2-слойная гибкая печатная плата

Актуальность печатных плат (PCB) продолжает стремительно расти. Развитие технологий позволяет многое делать с печатными платами.

Одна область – это Консоль PCB печатная плата, и стек состоит из множества слоев. Однако в этой статье мы обсудим двухслойный стек гибких печатных плат.

Эта тема связана с несколькими вопросами, и вы получите ответы на них в этой статье. Итак, давайте копать прямо в этом.

Что означает стек двухслойной гибкой печатной платы?

Лучше всего понять, что означает гибкая печатная плата. Гибкая печатная плата — это тип печатной платы, состоящей из гибких электронных материалов.

Итак, двухслойный флекс. Печатные платы стек - это расположение или стопка гибких схем. То есть есть 2 слоя гибкой платы.

2 слоя Flex PCB Stack-up

Почему стоит выбрать полиимид, а не FR-4 для двухслойной гибкой печатной платы?

FR-4 и полиимид являются ключевыми материалами в печатных платах. И это правда, что FR-4 дешевле по сравнению с полиимидом.

Но почему люди до сих пор предпочитают полиимид FR-4?

Полиимид больше подходит для гибких схем благодаря своим уникальным качествам. Проведем краткое сравнение обоих материалов;

• Гибкость: гибкость является основой, а полиимид обладает большей гибкостью, чем FR-4.
• Долговечность: хотя FR-4 достаточно прочен, у него есть свои ограничения, поскольку он выдерживает физические нагрузки и жару. Однако полиимид работает лучше в этих условиях.
• Теплостойкость: FR-4 не лучший выбор для ситуаций с высоким рассеиванием тепла. Напротив, полиимид обладает высокой термостойкостью, поскольку выдерживает широкий диапазон температур.
• Полиимид облегчает будущую замену компонентов благодаря своей гибкости.

Каковы конкретные элементы стека двухслойной гибкой печатной платы?

Многое объединяется, чтобы сделать двухслойную гибкую печатную плату очень ценным элементом в нескольких отраслях.

Они будут включать в себя дизайн, толщину материалов и т. д. Однако некоторые конкретные элементы имеют решающее значение для составления стека двухслойной гибкой печатной платы.

Давайте посмотрим;

• Обложки
• Препрег No Flow
• Ядра Flex

Каковы материалы для двухслойной гибкой печатной платы?

Следующие материалы составляют двухслойную гибкую печатную плату.

Ребра жесткости

Элемент жесткости помогает в обеспечении механической поддержки доски. Кроме того, это делает некоторые части платы устойчивыми, и, как следствие, упрощается пайка компонентов схемы.

Ребра жесткости, подходящие для сборки двухслойной гибкой печатной платы, включают:

• Polyimide
• Нержавеющий
• FR4
• Алюминий и т. Д.

Гибкие ядра

Гибкий сердечник — еще один важный материал для двухслойной гибкой печатной платы. Гибкие сердцевины могут быть клейкими или бесклеевыми.

По толщине у нас медные гири. В производственном процессе можно использовать медную фольгу с электроосаждением (медь ED) и прокатанную отожженную медную фольгу (RA).

Электроосажденная медь имеет лучшую проводимость по сравнению с прокатанной отожженной медью. С другой стороны, прокат отожженной меди имеет лучшую растяжимость.

Таким образом, ваш выбор будет зависеть от того, что вы хотите от гибкой печатной платы.

Soldermask

Мы также можем назвать паяльную маску покровным слоем. Это слой полимера, который защищает печатную плату от загрязнений, пыли и т.д.

Он также защищает медь от окисления и коротких замыканий.

Типы клея для паяльной маски включают акриловый, эпоксидный и т. д.

Давайте посмотрим некоторые другие материалы;

• Пленки для защиты от электромагнитных помех
• Чувствительный к давлению клей
• Эпоксидные компенсаторы напряжения

Каковы различия между гибкой печатной платой и жесткой печатной платой с точки зрения двухслойного стека гибкой печатной платы?

Конечно, гибкая печатная плата и жесткая печатная плата не то же самое. Мы выделим их различия, используя следующие заголовки.

Гибкая печатная плата

Жесткая печатная плата

Трансформируемость

Как следует из их гривы, гибкая печатная плата является гибкой. Вы можете согнуть гибкую печатную плату до разумной длины. В результате они могут вписаться в многочисленные конструкции и приложения.

