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PCB 블로그 - PCB 보드의 제조 용이성 및 가공 비용 절감

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PCB 보드의 제조 용이성 및 가공 비용 절감

2022-05-13
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Author:pcb

강성 플렉시블 PCB 보드는 일반 회로 기판이 아닙니다.유연성과 강성 베이스 슬림층을 단일 어셈블리로 결합하는 과정은 독특한 도전과 기회를 가져옵니다.설계자가 블록형 강유 PCB를 설계하기 시작했을 때, 그들은 이전에 PCB 설계에 대해 배운 대부분의 지식이 문제가 있다는 것을 발견했다.그들은 더 이상 2D 평면 바닥이 아니라 구부리고 접을 수 있는 3D 내부 연결을 설계했다.나는 이것이 더 강력한 PCB가 될 것이라고 감히 말할 수 있다.강유판의 설계자는 복합 인쇄회로기판을 여러 커넥터로 대체하고 케이블과 리본 케이블을 단일 어셈블리로 대체하여 성능과 안정성을 향상시킵니다.그들은 사용 가능한 공간을 최적화하기 위해 종이 백조 더미처럼 선을 구부리고 접는 별도의 구성 요소로 설계 범위를 제한합니다.문자 그대로'유연성 회로'는 다선대형 케이블의 대체품처럼 느껴진다.플렉시블 태블릿 기판의 상단에는 회로 계층이 있으며 서로 연결되어 있습니다.이러한 연결은 잉크젯 프린터의 인쇄 헤드와 대시보드 사이에 자주 나타납니다.유연한 회로 용어에서 이러한 연속적인 유연성을 동적 유연성이라고 합니다.동적 플렉시블 응용 프로그램에서 플렉시블 회로는 일반적으로 고성능과 강력한 신뢰성을 위해 단면으로 이루어지지만 이에 국한되지는 않습니다.플렉시블 회로는 인쇄 헤드를 대시보드에 연결하는 등 다양한 서브시스템 간의 상호 연결에 사용됩니다.

PCB 보드

플렉시블 회로의 수명 주기에는"플렉시블 설치"라고 불리는 플렉시블 회로가 거의 없이 구부러지고 접히고 조립되어야합니다.유연한 설치는 애플리케이션 요구 사항에 따라 단일 계층에서 다중 계층으로 구성됩니다.수명 동안의 제한된 구부림은 도체의 응력을 제한하고 더 많은 층을 만드는 데 도움이 된다.단면 어셈블리 설치가 필요한 플렉시블 설치 과정에서는 특정 영역을 보강하기 위해 강성 재료를 플렉시블 회로에 배치하고 계층 압축하는 것이 정책입니다.이 유형의 유연한 회로 설계는 "강성 유연성" 이라고 합니다.강성 재료 (일반적으로 FR4) 에는 컨덕터가 포함되지 않으며 주로 부품의 베이스 또는 연결 영역을 보강하는 데 사용됩니다.강성 유성판은 유연성 회로와 강성 재료의 장점을 가지고 있지만 원가가 더 높다;강성 유성판은 강성 유성판의 대체품으로 사용할 수 있다.강성 소재는 식각이나 도금이 필요 없고 구멍을 뚫어 선으로 추가하기만 하면 돼 PCB 처리 시간이 줄어든다.플렉시블 설치 중에 양면 모듈이 필요하거나 초박형 인쇄회로기판이 필요한 경우 강성 플렉시블이 가능한 솔루션이 될 수 있습니다.강성 유성판은 강성층과 유성층을 가지고 있으며 다층 인쇄회로판이다.전형적인 (4층) 강유 인쇄회로기판은 폴리아미드 코어를 가지고 있는데, 이 코어는 위쪽과 아래쪽에 모두 동박으로 덮여 있다.외부 강성층은 단면 FR4로 구성되며, 단면 FR4 층은 플렉시블 코어의 양쪽으로 눌러 다층 PCB를 조립한다.강성 유성판은 광범위하게 응용되지만 각종 재료의 혼합 사용과 여러 생산 절차로 인해 강성 유성판의 가공 시간이 더 길고 생산 원가가 더 높다.여러 겹의 강성 플렉시블 보드를 제조할 때 플렉시블 레이어는 외부 FR4 레이어와 매우 다르게 처리됩니다.서로 다른 재료로 만든 층은 반드시 층압을 통해 결합한 후에 구멍을 뚫고 도금해야 한다.따라서 일반적인 4 층 강유 PCB를 제조하려면 제조 표준의 4 층 강성 PCB보다 5~7배 더 긴 시간이 걸릴 수 있습니다.


