Teknik PCB - Rancangan PCB flex-ketat memerlukan papan berbilang lapisan

Secara umum, bila mempertimbangkan reka PCB papan sirkuit berbilang lapisan, kombinasi rak papan sirkuit atau platforma permainan dalam persekitaran pelayan sering dipikirkan. Tetapi bagaimana jika papan ketat biasa tidak sesuai untuk chassis fizik yang digunakan dalam papan berbilang lapisan? Adakah anda bersedia untuk membayar tambahan untuk menggunakan papan sirkuit fleksibel? Bagaimana jika keuntungan kedua-dua boleh digabung?

Keuntungan dan ciri-ciri kombinasi yang kasar-fleksibel dan bagaimana untuk memenuhi lebih baik keperluan desain PCB papan berbilang lapisan.

Apa PCB fleksibel yang ketat?

Dalam rekaan papan sirkuit berbilang lapisan piawai PCB, konsep papan sirkuit digunakan untuk membahagi sirkuit fungsional berbeza kepada papan sirkuit yang lebih kecil, dan berbeza sambungan digunakan untuk meletakkan sistem ke dalam satu rumah.

Kaedah piawai bagi masalah ini ialah kepercayaan sambungan tidak boleh dijamin (terutama selepas mempertimbangkan gangguan elektromagnetik/masalah kompatibilitas elektromagnetik). Penyambung pinggir kad piawai mempunyai konduktiviti yang baik dan memenuhi keperluan saiz kami dan tidak sentiasa wujud; alternatif terbaik ialah kabel, tetapi kabel tidak praktik, dan mereka tidak dapat memenuhi keperluan ruang dari chassis.

Jika rancangan papan sirkuit berbilang lapisan memerlukan kita untuk menyambungkan beberapa papan ketat dengan penutup kompak, dengan sambungan tinggi dan sambungan kelajuan tinggi, kombinasi kombinasi ketat-fleksibel adalah penyelesaian terbaik.

Apa kombinasi yang kasar? Dengan cara sederhana, dua atau lebih papan ketat tersambung secara elektrik oleh bahagian fleksibel.

Lapisan fleksibel tunggal biasanya terdiri dari bahan berikut:

Keras poliimid fleksibel;

Lapisan tembaga konduktif;

Lekat

Lapisan tembaga konduktif adalah sandwich di kedua-dua sisi dengan lipatan poliimid fleksibel. Lapisan poliimid dan lapisan melekat biasanya dianggap sebagai unit (dipanggil lapisan tutup), yang boleh laminasi pada lapisan tembaga dengan panas dan tekanan. Lapisan fleksibel berbilang boleh digunakan dalam mana-mana desain yang diberi.

Bahagian ketat ditambah ke lapisan fleksibel melalui lapisan ketat bahan PCB piawai:

Injek serat kaca prepreg dengan resin, ia akan mengalir dan ikat apabila dihangatkan;

Lapisan asas serat kaca tidak konduktif (biasanya FR-4);

Topeng askar hijau tradisional;

Tanda cetakan skrin dan maklumat pengenalan

Lapisan poliimid fleksibel dan lapisan tembaga konduktif biasanya berterusan di seluruh papan (termasuk lapisan yang kasar dan lapisan fleksibel). Namun, beberapa rancangan menghapuskan jumlah poliimid fleksibel yang digunakan untuk mengisi bahagian lapisan yang kasar dengan prepreg.

Dalam terma rancangan, kombinasi flex-ketat dianggap papan sirkuit melipat. Ini mengurangkan jumlah keseluruhan sambungan yang diperlukan dalam sistem dan mengelakkan langkah manual seperti penyelamatan kabel pita rata ke papan yang ketat.

Konfigurasi kombinasi yang kasar dan lembut umum

Konfigurasi piawai: lapisan fleksibel di tengah tumpukan struktur simetrik. Ia biasanya menggunakan bilangan lapisan seragam yang sama dengan rancangan PCB berbilang lapisan piawai.

Konfigurasi kiraan lapisan bernombor pelik: Walaupun tidak biasa dalam rancangan PCB tradisional, kiraan lapisan bernombor pelik menyediakan kedua-dua sisi lapisan fleksibel melindungi EMI pada kedua-dua sisi untuk memenuhi kawalan pengendalian garis dan keperluan kompatibilitas elektromagnetik.

Konfigurasi asimetrik: Jika lapisan fleksibel tidak berada di tengah tumpukan, ia dianggap konfigurasi asimetrik. Kadang-kadang keperluan untuk impedance dan tebal dielektrik bervariasi besar, membawa kepada rancangan "atas berat". Pada masa lain, nisbah aspek lubang buta boleh dikurangi oleh struktur asinmetrik. Kerana deformasi mudah dan putaran rancangan, mungkin perlu menekan tekanan.

Vial buta dan vial terkubur: Sirkuit fleks-ketat menyokong sambungan buta luaran melalui lapisan PCB ke satu atau lebih lapisan dalaman tanpa melewati seluruh papan; Via terkubur menyambung satu atau lebih lapisan dalaman tanpa melewati lapisan luar. Komposit melalui struktur biasanya memerlukan struktur asinmetrik bila memproses lapisan fleksibel.

Lapisan fleksibel melindungi: Film pelindung khas (seperti Tatsuta dan APlus) laminasi pada lapisan fleksibel. Sebuah penutup istimewa yang dibuka dengan lembaran konduktif membawa filem perisai ke tanah. Film-filem ini boleh melindungi kawasan fleksibel tanpa meningkatkan tebal yang signifikan.

Terdapat banyak konfigurasi berbeza untuk kombinasi kasar dan lembut. Bilangan lapisan diantara komponen yang ketat dan fleksibel tidak perlu sepadan, dan rancangan PCB boleh disesuaikan sepenuhnya untuk muatkan penyamaran tertutup; pastikan rancangan itu memenuhi piawai kualiti yang dinyatakan di IPC 2223C.

Ringkasan

Pengikatan tegar-Fleksible membantu memenuhi keperluan gangguan geometrik atau elektromagnetik kompleks, membolehkan sirkuit fleksibel atau papan tegar kuat digunakan sebanyak mungkin untuk mengurangi biaya penghasilan dan pemasangan.

Kerana rancangan yang ketat biasanya boleh mengendalikan keperluan 3D kompleks, perlu mempunyai perisian rancangan PCB yang berkuasa yang menyokong kaedah rancangan keseluruhan untuk memecahkan ruang antara medan elektromekanik.