PCB 디자인의 추세는 가볍고 작은 방향으로 발전하는 것입니다. 고밀도 보드 설계 외에, 플렉스 하드 보드의 3 차원 연결 어셈블리의 중요하고 복잡한 영역도 있습니다. FPC의 탄생과 발전을 가진 리지드 플렉스 회로 기판은 다양한 경우에 점차 널리 사용되고 있습니다.
리지드-플렉스 보드는가요 성 회로 보드 및 종래의 리지드 회로 보드이며, 이는 다양한 프로세스 및 관련 프로세스 요구 사항에 따라 결합되어 FPC 특성 및 PCB 특성을 모두 갖는 회로 보드를 형성한다. 내부 공간을 절약하고 완제품의 양을 줄이며 제품 성능을 향상시키는 특정 융통성있는 영역과 단단한 영역 모두와 같은 특별한 요구 사항이있는 일부 제품에 사용할 수 있습니다.
유연한 보드 재료
빠른 링크
- 유연한 보드 재료
- 리지드 플렉스 보드의 설계 규칙
- 1. 위치를 통해
- 2. 패드와 비아 디자인
- 3. 트레이스 디자인
- 4. 구리 도금 디자인
- 5. 시추공과 구리 사이의 거리
- 6. 강성-유연한 구역의 설계
- 7. Rigid-Flex Board의 굽힘 영역의 굽힘 반경
"근로자가 좋은 일을하고 싶을 때는 먼저 도구를 연마해야합니다."따라서 리지드 플렉스 보드의 설계 및 생산 공정을 완전히 준비하는 것이 매우 중요합니다. 그러나 이것은 어느 정도의 전문 지식과 필요한 재료의 특성에 대한 이해가 필요합니다. 리지드 플렉스 플레이트 용으로 선택된 재료는 후속 생산 공정 및 성능에 직접적인 영향을 미칩니다.
강성 재료는 모든 사람에게 친숙하며 FR4 유형 재료가 종종 사용됩니다. 그러나 강성 소재는 많은 요구 사항을 고려해야합니다. 고착에 적합하고 가열 후 강성 이음 부의 팽창 정도가 변형없이 균일하도록 보장하기 위해 우수한 내열성을 제공합니다. 일반 제조업체는 수지 시리즈의 단단한 재료를 사용합니다.
유연한 (가요 성) 재료의 경우 더 작은 크기의 기판과 커버 필름을 선택하십시오. 일반적으로, 더 단단한 PI로 제조 된 재료가 사용되며, 비 접착 성 기판을 사용하여 제조 된 재료도 직접 사용된다. 플렉스 소재는 다음과 같습니다.
기본 재 ： FCCL (유연한 구리 클래드 라미네이트)
폴리이 미드 PI. 폴리이 미드 : Kapton (12.5um / 20um / 25um / 50um / 75um). 우수한 유연성, 고온 저항성 (장기 사용 온도는 260 ° C, 단기 저항은 400 ° C 임), 높은 흡습성, 우수한 전기적 및 기계적 특성, 우수한 인열 저항성. 우수한 내후성 및 화학적 특성, 우수한 난연성. 폴리이 미드 (PI)가 가장 널리 사용됩니다. 80 %는 미국 듀폰에서 제조합니다.
폴리 에스테르 PET
폴리 에스테르 (25um / 50um / 75um). 저렴하고 유연하며 찢어지지 않습니다. 인장 강도, 내수성 및 흡습성과 같은 우수한 기계적 및 전기적 특성. 그러나, 열 후 수축률이 크고 고온 저항성이 좋지 않다. 고온 납땜, 융점 250 ° C에는 적합하지 않으며 덜 사용됩니다.
커버 레이
커버 필름의 주요 기능은 회로를 습기, 오염 및 납땜으로부터 보호하는 것입니다. 1/2 mil ~ 5 mil (12.7 ~ 127 um)의 커버 필름 두께.
전도성 층은 압연 어닐링 된 구리, 전착 된 구리 및은 잉크이다. 그 중에서도 전해 구리 결정 구조가 거칠기 때문에 미세한 라인 수율에 도움이되지 않는다. 구리 결정 구조는 부드럽지만, 베이스 필름과의 접착력은 떨어진다. 포인트 솔루션과 구리 포일은 외관과 구별 될 수 있습니다. 전해 구리 포일은 구리 적색이며, 압연 구리 포일은 회백색이다.
