اتجاه تصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور هو تطوير في اتجاه خفيف وصغير. بالإضافة إلى تصميم الألواح عالية الكثافة ، هناك أيضًا مناطق مهمة ومعقدة لتجميع التوصيل ثلاثي الأبعاد للألواح الصلبة المرنة. لوحة الدوائر الصلبة المرنة ، مع ولادة وتطوير FPC ، يتم استخدامها على نطاق واسع في مناسبات مختلفة.
إن اللوح الصلب المرن عبارة عن لوحة دوائر مرنة ولوحة دوائر صلبة تقليدية ، يتم دمجها في عمليات مختلفة ووفقًا لمتطلبات العملية ذات الصلة لتشكيل لوحة دوائر لها خصائص FPC وخصائص ثنائي الفينيل متعدد الكلور. يمكن استخدامه في بعض المنتجات ذات المتطلبات الخاصة ، على حد سواء منطقة مرنة ومنطقة صلبة معينة ، مما يساعد على توفير المساحة الداخلية ، ويقلل من حجم المنتج النهائي ، ويحسن أداء المنتج.
المواد مجلس مرنة
روابط سريعة
- المواد مجلس مرنة
- قواعد التصميم للألواح الصلبة
- 1. عبر الموقع
- 2. الوسادة وعبر التصميم
- 3. تتبع التصميم
- 4. تصميم طلاء النحاس
- 5. المسافة بين البئر والنحاس
- 6. تصميم منطقة مرنة جامدة
- 7. دائرة نصف قطرها الانحناء في منطقة الانحناء في لوحة Rigid-Flex
كما يقول المثل: "عندما يريد العامل أن يفعل شيئًا جيدًا ، يجب عليه أولاً أن يشحذ أدواته". لذلك ، من المهم جدًا الاستعداد بشكل كامل لعملية تصميم وإنتاج لوحة صلبة مرنة. ومع ذلك ، هذا يتطلب قدرا معينا من الخبرة وفهم خصائص المواد المطلوبة. تؤثر المواد المحددة للألواح الصلبة المرنة بشكل مباشر على عملية الإنتاج اللاحقة وأدائها.
المواد الصلبة مألوفة للجميع ، وغالبًا ما تستخدم مواد النوع FR4. ومع ذلك ، تحتاج المواد الصلبة المرنة أيضًا إلى مراعاة العديد من المتطلبات. إنه مناسب للالتصاق ويوفر مقاومة جيدة للحرارة لضمان أن تكون درجة تمدد جزء المفصل الصلب المرن بعد التسخين موحدة دون تشوه. تستخدم الشركة المصنعة العامة مادة صلبة من سلسلة الراتنج.
بالنسبة للمواد المرنة (المرنة) ، حدد ركيزة ذات حجم أصغر وفيلم تغطية. عموما ، يتم استخدام المواد المصنوعة من PI أصعب ، وتلك التي يتم إنتاجها باستخدام ركيزة غير لاصقة تستخدم مباشرة أيضًا. المواد المرنة هي كما يلي:
المواد الأساسية: FCCL (صفيحة النحاس المرنة المكسوة)
بوليميد بي. بوليميد: Kapton (12.5 أم / 20 أم / 25 أم / 50 أم / 75 أم). مرونة جيدة ، مقاومة درجات الحرارة العالية (درجة حرارة الاستخدام على المدى الطويل هي 260 درجة مئوية ، مقاومة على المدى القصير إلى 400 درجة مئوية) ، امتصاص الرطوبة العالية ، الخواص الكهربائية والميكانيكية الجيدة ، مقاومة جيدة للدموع. مقاومة جيدة للطقس والخواص الكيميائية ، ومثبطات جيدة للهب. بوليميد (PI) هو الأكثر استخداما على نطاق واسع. يتم تصنيع 80 ٪ منهم من قبل دوبونت ، الولايات المتحدة الأمريكية.
البوليستر PET
البوليستر (25um / 50um / 75um). رخيصة ومرنة ومقاومة المسيل للدموع. الخواص الميكانيكية والكهربائية الجيدة مثل قوة الشد ، مقاومة جيدة للماء والرطوبة. ومع ذلك ، بعد الحرارة ، يكون معدل الانكماش كبيرًا ومقاومة درجة الحرارة العالية ليست جيدة. ليست مناسبة لحام درجة حرارة عالية ، نقطة انصهار 250 درجة مئوية ، أقل استخداما.
