Teknik PCB - Belajar tentang panduan desain sirkuit fleksibel

Terdapat banyak persamaan antara cabaran yang dihadapi oleh rancangan sirkuit fleksibel dan yang dihadapi oleh rancangan PCB yang ketat, tetapi juga terdapat banyak perbezaan. Ciri-ciri asas sirkuit fleksibel yang boleh mengelilingi dan fleks menentukan bahawa ia lebih seperti peranti mekanik daripada peranti elektrik. Oleh itu, litar fleksibel mempunyai siri keperluan unik. Memahami interaksi antara keperluan ini akan membantu perancang PCB untuk merancang penyelesaian sambungan litar fleksibel yang boleh dipercayai dan berkesan pada harga keseimbangan fungsi elektrik dan mekanik.

Semak karakteristik konsentrasi tekanan desain. Karakteristik konsentrasi tekanan adalah satu-satunya penyebab kegagalan mekanik sirkuit fleksibel (iaitu retakan/patah konduktor, merobek bahan mengisolasi, dll.). Untuk menghindari titik konsentrasi tekanan, struktur sirkuit tidak patut diubah di kawasan pembelokan atau di sekitar segera. Dalam kawasan pembelokan, lebar, tebal atau arah tempatan konduktor tidak patut berubah, tidak patut ada lapisan atau penutup elektroplating, lapisan penutup atau bahan pengisihan luaran tidak patut mempunyai terbuka, dan tidak patut ada lubang mana-mana jenis di kawasan pembelokan.

Nisbah Bending

Tentukan dan menilai nisbah bengkok minimum desain. Nisbah bengkok adalah indeks terbaik untuk menilai sama ada litar fleksibel akan mempunyai masalah semasa digunakan. Nisbah bengkok ialah tebal sirkuit-radius bengkok

Nisbah bengkok optimal struktur

Kabel konduktor

Kondutor patut melewati kawasan bengkok sebanyak yang mungkin dan membuat konduktor bertentangan dengan permukaan bengkok (Figur 1). Melakukan demikian boleh minimumkan tekanan pada konduktor apabila ia bengkok, dengan itu maksimumkan hidup perkhidmatan sirkuit. Anda sepatutnya menggunakan lengkung lengkung bukannya sudut tajam untuk mengubah arah konduktor. Apabila tidak mungkin untuk mengubah arah konduktor dengan lengkung lengkung, lebih baik menggunakan dua sudut 45° untuk mengubah arah konduktor, dan kemudian hanya mempertimbangkan sudut 90°.

Apabila arah konduktor tidak boleh diubah dengan lengkung lengkung, lebih baik menggunakan dua sudut 45° untuk mengubah arah konduktor daripada satu sudut 90°.

Lebih baik letakkan konduktor kecil di dalam kawasan pengendalian. Kemampuan konduktor kecil (<0.007") Untuk menahan ekstrusi lebih baik daripada kemampuan untuk menahan tekanan. Letakkan jenis konduktor ini di dalam kawasan bengkok boleh mengurangi atau menghindari tekanan. Jangan tumpukan konduktor pada struktur berbilang lapisan untuk menghindari kesan cahaya bentuk I. Menekik konduktor akan mengembangkan keseluruhan tebal sirkuit, demikian mengurangkan fleksibiliti dan kemampuan sirkuit untuk membengkuk dengan mudah.

konduktor

konduktor sirkuit fleksibel dibuat menggunakan proses photoetching, iaitu, sepotong tembaga digunakan untuk memulakan produksi. Dengan menambah topeng ke laluan konduktif ideal, dan kemudian menggunakan kaedah kimia untuk membuang tembaga yang tidak diperlukan, meninggalkan corak sirkuit ideal, dengan itu membentuk konduktor. Keterangan akan melenyapkan tembaga yang belum ditambah dengan topeng, dan juga akan melenyapkan pinggir konduktor, menyebabkan "cetakan sisi".