추가 재료 및 보강재
보조 재료 및 보강재는 부품을 용접하거나 장착을위한 보강재를 추가하기 위해 부분적으로 함께 압축 된 단단한 재료입니다. 강화 필름은 FR4, 수지 판, 점착제, 강판 및 알루미늄 시트로 강화할 수 있습니다.
비 유량 / 저 유량 접착제 프리프 레그 (저 유량 PP). 리지드 플렉스 보드, 일반적으로 매우 얇은 PP를위한 강성 및 플렉스 연결. 일반적으로 106 (2mil), 1080 (3.0mil / 3.5mil), 2116 (5.6mil) 사양이 있습니다.
견고하고 유연한 판 구조
리지드-플렉스 보드는가요 성 보드에 부착 된 하나 이상의 리지드 층이고, 리지드 층상의 회로와가요 성 층상의 회로는 금속 화에 의해 서로 연결된다. 각 리지드 플렉스 패널에는 하나 이상의 리지드 영역과가요 성 영역이 있습니다. 간단한 강성과 유연한 판의 조합은 아래에 하나 이상의 층으로 표시되어 있습니다.
또한, 전기 상호 연결을 달성하기 위해 홀, 도금 홀, 라미네이션 프로세스를 사용하여, 플렉시블 보드와 몇몇 강성 보드의 조합, 몇몇 플렉시블 보드와 몇몇 강성 보드의 조합. 설계 요구 사항에 따라 설계 개념은 용접 작업뿐만 아니라 장치 설치 및 디버깅에 더 적합합니다. 리지드 플렉스 보드의 장점과 유연성을보다 잘 활용하십시오. 이 상황은 더 복잡하며 와이어 레이어는 두 개 이상의 레이어입니다. 다음과 같이
라미네이션은 동박, P- 피스, 메모리가요 성 회로 및 외부 강성 회로를 다층 보드로 적층하는 것입니다. 리지드 플렉스 보드의 라미네이션은 플렉스 보드의 라미네이션 또는 리지드 보드의 라미네이션과 다릅니다. 라미네이션 공정 동안가요 성 보드의 변형 및 강성 보드의 표면 평탄도를 고려해야한다.
따라서, 재료 선택에 추가하여, 설계 프로세스에서 강성 플레이트의 두께를 고려하고, 강성-가요 성 부분의 수축률이 뒤틀림없이 일정하게 유지 될 필요가있다. 실험은 0.8 ~ 1.0mm의 두께가 더 적합하다는 것을 증명합니다. 동시에, 강성 플레이트 및가요 성 플레이트는 강성 조인트 부분에 영향을 미치지 않도록 조인트 부분으로부터 소정 거리에 배치된다는 점에 유의해야한다.
견고하고 유연한 조합 보드 생산 공정
강성-플렉스 생산에는 FPC 생산 장비와 PCB 처리 장비가 모두 있어야합니다. 먼저, 전자 엔지니어는 요구 사항에 따라 플렉서블 보드의 선과 모양을 그린 다음 리지드 플렉스 보드를 생산할 수있는 공장으로 전달합니다. CAM 엔지니어가 관련 문서를 처리하고 계획 한 후 FPC 생산 라인이 마련됩니다. PCB를 생산하려면 FPC 및 PCB 생산 라인이 필요합니다. 전자 엔지니어의 계획 요구 사항에 따라 플렉스 보드와 리지드 보드가 나온 후 FPC와 PCB는 프레스 기계를 통해 원활하게 압축 된 다음 일련의 세부 단계를 거쳐 최종 프로세스가 리지드 플렉스 보드입니다. .
예를 들어 Motorola 1 + 2F + 1 모바일 디스플레이 및 사이드 키 4 레이어 보드 (2 레이어 고정 보드 및 2 레이어 플렉스 보드)를 예로 들어 보겠습니다. 제판 요건은 BGA 피치가 0.5mm 인 HDI 디자인입니다. 플렉스 보드의 두께는 25um이며 IVH (Interstitial Via Hole) 홀 디자인이 있습니다. 전체 플레이트의 두께 : 0.295 +/- 0.052 mm. 내층 LW / SP는 3/3 밀이다.
