PCB 기술 - 유연한 회로 설계 가이드 이해

유연한 회로 설계가 직면한 도전은 강성 PCB 설계가 직면한 도전과 많은 중첩점이 있지만 많은 차이점도 있다.유연한 회로가 구부러지고 구부러질 수 있는 기본적인 특성은 그것이 전기 설비가 아니라 기계 설비에 가깝다는 것을 결정한다.따라서 유연한 회로에는 일련의 고유한 요구 사항이 있습니다.이러한 요구 사항 간의 상호 작용을 이해하면 PCB 설계자가 전기 및 기계 기능의 균형을 맞추면서 신뢰할 수 있고 비용 효율적인 유연 회로 상호 연결 솔루션을 설계하는 데 도움이 될 것입니다.

설계의 응력 집중 특성을 확인합니다.응력 집중 특성은 유연회로 기계적 고장(즉, 도체 파열/단열, 절연재 파열 등)의 유일한 원인이다. 응력 집중점을 피하기 위해 회로 구조가 휘어진 영역이나 근처에서 바뀌어서는 안 된다.벤드 영역에서는 도체의 폭, 두께 또는 배치 방향을 변경하지 않아야 하며, 도금층 또는 코팅이 있어서는 안 되며, 커버층 또는 외부 절연재는 개구가 있어서는 안 되며, 벤드 영역에는 어떠한 종류의 구멍도 있어서는 안 된다.

굴곡률

설계의 최소 벤드 비율을 결정하고 평가합니다.굴곡률은 유연한 회로를 사용하는 과정에서 문제가 발생할 수 있는지 평가하는 가장 좋은 지표이다.커브 비율은 커브 반지름 회로 두께

구조의 최적 굴곡비

컨덕터 경로설정

컨덕터는 가능한 한 벤드 영역을 통과하고 벤드 서피스에 수직이 되도록 해야 합니다 (그림 1).이렇게 하면 도체가 구부러졌을 때의 응력을 최대한 줄여 회로의 사용 수명을 최대한 연장할 수 있다.항상 예각 대신 커브를 사용하여 컨덕터 방향을 변경해야 합니다.커브로 컨덕터의 방향을 변경할 수 없는 경우 45도 각도 두 개를 사용하여 컨덕터의 방향을 변경한 다음 90도 각도 하나만 고려하는 것이 좋습니다.

커브로 컨덕터의 방향을 변경할 수 없는 경우 90 ° 각도가 아닌 두 개의 45 ° 각도를 사용하여 컨덕터의 방향을 변경하는 것이 좋습니다.

굽은 영역 내에 작은 컨덕터를 배치하는 것이 좋습니다.소도선의 능력(<0.007")압력을 견디는 능력이 장력을 견디는 능력보다 좋다.이런 유형의 도체를 구부러진 영역의 안쪽에 놓으면 장력을 줄이거나 피할 수 있다.I-빔 효과를 방지하기 위해 다중 레이어 구조에 컨덕터를 쌓지 마십시오.스태킹 컨덕터는 불가피하게 회로의 전체 두께를 증가시켜 회로의 유연성과 신뢰할 수 있는 굴곡 능력을 낮출 수 있다.

도체

플렉시블 회로 도체는 광각 공정을 사용하여 만들어지며, 즉, 구리 전체를 사용하여 생산을 시작합니다.이상적인 전도 경로에 마스크를 추가한 다음 화학적 방법을 사용하여 불필요한 구리를 제거하고 이상적인 회로 패턴을 남겨 전도체를 형성합니다.식각제는 마스크를 첨가하지 않은 구리를 용해하고 도체의 가장자리를 식각하여"측면식각"을 초래하기도 한다.

동박의 두께가 증가함에 따라 측면 식각의 양도 증가할 것이다.이 때문에 유연회로 제조업체들은 매우 두꺼운 동박에 매우 작은 도체를 만들기 어렵다.식각 공정에도 차이가 있을 수 있다 (주로 식각제의 강도는 용액의 구리 함량에 따라 달라진다).따라서 설계자는 이력 선 너비 (및 선 간격) 의 가공 공차를 고려해야 합니다.최적의 식각 생산률을 얻기 위해서는 도체의 너비가 두께의 최소 5배는 되어야 한다.

컨덕터 너비는 가능한 한 넓게 설정하는 것이 좋습니다.예를 들어, 격리된 영역의 용접판 사이에 폭 0.005"의 도체를 압출하도록 설계할 경우 도체가 격리된 영역을 벗어나면 폭 0.010"~0.012"를 늘려야 합니다. 이 방법은 식각 생산량을 증가시킬 수 있습니다. 이는 회로의 총 비용이 절감된다는 것을 의미합니다.

격리 영역 내의 용접 디스크 사이의 컨덕터 폭을 줄여야 하는 경우 해당 컨덕터가 격리 영역에서 벗어난 후 원래 너비로 조정해야 합니다.

육지 원각

컨덕터가 용접 디스크로 들어가는 각 위치에 채우기 부품을 삽입하는 것이 좋습니다.패드 충전은 잠재적인 응력 집중을 줄이거나 없앨 수 있습니다.

파열은 구리 릴리프 블록을 방출합니다. 이 장치는 파열의 발생을 방지하거나 균열의 확장을 방지하는 데 효과가 없는 것으로 증명되었기 때문입니다.

파열을 줄일 수 있는 솔루션 설계

통과

구멍을 통과하면 구멍을 통과하는 위치에 모든 레이어를 연결할 수 있습니다.블라인드 구멍은 외부 레이어와 인접 레이어를 연결할 수 있지만 전체 회로를 관통할 수는 없습니다.구멍을 통과하면 내부 레이어가 연결되지만 외부 레이어까지 확장되지는 않습니다.블라인드 구멍 및 구멍 매립은 회로 비용을 증가시키지만 드릴되지 않은 구멍 레이어에서 PCB의 사용 가능 면적을 증가시킵니다.

SMT 클리어런스 오프닝의 가장 일반적인 커버 재료 두 가지는 폴리이미드 필름과 유연한 용접재 마스크입니다.이 두 재료에서 클리어런스 오프닝을 생성하는 방법은 완전히 다르기 때문에 설계 요구사항도 매우 다릅니다.폴리아미드 막의 클리어런스 개구는 드릴링, 밀링 또는 프레스를 통해 형성될 수 있습니다.클리어런스 오프닝의 형태와 크기는 원형 드릴이나 도구의 형태에 의해 제한됩니다.따라서 폴리이미드 막의 SMT 클리어런스 개구는 원형 또는 타원형입니다.여러 SMT 용접 디스크의 간격 개구 세트도 유연한 회로 설계에서 흔히 볼 수 있는 방법입니다.

기존 PCB 용접 마스크와 같은 플렉시블 용접 마스크는 포토메트릭 이미지를 통해 형성되기 때문에 어떤 형태의 개구부라도 얻을 수 있다.용접 마스크의 클리어런스 개구는 SMT 용접 디스크의 클리어런스 개구부보다 약간 커야 인쇄 중에 정렬 편차가 발생할 경우 용접 마스크가 용접 디스크에 부착되지 않도록 합니다.

제어 임피던스 및 신호 무결성

전자 장치의 작동 속도가 계속 향상되어 시스템의 유연한 PCB 또는 강성 PCB를 포함한 전자 부품의 모든 부품에 대한 특성 임피던스가 일치합니다.임피던스 디버깅은 각 디버깅 지점의 신호 반사 및 신호 퇴화를 초래하여 오류 신호를 초래하고 결국 장치가 제대로 작동하지 못하게 합니다.