С другой стороны, жесткая печатная плата не является гибкой. В результате они накладывают некоторые ограничения на конкретные конструкции и системы.

Цена

Хотя гибкие печатные платы универсальны, они требуют больших затрат. Неудивительно, что жесткая печатная плата более популярна из-за ее низкой стоимости.

Другие отличия включают в себя;

• Функция гибкой печатной платы в конструкциях, требующих небольшого пространства, по сравнению с жесткой печатной платой, которая используется в приложениях с большим пространством.

Каковы преимущества двухслойного стека печатных плат Flex?

В целом стек печатных плат дает огромные преимущества. Однако двухслойная гибкая печатная плата выводит эти преимущества на совершенно новый уровень.

Давайте посмотрим на некоторые умопомрачительные преимущества двухслойной гибкой печатной платы.

Трансформируемость

Конечно, он получает свое название»сгибать», потому что он гибкий. Двухслойная гибкая печатная плата отличается гибкостью. Вы можете сгибать, складывать и манипулировать схемой, чтобы соответствовать нескольким приложениям.

Двухслойная гибкая печатная плата дает производителю возможность встроить схему в любое устройство. Это контрастирует с ситуациями, когда производителям приходится строить устройство вокруг печатной платы.

Меньший вес

Двухслойная гибкая печатная плата имеет малый вес благодаря своим компонентам. В результате его использование способствует появлению более легких электронных продуктов.

Производители и даже потребители предпочитают электронные устройства меньшего веса, и двухслойная гибкая печатная плата помогает этому курсу.

Высокое сопротивление

Одной из основных проблем с контурами является их реакция на факторы окружающей среды. Тем не менее, двухслойная гибкая печатная плата обладает высокой устойчивостью к факторам окружающей среды, таким как излучение, тепло и химические вещества.

Неудивительно, что он нашел широкое применение во внешних устройствах, таких как автомобили.

Больше возможностей подключения

Безусловно, качество соединения элементов схемы играет немалую роль в работоспособности электронных устройств.

Двухслойная гибкая печатная плата обеспечивает хорошее соединение компонентов независимо от длины и размера.

Долговечность

Гибкость, способность поглощать удары и устойчивость к воздействиям окружающей среды придают двухслойной печатной плате Flex хорошую долговечность.

Каковы особенности двухслойной гибкой печатной платы?

Двухслойная гибкая печатная плата — это выдающийся тип печатных плат, который прекрасно себя чувствует при экстремальных температурах и ограниченном пространстве.

С фоновой стороны он состоит из полиимидной основы и двух проводящих слоев. Однако давайте углубимся, чтобы увидеть некоторые другие функции.

• Он имеет соединения, установленные металлизированными сквозными отверстиями.
• Он имеет ребра жесткости, штифты и соединители, которые действуют как средства поддержки.
• Закрытие переходных отверстий возможно с использованием открытых площадок без крышек.

Каковы применения двухслойного стека Flex PCB?

Уникальные качества двухслойной гибкой печатной платы делают ее востребованной в мире электроники.

В результате его применение довольно многочисленно, и пришло время взглянуть на большое их количество.

Системы радиочастотной идентификации (RFID)

RFID — это система идентификации, использующая радиоволны. 2-х слойный флекс образует схему этой системы. С помощью RFID отслеживать пациентов и домашний скот становится проще.

Солнечные батареи

Солнечная энергия как источник энергии продолжает привлекать внимание и актуальность во всем мире. Некоторые солнечные элементы имеют двухслойную гибкую печатную плату в качестве своей схемы.

Другие приложения включают в себя;

• Использование в робототехнике и нескольких системах искусственного интеллекта
• Применение в создании схем для цифровых камер
• Он имеет большое применение в автомобильной промышленности
• Хорошее использование в дизайне новых форм
• Мобильные устройства
• Производство гибких датчиков
• IC упаковка
• Устройства для здоровья, такие как слуховые аппараты, тренажеры
• Аэрокосмическое приложение с участием силовой и наземной плоскости
• Плотная сборка для поверхностного монтажа
• Производство экранирующих или защитных устройств и т. д.

Каковы рекомендации по подготовке контура двухслойной платы Flex PCB?

