节10 - PCB设计:Flex电路
这是第十部分返校系列的PCB设计者和那些可能想多了解一些。
内容
- Flex电路
- Flex电路材料——一个他们自己的世界
- 除了聚酰亚胺、铜、胶粘剂、Coverlay加劲肋形式、焊接掩模
- 镀电镀与面板的按钮
- 弯曲的地区——的重点是灵活的
- Flex组装
- 动态展示
- Rigid-Flex设计
Flex电路
这是一个完全不同的事情。很多挠性印制电路(fpc)只不过是一个代替带状电缆与定制体系结构得到一辆公共汽车从一个到另一个。会有一个连接器两端和许多痕迹,也许连接器之间的电源线。甚至这个简单的形式有很多方面是特定于fpc的。
Flex电路材料——一个他们自己的世界
刚性板和炫耀容易,最大的区别是材料调出。聚酰亚胺介质标准,但将会有其它电介质材料在使用相同的flex。这些元素的层叠图详细。
粘合剂用于债券的各种层压材料。压敏胶粘剂(PSA)是通常用于coverlay和聚酰亚胺或附加FR4加强剂。当使用不锈钢或铝加强剂,热固性胶粘剂(TSA)通常是喊道。本例中的胶也会导电热路径的一部分。金属加强剂有回落的轮廓边缘而聚酰亚胺或FR4加强剂将是相同的大小和其他材料。金属的优点是,它是硬的单位厚度,但增加了成本。
Coverlay的术语是聚酰亚胺材料保护元素的痕迹。它有助于保持从解除或被磨蚀损坏痕迹。黑色是coverlay和一个受欢迎的颜色焊接掩模。中使用的焊接掩模只会加强flex电路部分地区,部分焊接。过渡的区域从coverlay加劲肋焊接掩模是一个复杂的地区和一些材料的精心控制重叠。
图1所示。图片来源:Hirose——当一个两层的不是真的是两层吗?当Flex。
一个零插入阻力(ZIF)连接器连接flex是一个流行的选择刚性板。这是一个不同于通常的边缘连接器。金手指不是简单的矩形设置并排。是典型的交错的两行。交配连接器有一个铰链锁定机制来保持ZIF连接器。
25微米(1毫升)厚聚酰亚胺基电影是很常见的。两个千也是可用的。FPC的位置从加强区域变化灵活的区域称为过渡区。从两侧拉回通过0.4毫米的过渡区应该防止你打电话/供应商的问题。
同时,注意coverlay卷起刚性段和结束过渡区。重叠为0.4毫米。焊接掩模重叠的coverlay 0.2毫米当连接器或其他组件焊接。当然,这些数字和材料类型会随不同的制造商。甚至更重要的是会冲在最前面的层叠时炫耀。
除了聚酰亚胺、铜、胶粘剂、Coverlay扶强材和焊接掩模
可以添加另一个glue-down覆盖在coverlay的顶部EMI抑制。高速/高频痕迹将通过地面辐射网。当你使用EMI抑制电影,coverlay必须取得揭示区域地面网的暴露。把一块固体铜,通过创造良好的接触是有用的EMI屏蔽层和地上。应该有至少一个接触区域附近的每一个连接器。更长一段flex将有机会在途中但不是弯曲地区。
另一种技术使用双面胶带,而不是硬件保持flex。胶泡沫是另一个材料,将填补缺口。这两种材料有一个可剥性电影在面朝外的粘合剂,可以删除的时候把flex到它的最终位置。
“…表显示所需的弯曲半径和面积的次数将来回弯曲加工图纸的一部分。”
导体时,刚性板可以靠electro-deposited (ED)铜。粮食结构垂直表面是粗糙和镀层太脆了,可靠的方向弯曲。卷退火铜(RA)有一个顺畅的横纹,可能有利于大约10000弯曲周期。汽车行业看到了很多潜在的振动迫使他们称之为“超级灵活”HA铜材料层叠部分。在任何情况下,一个表显示所需的弯曲半径和面积的次数将来回弯曲部分的制造图纸。
镀电镀与面板的按钮
不像刚性层叠,flex层叠出铜薄板作为一个单独的项目。镀薄板总是作为一种手段,通过桶是否刚性或弹性设计。这意味着electro-deposited铜的痕迹,我们可能不希望灵活的区域是否然后弯曲。
铜进入通过而不让它无处不在,一个特殊的制作步骤包括屏蔽一切除了通过。的按钮电镀在做一个盘子举所有的金属镀层腐蚀被称为前面板。
弯曲的地区——的重点是灵活的
一些fpc持平的安装和使用。大多数都是弯曲的,来满足不同的连接器的位置。有些人在使用弯曲。根据是否一次性flex安装或动态弯曲,有设计考虑。取决于任何笔记本电脑将是一个非常复杂的解决方案的一部分,因为权力和数据需要从图形处理器(GPU)显示屏。
不仅如此,大多数笔记本电脑都包括一个相机模块在屏幕的顶部,也许一个flash或其他传感器包括一个触摸传感器对于那些皈依的笔记本电脑一台平板电脑。各种比特流必须流经的方向弯曲,从一边的情况。每次都重复弯曲造成机械应力盖子是打开或关闭。360度弯曲是最紧张的。驱动的特定区域,称为动态弯曲区域。特殊的规则玩。