Coverlay
وتتمثل المهمة الرئيسية لفيلم الغطاء في حماية الدائرة من الرطوبة والتلوث واللحام. تغطية سمك الفيلم من 1/2 مل إلى 5 مل (12.7 إلى 127 أم).
يتم توصيل الطبقة الموصلة بالنحاس المصلد والنحاس المصقول بالكهرباء والحبر الفضي. من بينها ، التركيب البلوري للنحاس بالكهرباء تقريبي ، والذي لا يفضي إلى تحسين خط الإنتاج. البنية البلورية النحاسية سلسة ، لكن التصاق الفيلم الأساسي ضعيف. يمكن تمييز حل النقطة ورقاقة النحاس عن المظهر. رقائق النحاس الإلكتروليتية نحاسية حمراء ، وأوراق النحاس المدلفنة بيضاء رمادية.
مواد إضافية وتصلب
المواد الإضافية وأجهزة التقوية عبارة عن مواد صلبة مضغوطة جزئيًا معًا من أجل لحام المكونات أو إضافة تعزيز للتركيب. يمكن تعزيز الفيلم المقوى بـ FR4 ، صفيحة الراتنج ، مادة لاصقة حساسة للضغط ، صفائح فولاذية وألومنيوم.
مادة لاصقة غير قابلة للتدفق / منخفضة التدفق (PP Low Flow PP). اتصال جامد وفليكس للوحات الصلب المرن ، PP عادة رقيقة جدا. هناك بشكل عام مواصفات 106 (2 مل) ، 1080 (3.0 مل / 3.5 مل) ، 2116 (5.6 مل) المواصفات.
هيكل لوحة صلبة مرنة
اللوح الصلب المرن عبارة عن طبقة أو أكثر من الطبقات الصلبة الملتصقة باللوحة المرنة ، ويتم توصيل الدائرة الموجودة على الطبقة الصلبة والدائرة على الطبقة المرنة ببعضها البعض عن طريق المعدنة. تحتوي كل لوحة صلبة مرنة على منطقة صلبة واحدة أو أكثر ومنطقة مرنة. يظهر أدناه مزيج من الألواح الصلبة والمرنة البسيطة ، مع أكثر من طبقة واحدة.
بالإضافة إلى ذلك ، مزيج من لوحة مرنة وعدد قليل من الألواح الصلبة ، مزيج من العديد من الألواح المرنة والعديد من الألواح الصلبة ، باستخدام الثقوب ، ثقوب الطلاء ، عملية التصفيح لتحقيق التوصيل الكهربائي. وفقًا لمتطلبات التصميم ، يعد مفهوم التصميم أكثر ملاءمة لتركيب الجهاز وتصحيح الأخطاء وكذلك عمليات اللحام. تأكد من استخدام مزايا ومرونة اللوحة الصلبة المرنة. هذا الموقف أكثر تعقيدًا ، وطبقة السلك أكثر من طبقتين. كما يلي:
التصفيح هو صفح رقائق النحاس ، قطعة P ، دائرة مرنة للذاكرة ، ودائرة صلبة خارجية في لوحة متعددة الطبقات. يختلف تصفيح اللوحة الصلبة المرنة عن تصفيح اللوحة المرنة فقط أو تصفيح اللوحة الصلبة. من الضروري مراعاة تشوه اللوحة المرنة أثناء عملية التصفيح والتسطيح السطحي للوحة الصلبة.
لذلك ، بالإضافة إلى اختيار المواد ، من الضروري أيضًا مراعاة سمك اللوح الصلب في عملية التصميم ، ولضمان أن يكون معدل الانكماش للجزء الصلب المرن ثابتًا دون تزييفه. أثبتت التجربة أن سمك 0.8 ~ 1.0 مم هو أكثر ملاءمة. في الوقت نفسه ، تجدر الإشارة إلى أن اللوحة الصلبة واللوحة المرنة توضع على مسافة معينة من الجزء المشترك حتى لا تؤثر على جزء المفصل الصلب.
