Leiterplattentechnisch - Verstehen Sie die relevante Rigid-Flex-Leiterplatte

Vor der Inbetriebnahme, you can use the impedance calculator to determine the characteristic impedance of the flexible circuit (. Der Hersteller der flexiblen Schaltung kann Ihnen helfen, die Berechnung abzuschließen, oder Sie können den Impedanzrechner kaufen oder herunterladen. Einige Faktoren beeinflussen die Eigenschaften der flexible Leiterplatte Impedanz, Zu den wichtigsten Faktoren zählen:

Die Dielektrizitätskonstante des Isoliermaterials, das zum Aufbau des Schaltkreises verwendet wird

Die Breite der Spur, die das Signal trägt

Der Abstand zwischen der Signalspur und der Referenzebene

Die Dicke der Spur, die das Signal trägt

Der Abstand zwischen Signalspuren in differentiellen Impedanzanwendungen

Standard-Doppelschichtschaltung

Die häufigsten Impedanzanforderungen sind 50 Ohms bis 75 Ohms (single-ended) oder 100 Ohms bis 110 Ohms für Differenzsignale. Wenn Sie diesen Impedanzwert in einem flexiblen Stromkreis erreichen möchten, müssen Sie ein dickeres Isoliermaterial als üblich verwenden, was zu einem dickeren und dickeren Stromkreis insgesamt führt.

Die Dicke des kontrollierten Impedanzteils der Doppelschichtstrukturzeichnung mit höheren Impedanzanforderungen wird erhöht, so ist es flexibel

Ebene und Abschirmschicht

Die Referenzebene und die externe Abschirmschicht spielen eine wichtige Rolle bei der Impedanzsteuerung und Signalintegrität. Hersteller können Ebenen mit den folgenden Materialien hinzufügen:

Zusätzliche geätzte Kupferschicht

Siebdruck leitfähige Epoxid- oder leitfähige Tinte

Laminierte leitfähige Folie

Für Innenebenen, die durch plattierte Löcher verbunden werden müssen, wird eine Kupferebene als Standard-Ebenenschicht benötigt. Die Kupferebene Schicht kann die flexible Schaltung besser ihre vorgeformte Form beibehalten, während die seidengesiebte leitfähige Epoxid- oder leitfähige Tinte und der laminierte leitfähige Film die Flexibilität der flexiblen Schaltung verbessern können.

Verstärkte Platte

Ein kluger Ansatz ist es, mechanische Bewehrungsplatten zu verwenden, um die SMT-Teile, Steckverbinder und andere Klemmenbereiche auf der flexiblen Schaltung zu härten. Hersteller flexibler Schaltungen können verstärkte Platinen beliebiger Dicke aus Epoxidglaslaminat (FR-4) oder Polyimidfolie hinzufügen. Bei SMT-Anwendungen sollte auf der gegenüberliegenden Seite der SMT-Bauteile eine Bewehrungsplatte angebracht werden. Bei Durchgangslochverbindern und anderen Durchgangslochanwendungen sollten Verstärkungsplatten auf der gleichen Seite des Steckverbinders oder der Durchgangslochkomponenten angebracht werden. Das Hinzufügen einer Verstärkungsplatte im Steckerbereich erfordert kleine Löcher, die dem Platz entsprechen, den der Steckverbinder einnimmt. Das kleine Loch in der Verstärkungsplatte sollte mindestens 0,015" größer sein als der Durchmesser des Abstandslochs auf der Schaltung.

Thermisch isolierte Scheibe

Ein Wärmeisolationspad sollte auf jedem Pad verwendet werden, das von einer großen Menge Kupfer umgeben ist. Eine große Kupferfläche leitet die Wärme von der nicht thermisch isolierten Scheibe ab, wodurch es schwierig wird, das Löten abzuschließen.

Leitfaden für die Konstruktion von Rigid-Flex-Schaltungen

Angesichts der Tatsache, dass die Starr-Flex-Schaltung eine Hybridschaltung ist, die eine starre Leiterplatte und eine flexible Leiterplatte kombiniert, gibt es spezielle Richtlinien für diese Art von Struktur.

Typischer Starr-Flex-Schaltkreis

Stellen Sie bei Starr-Flex-Schaltungen sicher, dass sich alle plattierten Löcher im starren Bereich befinden (plattierte Löcher sollten nicht im flexiblen Bereich erscheinen);

Klären Sie die Verwendung von nicht klebrigen flexiblen Materialien und ob das Design der Rigid-Flex-Kombination eine "Cut-Back"-Abdeckstruktur oder eine "Bikini-ähnliche" Abdeckstruktur verwendet. Acrylkleber ist die einzige Achillesferse mit plattierten Löchern auf Starrflex-Schaltungen. Die Vermeidung der Verwendung von Acrylklebern im Bereich der plattierten Löcher kann die Zuverlässigkeit der plattierten Löcher erheblich erhöhen;

Die starren Bereiche, die durch den flexiblen Stromkreis verbunden sind, sollten mindestens 0.375" voneinander entfernt sein, vorzugsweise 0,5" oder mehr voneinander entfernt;

Verwenden Sie "ungebundene" Struktur, um die Flexibilität zu erhöhen. Wenn Sie eine ungebundene Struktur auf einer gesteuerten Impedanzschaltung verwenden, stellen Sie sicher, dass die Signalschicht und die Referenzebene miteinander verbunden sind. Wenn die Schaltung gebogen wird, wird sich der ungebundene Bereich verbiegen. Wenn die Signalschicht und die Referenzschicht nicht miteinander verbunden sind, kommt es zu Impedanzanpassungen; Wenden Sie sich nach Angabe der Trägerplatte oder des "Trays", das für die Komponentenmontage verwendet wird, an den Hersteller, um sicherzustellen, dass die Trägerplatte effektiv in ihre Verarbeitungsplatten passen kann, da dies sonst zu einem starken Kostenanstieg führt.