Flex组装
有些放松的指导方针根据最小弯曲半径。一次性在小180度弧弯是典型的flex电路本身可以翻倍以节省空间。这种弯曲将更多的努力比轻微弯曲半径大。
的制作者可以pre-bend flex所以有一种自然倾向在所需的方向弯曲。在任何情况下,都有一个flex厚度比最小弯曲半径内。安全号码是十和最激进的将twenty-to-one弯曲。这取决于特定的层叠。一个大概的估计为一个三层的厚度FPC包括顶部和底部coverlay将200微米或0.2毫米。安全的弯曲半径是2毫米从内部测量的曲线。
弯曲地区的第一条规则是在该地区甚至没有通过附近。通过像小焊接层通过采取行动加强flex的z轴。炫耀他们违背他们的意愿导致裂纹和失败。FPC时弯曲,有压缩的内心一边弯曲和伸长外一侧。不得不放弃很多东西。最可靠的路由是层叠的中间。
图2。图片来源:作者- USB类型C连接器flex的末尾。
很长弯曲地区可能需要一些“冗余”地面通过为了EMI抑制。可以添加特殊涂料代替通过。的材料越多,flex变得严厉。最好的妥协并不总是明确的。
第二件事是考虑的方向弯曲方向的痕迹。通过弯曲区域痕迹应连续运行。宽跟踪应该变细或分成多个薄痕迹,加入后弯曲。固体的形状通常是气馁的方向弯曲,但如果使用,通过弯曲区域应该转换为一个网格。
为了阻抗控制中,通常使用一个网格与一定比例的metal-to-open区域。交叉影线通常类似于铁丝网围栏。根据大纲,旅行也许把痕迹的方向与网格线对齐。所以,如果一个flex,发射一个分支45度角,它将是明智的考虑旋转flex 22度角或任何合适的几何轮廓。
这同样适用于多个跟踪层flex。痕迹不应该运行正上方其他痕迹。错开一层,它运行在其他层的差距,即使两者之间有一个网格。在flex高速或其他控制阻抗电路通常涉及三层。外层是地面网和内层的信号。失败在地面网不太可能导致整个flex失败。外层是强调中心层而不是一个拉伸或压缩。
获得更高的信号密度使用窄带钢的弹性材料,外层上的痕迹可以运行它们之间的网格。最终,网格可以删除和你刚刚的两层甚至一边的痕迹,没有在另一边。如果痕迹会暴露,单位的圈地占辐射的盒子。
动态展示
更多措施所需展示的运动。显然,你想最大的弯曲半径,可以管理。图片内的地区笔记本铰链知道我们面对的。flex和广泛而不是一个厚的多层flex。Adhesiveless coverlay略薄,一个赢家!
线宽的变化有一个渐进的锥形之前和之后,flex地区,在边境不正确的。只是说不通过在动态弹性区。它可能帮助减少槽FPC减少质量flex看到了许多弯曲的地方。
flex的边缘材料应该有铜线作为眼泪阻止防止裂缝传播信号的痕迹。这是尤其重要的任何内部弯曲的轮廓。通常有一个灵活的区域轮廓的连接器后得到了更广泛的适应连接器。创建一个内部弯曲在错误的位置。所有的痕迹都被汇集到flex区。
僵硬的区域之间的边界的组件和flex地区是一个高压力点。这是真的是否有地区的位置。对待这些边界就像动态弯曲区域。环氧树脂的边缘加劲肋的珠将作为减压。
刚性Flex设计
上面的设计指导原则仍然适用,层次越少越好。铜是越少越好。模仿减少层的方法之一是没有胶水的所有层。当有四个或更多层flex,考虑一个活页方式层叠的弯曲区域。layer-count高的解决方案是创建flex核心在多个层面上这两个或三个部分之间的flex嵌入刚性材料。使用三个堆旁边有两或三层比six-layer flex区域时柔软。
图3。图片来源:极地仪器-刚性/ flex和两个堆叠灵活的部分。
我会小心如何关闭通过位于刚性对flex的过渡区域。类似于普通的flex,拉回通过0.4毫米从两侧的过渡区应该防止你打电话/供应商的问题。还注意到coverlay卷起刚性部分那样加劲肋下。
图4。图片来源:OrCAD过渡区——微妙的差别。
当你有一个跟踪下运行/ / / flex地区之间的网状层,网应该持续到刚性部分。不要使刚性段更灵活,但保持相同的阻抗沿路径的几何痕迹。你在这些层可以让全球网但其实只需要控制下,阻抗遇到flex痕迹。如果你知道如何做flex和刚性板,然后rigid-flex是结合一分之二层叠和管理空间,它从一个到另一个。
相关文件:
- ipc - 6013资格和性能规范灵活/应用刚柔印刷板
- ipc - 2223,截面为挠性印制电路板设计标准