عملية إنتاج ألواح الدمج الصلبة المرنة
يجب أن يحتوي إنتاج الصلب المرن على كل من معدات إنتاج FPC وأجهزة معالجة ثنائي الفينيل متعدد الكلور. أولاً ، يقوم مهندس الإلكترونيات برسم خط وشكل اللوحة المرنة وفقًا للمتطلبات ، ثم يقوم بتسليمها إلى المصنع الذي يمكنه إنتاج اللوحة المرنة الصلبة. بعد معالجة مهندسي CAM وتخطيط الوثائق ذات الصلة ، يتم ترتيب خط إنتاج FPC. خطوط إنتاج FPC و PCB مطلوبة لإنتاج مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور. بعد خروج اللوحة المرنة واللوح الصلب ، وفقًا لمتطلبات التخطيط الخاصة بالمهندسين الإلكترونيين ، يتم ضغط FPC و PCB بسلاسة من خلال آلة الصحافة ، ومن خلال سلسلة من الخطوات التفصيلية ، تكون العملية النهائية عبارة عن لوح صلب مرن .
على سبيل المثال ، خذ لوحة موتورولا 1 + 2F + 1 المحمولة والشاشة الجانبية ذات 4 طبقات (لوحة صلبة من طبقتين ولوح مرن من طبقتين). متطلبات صناعة الألواح هي تصميم HDI مع درجة BGA بحجم 0.5 مم. سمك اللوح المرن هو 25um ويوجد تصميم ثقب IVH (Interstitial Via Hole). سمك لوحة كاملة: 0.295 +/- 0.052 مم. الطبقة الداخلية LW / SP هي 3/3 مل.
قواعد التصميم للألواح الصلبة
تعتبر اللوحة الصلبة المرنة أكثر تعقيدًا في التصميم من تصميم PCB التقليدي ، وهناك العديد من الأماكن التي يجب الانتباه إليها. على وجه الخصوص ، تخضع المناطق التي تمر بمرحلة انتقالية جامدة ، وكذلك التوجيه ذات الصلة ، vias ، وما إلى ذلك لمتطلبات قواعد التصميم المقابلة.
1. عبر الموقع
في حالة الاستخدام الديناميكي ، خاصةً عندما تكون اللوحة المرنة غالبًا ما يتم ثنيها ، يتم تجنب الثقوب خلال اللوحة المرنة قدر الإمكان ، كما يمكن كسر الثقوب الموجودة بسهولة. ومع ذلك ، لا يزال من الممكن ثقب المنطقة المقواة على السبورة المرنة ، ولكن تجنب أيضًا المنطقة المجاورة لحافة المنطقة المقواة. لذلك ، من الضروري تجنب مسافة معينة من منطقة الترابط عند ثقب الثقوب في تصميم اللوحة المرنة والصلبة. كما هو مبين أدناه.
بالنسبة لمتطلبات المسافة من خلال و flex-flex ، فإن القواعد الواجب اتباعها في التصميم هي:
- يجب الحفاظ على مسافة لا تقل عن 50 مل ، ويتطلب تطبيق الموثوقية العالية ما لا يقل عن 70 مل.
- لن تقبل معظم المعالجات المسافات القصوى التي تقل عن 30 مل.
- اتبع نفس قواعد vias على لوحة مرنة.
- هذه هي القاعدة الأكثر أهمية في لوحة الصلب المرن.
2. الوسادة وعبر التصميم
تربح الوسائد والأشكال القيمة القصوى عند تلبية المتطلبات الكهربائية ، ويتم استخدام خط الانتقال السلس عند التقاطع بين الوسادة والموصل لتجنب الزاوية الصحيحة. يجب إضافة منصات منفصلة إلى أخمص القدمين لتعزيز الدعم.
في تصميم الألواح الصلبة المرنة ، تتلف الأغطية أو الوسادات بسهولة. القواعد الواجب اتباعها لتقليل هذا الخطر:
- تتعرض لوحة اللحام الموجودة في اللوحة أو عبر حلقة نحاسية ، كلما كان ذلك أفضل.
- تضيف آثار الفتحات عبر الدموع قدر الإمكان لزيادة الدعم الميكانيكي.
- إضافة اصبع القدم لتعزيز.
3. تتبع التصميم
إذا كانت هناك آثار على طبقات مختلفة في منطقة Flex (Flex) ، فحاول تجنب سلك واحد في الأعلى والآخر في نفس المسار في الأسفل. وبهذه الطريقة ، عند ثني الألواح المرنة ، تكون قوة الطبقات العليا والسفلى من السلك النحاسي غير متناسقة ، والتي من المحتمل أن تسبب أضرارًا ميكانيكية للخط. بدلاً من ذلك ، يجب أن ترنح المسارات وتعبر المسارات. كما هو مبين أدناه.
