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Rigidez - Flexibilidad PCB Board No una placa de circuito común. La combinación de láminas delgadas flexibles y rígidas en un solo componente plantea desafíos y oportunidades únicos.. Cuando el diseñador comienza a diseñar un PCB rígido y flexible, Encontraron que la mayoría de lo que habían aprendido sobre el diseño de PCB era problemático. Ya no están diseñando pisos planos bidimensionales., Es una conexión interna tridimensional que se dobla y dobla. Me atrevo a decir, Será un PCB más potente. Los diseñadores de flexo rígido reemplazaron la placa de circuito impreso compuesta por múltiples conectores, Cables y tiras con un solo componente para un mayor rendimiento y estabilidad. Limitan el alcance del diseño a un solo componente, Dobla y dobla las líneas como un montón de cisnes de papel para optimizar el espacio disponible. Término genérico literal, "Flex Circuit" se siente como un reemplazo para cables de cinta de varios hilos. En la parte superior del sustrato plano flexible está la capa de circuito, Están conectados de extremo a extremo. Esta conexión suele ocurrir entre la cabeza de impresión y el tablero de control de una impresora de chorro de tinta. Terminología de los circuitos flexibles, Esta flexibilidad continua se llama "elasticidad dinámica".. En aplicaciones Flex dinámicas, flex circuits are often (but not limited to) single-sided, Para lograr un alto rendimiento y fiabilidad. Circuitos flexibles para la interconexión entre subsistemas, Por ejemplo, conecte la cabeza de impresión al tablero de control.
En el ciclo de vida del circuito flexible, debe ser doblado, plegado y ensamblado, y la desviación es muy pequeña, esto se llama "instalación flexible". De acuerdo con las necesidades de la aplicación, la instalación flexible tiene una variedad de configuraciones, de una sola capa a varias capas. La flexión finita durante la vida útil ayuda a limitar el estrés en el conductor y a formar más capas. En el proceso de instalación flexible que requiere la instalación de componentes de un solo lado, la estrategia es posicionar y laminar materiales rígidos en circuitos flexibles para reforzar áreas específicas. Este diseño de circuito flexible se llama "flexibilidad rígida". Los materiales rígidos (generalmente fr4) no contienen conductores y se utilizan principalmente para reforzar la base o el área de conexión de los componentes. El tablero rígido flexible tiene las ventajas de circuitos flexibles y materiales rígidos, pero el costo es alto. El flexo rígido se puede utilizar como sustituto del flexo rígido. Los materiales rígidos no necesitan ser grabados o galvanizados, sólo necesitan perforación y adición de alambre, reduciendo el tiempo de procesamiento de PCB. Durante la instalación Flex, las placas Flex rígidas pueden ser una solución viable si se requiere una instalación de módulo de doble cara o una placa de circuito impreso ultrafina. La placa rígida flexible tiene una capa rígida y una capa flexible, y es una placa de circuito impreso multicapa. Una placa de circuito impreso rígida típica (de cuatro capas) tiene un núcleo de poliimida con una lámina de cobre cubierta superior e inferior. La capa rígida externa consiste en un solo fr4 laminado a ambos lados del núcleo flexible para ensamblar PCB multicapa. El rígido y flexible es ampliamente utilizado, pero debido a la mezcla de varios materiales y múltiples pasos de producción, el tiempo de procesamiento del rígido y flexible es más largo y el costo de producción es mayor. El tratamiento de la capa flexible es muy diferente de la capa exterior fr4 en la fabricación de placas rígidas flexibles de varias capas. Las capas de diferentes materiales deben estar unidas por laminación, luego perforadas y galvanizadas. Por lo tanto, la fabricación de un PCB rígido y flexible típico de cuatro capas puede tomar entre 5 y 7 veces más tiempo que la fabricación de un PCB rígido y flexible estándar de cuatro capas.
Application of rigid-flex board
Rigid-flex boards are commonly found in consumer electronics such as digital cameras, Cámara de vídeo, Reproductor MP3. También se puede utilizar en sistemas de navegación aérea de alta gama. Según mi investigación, Los rigidizadores se utilizan generalmente en la fabricación de aeronaves militares y equipos médicos. Los paneles rígidos y flexibles aportan grandes beneficios al diseño de aeronaves militares, ya que reducen el peso y mejoran la fiabilidad de la conexión.. Por supuesto., Los beneficios de un tamaño más pequeño no pueden ser ignorados. Los dispositivos médicos implantables, como los marcapasos y los implantes cocleares, también se benefician de la capacidad de flexión y plegado de placas rígidas y flexibles en espacios estrechos, Y una mayor fiabilidad. Imagina cómo sería si el marcapasos no funcionara porque el cable que conecta la batería se cayó.. Usar adagio rígido, La batería se puede conectar directamente a la capa de circuito y se puede instalar en cualquier lugar del componente.