Faktoren, die die Kosten bestimmen

Alle Konstrukteure suchen nach geeigneten Methoden, um Kosten zu senken, ohne die Leistung zu beeinträchtigen. IPC-Forschung zeigt, dass Entscheidungen von PCB-Designer Auswirkungen auf 75% der Schaltungskosten haben. Für flexible Schaltungsdesigner ist es sehr wichtig zu wissen, welche Funktionen einen Mehrwert bieten und welche Funktionen nur die Kosten erhöhen.. Designer sollten niemals auf Zuverlässigkeit verzichten, um Kosten zu sparen. Zur gleichen Zeit, viele spezifizierte flexible Schaltungen sind nicht notwendig, und erhöht nur die Kosten ohne zusätzlichen Wert. Die folgenden Eigenschaften sind die wichtigsten treibenden Faktoren, die zur Erhöhung der Schaltungskosten führen.

Die Anzahl der Leiterplattenschichten: Die Zunahme der Lagenanzahl wird auch zu steigenden Kosten führen. Die Zunahme der Anzahl der Schichten bedeutet den Einsatz von mehr Materialien und Bearbeitungszeit. Flexible oder starr-flex Schaltungen mit einer großen Anzahl von bearbeiteten Schichten können sehr großen technischen Herausforderungen begegnen, was zu einer Verringerung der Ausbeute führt

Schaltungsgröße und -form: Die meisten flexiblen Schaltungen werden zu einer Stichsäge-Form gemacht. Je größer die Fläche, die die Schaltung auf dem Puzzle-Board einnimmt, desto höher die Kosten. Es gibt einige Beispiele, die zeigen, dass schon eine leichte Änderung der Schaltungsform viel Geld sparen kann. Die leichte Änderung in der Form der flexiblen Schaltung kann auch die flexible Schaltung verschachtelt auf der Puzzle-Platine vernünftiger machen, so dass es möglich ist, zwei weitere Schaltungen auf jeder Puzzle-Platine hinzuzufügen.

Schaltungstyp (dh, Vergleich der Kategorie 3 und der Kategorie 4): Starr-Flex-Schaltungen sind in der Regel teurer als mehrschichtige flexible Schaltungen mit verstärkten Leiterplatten. Überprüfen Sie Ihr Design, um festzustellen, ob die Anwendung eine starr-flex Schaltungsstruktur erfordert, oder ob es ausreicht, eine mehrschichtige Leiterplatte mit einer verstärkten Platine zu verwenden. Bei Bedarf können Sie anrufen, um den Hersteller flexibler Leiterplatten zu konsultieren

Schaltungsniveau (das heißt, der Vergleich von Niveau 3 und Niveau 2): Der Schaltungsgrad 3 erfordert zusätzliche Tests, Inspektionen und spezifische strukturelle Anforderungen, so dass die Kosten höher sind. Überprüfen Sie die Anforderungen der Anwendung, um festzustellen, welche Ebene der Flexschaltung Sie verwenden möchten

Die in den Zeichnungen verwendeten Abmessungen sind zu groß oder zu streng: Denken Sie daran, dass Sie eine flexible Schaltung kaufen, kein bearbeitetes Teil. Das Material, das zur Herstellung des flexiblen Schaltkreises verwendet wird, hat eine lockerere Toleranz als das starre Leiterplattenmaterial, die auch erlaubt ist. Jede der Zeichnung hinzugefügte Größe muss überprüft werden, Also muss man sich fragen: "Bringt diese Größe Mehrwert oder bringt sie einfach Kosten??"Alle nicht kritischen Abmessungen auf der Zeichnung der flexiblen Schaltung sollten als Referenzen bezeichnet werden

Unterschiedliche Anzahl von Schichten im Bereich der plattierten Löcher: Alle Bereiche mit plattierten Löchern sollten die gleiche Anzahl von Schichten und Struktur haben

Eine Vielzahl von Oberflächenbeschichtungen: Obwohl eine Vielzahl von verschiedenen Oberflächenbeschichtungen verwendet werden kann, erfordert dieser Ansatz in der Regel eine Reihe von manuellen Maskierungsoperationen, so dass es auch die Kosten erhöht

Eigenschaften: Aufgrund der Dimensionsinstabilität des flexiblen Leiterplattenmaterials selbst können kleine Schaltungseigenschaften (dh über Pads) Verarbeitungsschwierigkeiten verursachen und die Ausbeute verringern. Beispiele zeigen, dass das Hinzufügen einer Ebene mit größeren Features kostengünstiger ist als ein Design mit kleineren Features.