Мы часто обращаем внимание на мастерство двухслойной гибкой печатной платы; однако его эффективность зависит от нескольких факторов.

И одним из факторов является контур платы. Точный контур платы задает тон для создания эффективного двухслойного стека печатных плат.

Следовательно, ниже приведены рекомендации для достижения наилучших результатов. Однако сначала мы разместим рекомендации в двух разделах: контур платы и образец контура.

Схема доски

Это первая часть всего микса. Во-первых, лучше всего представить картину, которую вы имеете в виду, на бумаге. Затем он включает в себя вырезание листа бумаги по форме доски.

Для достижения наилучших результатов вы должны изобразить жесткие области и ребра жесткости с помощью картона. Итак, когда у вас есть все это на месте, выполните следующие действия.

• Начните свой макет, но не маршрут
• Рисуем контур доски
• Определите и нарисуйте области разной толщины
• Произвести предварительную расстановку компонентов
• Вы должны проверить, потребуются ли компонентам усиления из-за размещения компонентов, т. е. ребра жесткости.
• Вытяните жесткие области и ребра жесткости

Образец плана

После контура платы следующим шагом является образец контура. Он предполагает внешний вид образца, который должен быть максимально простым.

• Стремясь свести к минимуму потери материала, используйте технику складывания при разработке контура.
• Лучше всего увеличить сопротивление разрыву. Вы можете сделать это, добавив медь в углы контура.
• Теперь пришло время рассмотреть радиус внутреннего угла контура. Однако для достижения наилучших результатов больший радиус повысит сопротивление разрыву и надежность.
• В случае, когда цепь требует динамического изгиба, лучше всего использовать радиус более 1 мм.
• Отверстие диаметром 1.5 мм и более должно быть на месте на концах разреза и прорези.

Примечание. Если планируется поверхностный монтаж (SMT) панели, лучше всего разработать реперные метки, поскольку это устранит несоосность.

Каковы рекомендации по толщине двухслойной гибкой печатной платы?

Концепция толщины имеет решающее значение для гибких печатных плат, потому что слишком большая толщина нарушит их гибкость.

Радиус изгиба, требуемый схемой, имеет большое значение для определения толщины гибкой печатной платы. Но если контур требует большей толщины, используйте ребра жесткости.

Но вопрос в том, как узнать, какая толщина требуется для вашей схемы? Ознакомьтесь со следующими указателями, которые ответят на ваш вопрос.

• Толщина диэлектрика
• Дизайн материалов
• Толщина клея
• Базовый медный вес
• Количество слоев меди
• толщина материала

Бонус:

Для получения качественных результатов вы можете воспользоваться следующими советами.

• Всякий раз, когда вы используете медь 1/2 унции, она должна сочетаться с покрытием 1/2 мил. Это приведет к образованию клея толщиной 15 мкм между полиимидом и медью. Затем высокая прочность сцепления.
• При использовании 1 унции меди доведите покрытие до 1 мил.
• Используйте медь 1/2 унции, чтобы избежать короткого замыкания.
• Для гибких печатных плат, устойчивых к высоким температурам, подойдут ребра жесткости из FR-4, PI и нержавеющей стали.
• Использование ребер жесткости ПЭТ в случае устойчивости к низким температурам

Какова конструкция Vias для двухслойной гибкой печатной платы?

Виас представляют собой небольшие просверленные отверстия, прорезающие два или более соседних слоя. Они служат электрическим соединением между слоями меди в печатной плате.

Когда дело доходит до использования переходных отверстий в гибких печатных платах, нужно быть осторожным. Это связано с тем, что Vias в flex очень восприимчивы к отслаиванию.

 Дизайн Vias для стека двухслойной гибкой печатной платы

Теперь давайте посмотрим на дизайн Vias для двухслойной гибкой печатной платы.

• Кольцевые кольца переходных отверстий должны быть достаточно большими.
• Дизайн переходных отверстий должен иметь каплевидную форму.
• Обязательно добавьте анкеры или выступы к переходным отверстиям, так как это помогает предотвратить отслоение
• Не размещайте переходные отверстия на согнутых участках
• Довольно рискованно размещать переходные отверстия на краю армирования. Это приведет к растрескиванию.

Какова роль полиимида в стеке двухслойной гибкой печатной платы?