강성 플렉시보드의 응용 강성 플렉시보드는 일반적으로 디지털 카메라, 카메라 및 MP3 플레이어와 같은 소비자 전자 제품에 존재합니다.첨단 항공기 탑재 무기 항법 시스템에도 사용할 수 있다.내 연구에 따르면 강성 유성판은 군용기와 의료 장비를 만드는 데 자주 사용된다.강성 플렉시블 패널은 연결 신뢰성을 높이는 동시에 무게를 줄이기 때문에 군용 항공기의 설계에 큰 이점을 제공합니다.물론 전체적으로 작은 크기가 주는 이점도 무시할 수 없다.박동기와 달팽이관 이식물과 같은 이식식 의료 장비도 강성 플렉시보드가 좁은 공간에서 구부러지고 접히는 능력과 크게 향상된 신뢰성의 혜택을 받는다.배터리에 연결된 전선이 떨어져 나가면서 박동기가 작동하지 않는다면 어떤 모습일지 상상해 보는 것도 좋다. 강성 플렉시보드가 있으면 배터리가 회로층에 직접 연결되고 구성 요소 중 어느 곳에나 설치할 수 있다.


강성-유연성판의 응용 예시 강성-유연성 응용의 디자이너는 강성-유연성에 의존하여 제품의 목표를 실현하는 방식으로 한다.그들은 강성 설계를 원형으로 사용하여 강성 유성판을 사용하여 신제품을 만들기 전에 그들의 설계 개념을 테스트할 수도 있다.적외선 시스템은 소형 비행체나 무인 항공기에 장착될 것이며, 이 시스템은 유효 하중이 3온스를 넘지 않는 5세제곱인치 휴대용 디지털 카메라의 모니터링 범위를 커버하도록 요구한다.기존 기능과 신뢰성 수준을 유지하면서 공간은 50%, 무게는 95% 줄인 것이다.문제는 총 중량을 3파운드에서 3온스 이하로 줄이는 데 있다.솔루션은 여러 커넥터로 연결된 강성 PCB 보드 구성 요소를 제거하고 강성 유연성 보드로 전환하는 것입니다.나는 설계 과정의 초기에 Jeff를 만났는데, 비록 이것이 그가 처음으로 강성 플렉시블 보드를 사용한 것이지만, 그는 매 단계마다 옳았다.생산 과정에서 그는 PCB 설계 프로젝트를 경험이 풍부한 강유 응용 디자이너에게 아웃소싱하고 생산 과정의 초기에 PCB 제조업체를 참여시켰다.당국은 다음과 같이 표시했다."강성 플렉시보드는 기존 강성 보드보다 비용이 많이 들지만 프로젝트에 이상적인 솔루션을 제공합니다.우리는 여러 PCB 보드의 연결 장치가 아니라 플렉시블 보드의 상호 연결을 사용합니다.이것은 공간과 무게를 줄이는 열쇠이며, 이것이 바로 우리가 필요로 하는 것입니다.강성 플렉시보드는 유연하고 접을 수 있기 때문에 공간과 무게를 줄이는 데 사용할 수 있습니다.사용 가능한 실내 공간을 최대한 활용할 수 있도록 회로를 사용자 정의합니다.Jeff는 이를 활용하여 시스템 전체에서 차지하는 공간을 줄였습니다.이런 설계는 대규모로 생산되지 않았기 때문에 비록 생산 원가가 더 높지만 이에 비해 수익은 원가보다 크다.