리지드 플렉스 보드의 설계 규칙
강성 플렉스 보드는 기존 PCB 설계보다 설계가 훨씬 복잡하며주의를 기울여야 할 곳이 많습니다. 특히, 강성 전이 영역과 관련 라우팅, 비아 등은 해당 설계 규칙의 요구 사항을 따릅니다.
1. 위치를 통해
동적으로 사용하는 경우, 특히 플렉서블 보드가 종종 구부러지는 경우, 플렉서블 보드의 관통 구멍을 최대한 피하고 관통 구멍이 쉽게 부러집니다. 그러나, 플렉스 보드의 강화 영역은 여전히 천공 될 수 있지만, 강화 영역의 가장자리 부근을 피하십시오. 따라서, 플렉스 및 하드 보드 설계에서 구멍을 뚫을 때 접합 영역의 특정 거리를 피해야합니다. 아래 그림과 같이.
비아 및 리지드 플렉스의 거리 요구 사항에 대해 설계시 준수해야 할 규칙은 다음과 같습니다.
- 최소 50 밀의 거리를 유지해야하며 높은 신뢰성의 적용에는 70 밀 이상이 필요합니다.
- 대부분의 프로세서는 30mil 이하의 극단적 인 거리를 허용하지 않습니다.
- 유연한 보드의 비아에 대해서도 동일한 규칙을 따릅니다.
- 이것이 리지드 플렉스 보드에서 가장 중요한 디자인 규칙입니다.
2. 패드와 비아 디자인
패드와 비아는 전기적 요구 사항이 충족 될 때 최대 값을 얻으며, 직각을 피하기 위해 패드와 도체 사이의 교차점에 부드러운 전환선이 사용됩니다. 지지대를 강화하려면 발가락에 별도의 패드를 추가해야합니다.
리지드 플렉스 보드 설계에서 비아 또는 패드는 쉽게 손상됩니다. 이 위험을 줄이기 위해 따라야 할 규칙 :
- 패드 또는 비아의 솔더 패드가 구리 링에 노출 될수록 클수록 좋습니다.
- 스루 홀 트레이스는 기계적 지지력을 높이기 위해 가능한 한 눈물을 추가합니다.
- 강화하기 위해 발가락을 추가하십시오.
3. 트레이스 디자인
플렉스 영역 (Flex)의 다른 레이어에 흔적이있는 경우 하나의 와이어는 상단에 있고 다른 하나는 하단의 동일한 경로에 두지 마십시오. 이러한 방식으로, 가요 성 보드가 구부러 질 때, 구리 와이어의 상부 및 하부 층의 힘이 일치하지 않아서 라인에 기계적 손상을 일으킬 수있다. 대신에, 당신은 길을 비틀고 길을 건너야합니다. 아래 그림과 같이.
플렉스 구역 (Flex)의 라우팅 설계를 위해서는 각도 라인이 아닌 호 라인이 최상이어야합니다. Rigid 영역의 권장 사항과 달리 이것은 구부러 질 때 플렉서블 보드 부분이 쉽게 부러지지 않도록 보호 할 수 있습니다. 이 선은 갑작스런 팽창이나 수축을 피해야하며 두껍고 얇은 선은 눈물 방울 모양의 호로 연결해야합니다.
4. 구리 도금 디자인
강화가요 성 보드의가요 성 굽힘을 위해, 구리 또는 평평한 층은 바람직하게는 메쉬 구조이다. 그러나, 임피던스 제어 또는 다른 응용의 경우, 메쉬 구조는 전기적 품질면에서 만족스럽지 않다. 따라서 특정 설계에서 설계자는 설계 요구 사항에 맞는 판단을 내려야합니다. 메시 구리 또는 솔리드를 사용하고 있습니까? 그러나 폐기물 영역의 경우 가능한 많은 고체 구리를 설계하는 것이 여전히 가능합니다. 아래 그림과 같이.