Полиамид – это другое название полиимида. Это полимеры, химическая структура которых включает имидные мономеры. Полиимид может быть натуральным и синтетическим.

Спрос на полиамид при производстве двухслойных гибких печатных плат высок. Конечно, это будет связано с жизненно важной ролью, которую он играет как компонент гибкой печатной платы.

Поэтому роль полиимида заключается в следующем;

Трансформируемость

Полиимиды — гибкие материалы; Вот почему они используются в производстве гибких печатных плат для повышения гибкости.

Высокая прочность на растяжение

Полиимиды не деформируются. Они обладают высочайшей прочностью на растяжение, что является критическим фактором долговечности двухслойной гибкой печатной платы.

Высокая устойчивость к химическим веществам

Одним из ключевых преимуществ двухслойной гибкой печатной платы является ее высокая устойчивость к факторам окружающей среды. Однако присутствие полиимидов делает все это возможным.

Они обладают высокой устойчивостью к химическим веществам и другим факторам окружающей среды.

Термостойкость

Температура является одной из основных проблем для электронных компонентов. Однако полиимиды демонстрируют превосходную стабильность в широком диапазоне температур.

В результате они делают двухслойную гибкую печатную плату термически стабильной. Поскольку они термически стабильны, можно не опасаться термического повреждения.

Высокое сопротивление

Полиимиды обладают высокой устойчивостью к физическим нагрузкам; в результате они повышают долговечность. Кроме того, полиимиды гарантируют, что печатные платы не изменят свою форму с течением времени.

Что нужно учитывать перед проектированием стека двухслойной гибкой печатной платы?

Для наилучшей практики с точки зрения компоновки вашей гибкой печатной платы есть несколько вещей, которые необходимо знать. Эти вещи ускоряют создание эффективного стека.

Давайте посмотрим, что они из себя представляют;

Гибкость гибкой печатной платы

Конечно, это одна из основных целей работы с гибкой печатной платой. На данном этапе решающими являются два вопроса:

В какой степени печатная плата будет изгибаться? И сколько раз печатная плата будет изгибаться?

Кроме того, эти концепции имеют большое значение для определения стековых плат как динамических или статических.

В случае статической платы следует ожидать, что печатная плата будет изгибаться менее ста раз за свой жизненный цикл. С другой стороны, на динамической доске сгибание будет происходить бесчисленное количество раз.

Таким образом, определите радиус изгиба как можно раньше.

Материалы

Какие материалы составляют гибкую печатную плату, которую вы хотите собрать. В этой концепции вещи, которые вы должны учитывать, включают в себя;

• Гибкие ядра
• Используются ли ваши гибкие материалы на основе клея или меньше клея?
• Полиимиды, медь и др.

Маршрутизация Flex Trace

Это включает в себя схему схемы. Здесь играет роль радиус изгиба. Следите за тем, чтобы следы были перпендикулярны всему изгибу.

Размещение гибких слоев

Лучше всего разместить гибкие слои в центре стека. Большой вопрос, почему?

• Повышает импеданс в согнутых областях
• Делает производство простым
• Он предотвращает воздействие покрытия внешнего слоя.

Другие вещи, которые следует учитывать, включают;

Отверстия и колодки: Вы должны закрепить каждое отверстие в доске. И убедитесь, что размеры площадок достаточно велики.

Наземные плоскости: использование шаблона штриховки для плоскостей заземления поможет решить проблему снижения гибкости и избыточного веса.

Какова стоимость стека двухслойной гибкой печатной платы?

Стоимость двухслойного стека печатной платы находится в диапазоне от 2 до 0.50 долларов США. Тем не менее, есть несколько драйверов затрат, которые мы должны учитывать.

Материалы доски

В обычном наборе печатных плат идеально подойдет подложка FR-4. Однако для гибких печатных плат подложка FR-4 занимает второе место, поскольку спрос на полиимидные подложки выше.

Полиимидные материалы производят гибкую подложку, которая дороже, чем обычная FR-4.

Еще одним предметом обсуждения является адгезионная концепция. Материалы на основе клея менее дороги по сравнению с материалами без клея.

Количество слоев

Увеличение количества слоев увеличивает стоимость укладки. Это связано с тем, что производители используют больше процессов ламинирования, больше материалов и больше времени работы.