Sebagaimana tebal foli tembaga meningkat, jumlah pencetakan sisi juga akan meningkat. Oleh itu, sukar bagi penghasil sirkuit fleksibel untuk membuat konduktor yang sangat kecil pada foil tembaga yang sangat tebal. Akan ada perbezaan dalam proses pencetakan (terutamanya kekuatan pencetakan akan berbeza dengan kandungan tembaga dalam penyelesaian). Oleh itu, perancang mesti mempertimbangkan toleransi proses bagi lebar jejak (dan jarak baris). Untuk mendapatkan hasil pencetak terbaik, lebar konduktor sepatutnya sekurang-kurangnya 5 kali tebal.

Ia disarankan untuk tetapkan lebar konduktor ke lebar yang mungkin. Contohnya, jika rancangan perlu menekan konduktor dengan lebar 0.005" diantara pads di kawasan terpisah, selepas konduktor meninggalkan kawasan terpisah, lebar patut ditambah dengan 0.010" hingga 0.012". Pendekatan ini boleh meningkatkan hasil cetakan. Ini bermakna jumlah biaya sirkuit akan dikurangi.

Jika lebar konduktor diantara pads di kawasan terpisah mesti dikurangkan, ia mesti disesuaikan kepada lebar asal selepas konduktor meninggalkan kawasan terpisah

Filet tanah

Lebih baik untuk masukkan bahagian penuh di setiap kedudukan dimana konduktor memasuki pad. Penisi pad boleh mengurangkan atau menghapuskan titik konsentrasi tekanan potensi.

Memotong air mata melepaskan blok berhenti air mata tembaga, kerana peranti tersebut telah terbukti tidak berkesan dalam mencegah air mata berlaku atau mencegah retakan menyebar.

Raka solusi yang boleh mengurangi kerosakan

Via

Vias boleh sambung semua lapisan pada lokasi vias. Via buta boleh menyambungkan lapisan luar dan lapisan bersebelahan bersama-sama, tetapi tidak berjalan melalui seluruh sirkuit. Via terkubur akan menyambungkan lapisan dalaman, tetapi tidak akan meneruskan ke lapisan luar. Vial buta dan vial yang terkubur akan meningkatkan biaya sirkuit, tetapi juga akan meningkatkan kawasan yang boleh digunakan PCB pada lapisan yang tidak dikelilingi.

Dua bahan penutup paling umum untuk pembukaan kebebasan SMT adalah filem poliimid dan topeng solder fleksibel. Kaedah untuk mencipta pembukaan kebebasan pada dua bahan ini benar-benar berbeza, jadi keperluan desain juga sangat berbeza. Pembukaan kebebasan pada filem poliimid boleh dibentuk dengan menggali, menggali atau menumbuk. Bentuk dan saiz pembukaan kebebasan terhad oleh bentuk latihan bulatan atau alat. Oleh itu, pembukaan kebebasan SMT pada filem poliimid sama ada bulatan atau eliptik. Set pembukaan kebebasan untuk pads SMT berbilang adalah juga kaedah biasa dalam rancangan sirkuit fleksibel.

Topeng tentera mudah seperti topeng tentera PCB konvensional dibentuk oleh imej fotosensitif, jadi mana-mana bentuk pembukaan boleh dicapai. Pembukaan kebebasan topeng askar sepatutnya sedikit lebih besar daripada pad SMT untuk memastikan jika terdapat deviasi jajaran semasa proses cetakan, topeng askar tidak akan diletak ke pad.

Impedansi terkawal dan integriti isyarat

Kelajuan operasi peralatan elektronik terus meningkat, menghasilkan pengendalian karakteristik semua bahagian pemasangan elektronik, termasuk mana-mana PCB fleksibel atau PCB ketat dalam sistem, mempunyai pengendalian yang sepadan. Kegagalan kekuatan akan menyebabkan refleksi isyarat dan penghancuran isyarat pada setiap titik tidak sepadan, menyebabkan isyarat yang salah, dan akhirnya menyebabkan peralatan gagal berfungsi secara biasa.