5. 시추공과 구리 사이의 거리
이 거리는 구멍과 구리 스킨 사이의 거리를 나타냅니다. 이것을 "홀 구리 거리"라고합니다. 플렉스 보드의 재료는 단단한 보드의 재료와 다르기 때문에 구멍과 구리 사이의 거리를 처리하기가 너무 어렵습니다. 일반적으로 표준 홀 구리 거리는 10mil이어야합니다.
융통성있는 영역의 경우 가장 중요한 두 거리를 무시해서는 안됩니다. 하나는 여기에 언급 된 드릴 투 구리 (Drill to Copper)로, 최소 표준 10mil을 따릅니다. 다른 하나는 플렉스 보드 가장자리의 구멍 (Hole to Flex)이며 일반적으로 50mil 인 것이 좋습니다.
6. 강성-유연한 구역의 설계
강성-가요 성 구역에서, 가요 성 보드는 바람직하게는 스택의 중간에서 하드 보드에 연결되도록 설계된다. 플렉스 보드의 비아는 강성-유연성 본드 영역에 묻힌 구멍으로 간주됩니다. 강성-유연한 영역에서주의해야 할 영역은 다음과 같습니다.
- 선은 부드럽게 전환되어야하며 선의 방향은 굽힘 방향과 수직이어야합니다.
- 레이아웃은 벤딩 영역 전체에 고르게 분포되어야합니다.
- 굽힘 영역 전체에서 와이어 너비를 최대화해야합니다.
- 강성 전이 영역은 PTH 설계를 채택하지 않아야합니다.
7. Rigid-Flex Board의 굽힘 영역의 굽힘 반경
리지드 플렉스 패널의가요 성 굽힘 영역은 파손, 단락, 성능 저하 또는 용납 할 수없는 박리없이 100, 000 회 처짐을 견딜 수 있어야합니다. 굴곡 저항은 특수 장비로 측정되며 동등한 장비로도 측정 할 수 있습니다. 테스트 된 샘플은 관련 기술 사양의 요구 사항을 충족해야합니다.
설계시, 아래 그림과 같이 굽힘 반경을 참조해야합니다. 굽힘 반경의 설계는가요 성 굽힘 영역에서 플렉스 보드의 두께 및 플렉스 보드의 층 수와 관련되어야합니다. 간단한 기준 표준은 R = WxT입니다. T는 플렉스 보드의 총 두께입니다. 단일 패널 (W)은 6, 이중 패널 (12) 및 다층 보드 (24)이다. 따라서, 단일 패널의 최소 굽힘 반경은 6 배이고, 이중 패널은 12 배 두께이며, 다층 보드는 24 배 두께이다. 모두 1.6mm 이상이어야합니다.
요약하면, 가요 성 및 하드 보드의 설계가가요 성 회로 보드 설계와 관련되는 것이 특히 중요하다. 플렉서블 보드 설계는 기판, 본딩 레이어, 구리 포일, 커버 레이어 및 강화 플레이트의 다양한 재료, 두께 및 다양한 조합과 플렉서블 보드의 표면 처리 및 박리 강도 및 내 굴곡성과 같은 특성을 고려해야합니다. . 플렉스 특성, 화학적 특성, 작동 온도 등. 설계된 플렉스 플레이트의 조립 및 특정 적용에 대해 특별히 고려해야합니다. 이와 관련된 특정 설계 규칙은 IPC 표준 IPC-D-249 및 IPC-2233을 참조 할 수 있습니다.
또한, 플렉스 보드의 처리 정확도의 경우 해외 처리 정밀도는 회로 폭 : 50μm, 조리개 : 0.1mm이며 레이어 수는 10 개 이상의 레이어입니다. 국내 : 회로 폭 : 75μm, 조리개 : 0.2mm, 4 층. 이들은 특정 설계에서 이해되고 참조되어야합니다.
딱딱한 플렉스 보드의 일반적인 응용 중 하나는 iPhone PCB 디자인입니다. Apple은 견고한 플렉스 보드를 사용하여 기기의 모바일 디스플레이를 메인 보드와 연결합니다. 의료 기기, 군사 또는 광전자와 같은 산업을위한 강성-플렉스 보드 애플리케이션에 대한 자세한 내용을 보려면 RayMing을 방문하십시오.