Действия рынка предсказывают увеличение стоимости на 35-40% при переходе от однослойной печатной платы к двухслойной.

Форма и размер доски

Форма и размер печатной платы зависят от площади ее поверхности. И большие площади поверхности увеличивают стоимость.

Поэтому штабелирование гибких печатных плат большой площади будет стоить дороже, чем обычно.

Толщина меди

Увеличение количества слоев увеличивает толщину меди. Когда производители используют толстые слои меди, для процессов ламинирования потребуются препреги.

Толстая медь также увеличивает шаг между дорожками. Сочетание всех этих факторов приводит к увеличению стоимости Flex PCB.

Ширина трассы и интервал

Ширина трассы действует как канал распространения сигналов. Следовательно, конструкции, требующие плотных дорожек, увеличат стоимость печатной платы. Это связано с тем, что производителям труднее вытравливать следы.

Размеры отверстий

Небольшие отверстия для сверления довольно сложны для инженеров, что увеличивает стоимость.

Тип ребер жесткости

Элементы жесткости являются неотъемлемой частью печатной платы, но тип элемента жесткости влияет на его стоимость. FR-4 — это обычный элемент жесткости с несколькими гибкими печатными платами.

Но для некоторых конструкций требуются другие типы ребер жесткости, такие как нержавеющая сталь или алюминий. И нержавеющая сталь, и алюминий дороже, чем FR-4.

Каковы правила, которыми руководствуется двухслойная гибкая печатная плата?

Сборка вашей печатной платы не является процессом со стандартными рекомендациями. Ниже приведены правила, которые определяют эффективный двухслойный стек печатных плат.

• Объедините плоскости массы и мощности вместе.
• Поместите сигнальные слои близко друг к другу.
• Маршрутизация высокоскоростных сигналов. Это должно быть на промежуточных слоях. Это поместит заземляющий слой в качестве щита от излучения.
• Всегда размещайте каждый сигнальный слой рядом с плоскостью
• Если возможно, используйте несколько плоскостей заземления. Потому что они помогут уменьшить сопротивление земли.
• Убедитесь, что конфигурации симметричны
• Сделайте изоляцию между сигнальным слоем и соседней плоскостью тоньше. Это улучшит его работу против шума.
• Вы можете предотвратить деформацию, применяя поперечное сечение

Как рассчитать радиус изгиба двухслойной гибкой печатной платы?

К счастью, рассчитать радиус изгиба не так сложно, как может показаться. И, конечно же, это очень важный аспект данной темы.

Чтобы рассчитать радиус изгиба двухслойной печатной платы Flex, вы должны использовать приведенную ниже формулу.

2 слоя = толщина изгиба x 12

Как Институт печатных схем (IPC) влияет на стек двухслойной гибкой печатной платы?

Институт печатных схем — это организация, объединяющая участников электронной промышленности. Они предоставляют рекомендации относительно всех форм печатных плат и даже устанавливают стандарты тестирования качества.

Мы не можем недооценивать важность тестирования двухслойной гибкой печатной платы. Это способ проверить качество продукта. В отрасли существует несколько руководств и мер по тестированию, но IPC — это сила, с которой нужно считаться.

Давайте посмотрим на различные аспекты влияния IPC на стек.

МПК-2223С

В нем содержатся рекомендации по стандартам проектирования секций. Он помогает при выборе клеящих материалов, переходных отверстий Flex и сквозных отверстий с покрытием.

IPC-6013

Это обеспечивает множество стандартов, в том числе;

• Квалификационные характеристики
• Технические характеристики
• Методы испытаний, такие как испытание на изгиб, тепловое испытание и испытание на импеданс
• Проверка соответствия качества

МПК-ФК-234

В этом документе рассматривается использование клеев, чувствительных к давлению (PSA). В документах указаны стандарты для всего, что касается клея, например, тип, прочность, ограничения и т. д.

IPC-2221

Это касается монтажа компонентов и соединения конструкций.

Тестирование стека будет зависеть от его применения. Однако для тестирования любой формы печатной платы стандартами являются документы IP-FC-234 и IPC-2223.

Точное соблюдение рекомендаций, содержащихся в документах, обеспечит максимальную производительность двухслойной гибкой печатной платы.

Для всех ваших двухслойных гибких печатных плат, связаться с Venture Electronics сейчас.