Application example of rigid-flex board
Designers in rigid-flex applications rely on rigid-flex as the way to achieve product goals. Antes de hacer un nuevo producto con un flexo rígido, pueden probar su concepto de diseño usando un diseño rígido como prototipo. El sistema infrarrojo se instalará en un micro vehículo aéreo o UAV, Requiere que el sistema cubra el rango de monitoreo de una cámara digital portátil de 5 pulgadas cúbicas con una carga útil no superior a 3 onzas. Eso es, Mantener la función original y el nivel de fiabilidad al mismo tiempo, 50% menos espacio y 95% menos peso. El desafío es cómo reducir su peso de 3 libras a menos de 3 onzas. La solución es eliminar la rigidez PCB Board Los componentes se conectan a través de múltiples conectores y se cambian a flexo rígido. Conocí a Jeff muy temprano en el proceso de diseño., Aunque es la primera vez que usa adagio rígido, Hizo lo correcto en cada paso.. En el proceso de producción, Externalizó su proyecto de diseño de PCB a un experimentado diseñador de aplicaciones Flex RIGID, Involucrar a los fabricantes de PCB al principio del proceso. "Aunque los rigidizadores son más caros que los rigidizadores tradicionales", dijo la Agencia., Proporciona la solución ideal para el proyecto. Utilizamos interconexiones de sustratos flexibles en lugar de conectar múltiples PCB Boards. , Esta es la clave para reducir el espacio y el peso, Eso es lo que necesitamos..Debido a la flexibilidad y plegabilidad de los paneles rígidos y flexibles, Se puede utilizar para hacer circuitos personalizados, Utilización óptima del espacio interior disponible. Jeff utilizó esto para reducir el espacio ocupado por todo el sistema. Porque este diseño no se produce en masa, En contraste, los ingresos superan los costos, A pesar de los altos costos de producción.
Al diseñar paneles rígidos y flexibles, deben tenerse en cuenta las características del proceso de fabricación y los tipos de materiales utilizados. Los diseñadores no pueden simplemente crear pistas típicas usadas en PCB rígidos de cuatro capas, y esperan obtener los mismos resultados que el flexo rígido. Debido a que la estabilidad espacial de la poliimida es más de tres veces inferior a la de la fr4, una vez que el cobre está grabado, el material flexible se contrae significativamente. La mayoría de los fabricantes entienden esta característica del material y la estiman con precisión, por lo que cuando los PCB entran en el proceso de mecanizado (perforación y adición de trazas), tratan de hacer que el tablero se acerque lo más posible a la tolerancia dimensional. Si el diseñador no considera posibles problemas de fabricación, es probable que no lo haga hasta que tenga que actualizar el diseño para adaptarse a los procesos especiales del fabricante. Para lograr los resultados deseados, se consideró la posibilidad de añadir gotas de lágrima a todas las trazas a la almohadilla y a la conexión traza - A - traza maximizando el tamaño de los anillos de orificio galvanizados en la capa flexible. Si se va a utilizar una capa interna flexible para conectar la región del circuito rígido, se debe considerar cuidadosamente cómo apoyar la región rígida flotante dentro de la placa durante la fabricación, ya que la región de la capa rígida se eliminará para exponer la capa inferior flexible. Sin embargo, la eliminación de materiales rígidos excesivos puede hacer que las placas de circuitos sean frágiles. Normalmente troquelamos capas flexibles porque el troquelado es más adecuado para Poliimidas delgadas. También puede eliminar áreas de la capa flexible para reducir el contacto con los puntos de enrutamiento en el enrutamiento final. Estas áreas "sin capas" deben ser consideradas en la herramienta de diseño, y el diseño puede requerir la colocación de áreas sin cableado y / o sin componentes para evitar que ciertos componentes o cables se cuelguen en los bordes de áreas rígidas.
Dado que los circuitos flexibles pueden doblarse y plegarse, se recomienda el diseño, Evitar marcas indeseables y aumentar la posibilidad de agrietamiento de cables. Las siguientes son algunas sugerencias para reducir el estrés del conductor en la región de flexión: pasar a través de la región de flexión perpendicular al eje de flexión; Mantener biselado recto, Cambio de ancho, A través de agujeros fuera de la zona de flexión; El uso de cobre en lugar de cobre sólido; Cableado paralelo a través de capas adyacentes, "Haz I"; Y muchas sugerencias similares sobre el diseño de circuitos flexibles, Demasiados para listar aquí. Vea las publicaciones publicadas en las lecturas recomendadas para más detalles y aspectos destacados del diseño. Conclusión algunas observaciones de los fabricantes, La mayoría de ellos aconsejan a los clientes que abandonen el rígido en favor del rígido, Porque el primero aumenta PCB BoardIncapacidad para satisfacer las necesidades de precios de los clientes. Uno de los pasos clave para lograr la producción en masa de rigidizadores es hacer que los fabricantes participen en la producción lo antes posible.. Al mismo tiempo, Creemos que "los tres factores principales que contribuyen al aumento de los costos de los paneles rígidos y flexibles son las materias primas, Utilización de la placa de circuito, Rendimiento. Si pudiéramos trabajar con el diseñador al principio del proyecto, Podemos ayudarles a lograr un diseño de bajo costo y evitar errores costosos."Al seleccionar un proveedor Flex/Flexión rígida, Mira el número de proyectos importantes que tienen en esta área.. Entender su nivel medio de habilidad para determinar el nivel de habilidad de la mayoría de las juntas. La placa de circuito que está diseñando debe ser de gama media, no de gama alta, Esto es especialmente cierto en el caso de las opciones rígidas y flexibles. El equipo de evaluación ideal para el diseño de paneles rígidos y flexibles estará integrado por ingenieros mecánicos y electrónicos, PCB Board Diseñadores y PCB Board Ingeniero de mecanizado. Los ingenieros mecánicos entienden las limitaciones mecánicas en los componentes del sistema. Este PCB Board Los ingenieros de procesos del equipo pueden investigar los cambios en el camber y la adición de materiales de refuerzo, Etc.., Cambiar la cantidad real y el costo de producción del panel. Recuerde, cada uno PCB Board Inversamente proporcional al número de imágenes en el tablero. Si el circuito flexográfico rígido se ve como una araña multipodal y no se puede anidar bien en el tablero, Aumento significativo del costo por componente. Si decide hacer con adagio rígido PCB Board, Los diseñadores deben ser más flexibles en su pensamiento para mejorar la producción en masa y reducir la inversión.
