы
• спутники
• камеры
• Пакеты аккумуляторов
• Системы управления автомобильным двигателем
• Системы подушек безопасности
• Антиблокировочная система тормозов
• Кардиомониторы и кардиостимуляторы
• Слуховые аппараты
• Топливные насосы
• Принтеры
• Системы движения
• GPS трекеры

Заключение

Наконец, это отмечает конец этого образовательного руководства. Важно отметить, что теперь вы знаете важную информацию, связанную с гибкими схемами. Впечатляет, что вы теперь осведомлены о преимуществах этих схем, их основных материалах, типах этих схем, механизмах проектирования, которые имеют наибольшее значение и требуют многих соображений. В других случаях вам необходимо полностью понимать правила, связанные с проектированием схем, а также производственным процессом. Самое главное, если вы собираетесь разместить предложение у поставщика, вам действительно нужно освоить аспекты, которые требуют тщательного рассмотрения, прежде чем сделать шаг. Это все. Спасибо за прочтение.