설계 고려 사항은 견고한 패널을 설계할 때 제조 공정의 특성과 사용되는 재료의 다양성을 고려해야 합니다.설계자는 4 층 강성 PCB에 사용되는 전형적인 유형의 흔적 선을 단순히 만들 수 없으며 강성 플렉시블 보드와 동일한 결과를 기대할 수 없습니다.폴리이미드의 공간 안정성이 FR4보다 3배 이상 떨어지기 때문이다.일단 구리가 식각되면 유연성 재료는 현저하게 수축된다.대부분의 제조업체는 이러한 재료의 특성을 이해하고 정확하게 추정하기 때문에 PCB가 가공 프로세스 (드릴링 및 추가 흔적) 에 들어갈 때 회로 기판을 치수 공차에 최대한 가깝게 만듭니다.만약 설계자가 가능한 제조 문제를 고려하지 않는다면, 반드시 설계를 갱신하여 제조업체의 특수 가공 공정에 적응해야 하는 순간에야 실현될 수 있을 것이다.원하는 결과를 얻기 위해서는 유연층에 구멍 고리를 도금한 치수를 최대화함으로써 모든 흔적선을 용접판과 흔적선을 흔적선의 매듭에 눈물방울을 추가하는 것을 고려한다.유연성 내부 레이어를 사용하여 강성 회로의 영역을 연결하려면 강성 레이어의 영역이 제거되어 아래의 유연성 레이어가 노출되기 때문에 제조 과정에서 보드 내의 부동 강성 영역을 지지하는 방법을 신중하게 고려해야 합니다.그러나 강성 재료를 너무 많이 제거하면 판재가 약해집니다.우리는 일반적으로 부드러운 층을 모단한다. 왜냐하면 모단은 얇은 폴리아미드에 더 적합하기 때문이다.플렉시블 레이어의 영역도 제거하여 최종 경로설정에서 경로설정 점과의 접촉을 줄일 수 있습니다.설계 도구에서 이러한 레이어 없음 영역을 고려해야 하며 일부 컴포넌트나 선이 강성 영역의 가장자리에 걸리지 않도록 경로설정되지 않거나 컴포넌트가 없는 영역을 배치해야 할 수도 있습니다.


유연성 회로가 구부러지고 접힐 수 있기 때문에 도체 파열 가능성을 높이는 불량 흔적선이 생기지 않도록 설계했다.다음은 구부러진 영역의 도체 응력을 줄이는 몇 가지 제안입니다. 구부러진 축에 수직으로 구부러진 영역을 통과합니다.커브 영역 밖으로 선 모따기, 폭 변화 및 오버홀을 유지합니다.솔리드 구리 대신 구리 메쉬 사용하기;인접 계층 간에 나란히 경로설정, "I-Beaming";유연한 회로 설계에 대한 많은 제안이 너무 많아서 여기에 나열할 수 없습니다.자세한 내용과 디자인에 대한 자세한 내용은 권장 읽기의 공개 출판물을 참조하십시오.결론은 일부 제조업체의 의견에 따르면 대부분의 제조업체는 고객에게 강유판을 포기하고 강유판을 사용하라고 권고한다. 전자는 PCB 판의 생산 원가를 증가시켜 고객의 가격 요구를 만족시킬 수 없기 때문이다.강성 유연판 대량 생산을 실현하는 관건적인 절차 중 하나는 제조업체가 가능한 한 빨리 생산에 참여하도록 하는 것이다.이와 함께 "강성 플렉시블 보드의 원가 상승을 초래하는 세 가지 주요 요인은 원자재, 판재 이용률, 생산량"이라며 "프로젝트가 시작될 때 디자이너와 협력할 수 있다면 저렴한 디자인과 비용이 많이 드는 오류를 피할 수 있도록 도울 수 있을 것"이라고 내다봤다. 플렉시블 및/또는 강성 플렉시블 보드 공급업체를 선택할 때이 분야에서 그들의 주요 프로젝트 수를 보세요.그들의 평균 기술 수준을 이해하여 대부분의 보드가 어떤 기술 수준에 있는지 확인하십시오. 당신이 디자인한 보드는 처리 능력의 고급이 아니라 미드레인지여야 합니다. 이것은 강성 플렉시블 보드의 선택에 특히 그렇습니다.이상적인 강유판 설계 평가 팀은 기계 및 전자 엔지니어, PCB 보드 디자이너 및 PCB 보드 가공 엔지니어로 구성되어야합니다.기계 엔지니어는 시스템 부품의 기계적 구속을 이해합니다.팀의 PCB 보드 공정 엔지니어는 엘보우의 변화와 강화된 재료의 첨가 등을 조사하여 패널의 실제 수량과 생산 비용을 변경할 수 있습니다.각 PCB 보드의 비용은 보드의 이미지 수와 반비례한다는 것을 기억하십시오.강성 플렉시블 인쇄 회로 기판이 다족 거미처럼 보이고 보드에 잘 중첩되지 않으면 각 구성 요소의 비용이 크게 증가합니다.강성 플렉시블 보드를 사용하여 PCB 보드를 만들기로 결정했다면 설계자는 대량 생산을 향상시키고 투자를 줄이기 위해 사고에 더 유연해야합니다.