يتطلب تصميم التوجيه في المنطقة المرنة (Flex) أن يكون خط القوس أفضل ، وليس خط الزاوية. خلافا للتوصيات في منطقة جامدة. هذا يمكن أن يحمي قسم جزء لوحة مرنة من الانهيار بسهولة عند الانحناء. يجب أن يتجنب الخط أيضًا التمدد أو الانكماش المفاجئ ، ويجب توصيل الخطوط السميكة والرقيقة بواسطة قوس على شكل دمعة.
4. تصميم طلاء النحاس
بالنسبة للانحناء المرن للوحة المرنة المقواة ، يفضل أن تكون الطبقة النحاسية أو المسطحة عبارة عن هيكل شبكي. ومع ذلك ، من أجل التحكم في المعاوقة أو التطبيقات الأخرى ، فإن بنية الشبكة ليست مرضية من حيث الجودة الكهربائية. لذلك ، في التصميم المحدد ، يجب على المصمم إجراء استدعاء للحكم يناسب متطلبات التصميم. هل تستخدم شبكة من النحاس أم صلب؟ ومع ذلك ، بالنسبة لمنطقة النفايات ، لا يزال من الممكن تصميم أكبر عدد ممكن من النحاس الصلب. كما هو مبين أدناه.
5. المسافة بين البئر والنحاس
تشير هذه المسافة إلى المسافة بين الفتحة والجلد النحاسي. يشار إلى ذلك باسم "المسافة النحاسية للفتحة". تختلف مادة اللوح المرن عن تلك الموجودة في اللوح الصلب ، بحيث يصعب التعامل مع المسافة بين الفتحات والنحاس. بشكل عام ، يجب أن تكون مسافة ثقب النحاس القياسية 10 مل.
بالنسبة للمنطقة المرنة الصلبة ، يجب عدم تجاهل أهم مسافتين. واحد هو الحفر إلى النحاس المذكورة هنا ، والذي يتبع الحد الأدنى من معيار 10 مل. الآخر هو الفتحة الموجودة على حافة السبورة المرنة (الفتحة إلى الفليكس) ، والتي يوصى بها عمومًا لتكون 50 مل.
6. تصميم منطقة مرنة جامدة
في المنطقة المرنة الصلبة ، من المفضل أن يتم تصميم اللوحة المرنة لتكون متصلة بالألواح الصلبة في منتصف المجموعة. تعتبر أسطح الألواح المرنة ثقوبًا مدفونة في منطقة رابطة صلبة مرنة. المجالات التي يجب ملاحظتها في المنطقة المرنة الصلبة هي كما يلي:
- يجب نقل الخط بسلاسة ، ويجب أن يكون اتجاه الخط عموديًا على اتجاه الانحناء.
- يجب توزيع التصميم بالتساوي في جميع أنحاء منطقة الانحناء.
- يجب تعظيم عرض السلك في جميع أنحاء منطقة الانحناء.
- يجب أن تحاول منطقة الانتقال الجامدة عدم اعتماد تصميم PTH.
7. دائرة نصف قطرها الانحناء في منطقة الانحناء في لوحة Rigid-Flex
يجب أن تكون منطقة الانحناء المرنة للوحة الصلبة المرنة قادرة على تحمل 100000 انحراف بدون فواصل أو دوائر قصيرة أو أداء مخفض أو عملية فصل غير مقبولة. تقاس المقاومة العاطفية بواسطة معدات خاصة ، ويمكن قياسها أيضًا بأدوات مماثلة. يجب أن تفي العينات التي تم اختبارها بمتطلبات المواصفات الفنية ذات الصلة.
في التصميم ، يجب الإشارة إلى نصف قطر الانحناء كما هو موضح في الشكل أدناه. يجب أن يرتبط تصميم نصف قطر الانحناء بسمك اللوح المرن في منطقة الثني المرنة وعدد طبقات اللوح المرن. معيار مرجعي بسيط هو R = WxT. T هو السماكة الكلية للوحة المرنة. اللوحة الواحدة W هي 6 ، واللوحة المزدوجة 12 ، واللوحة متعددة الطبقات 24. لذلك ، يبلغ الحد الأدنى لنصف قطر الانحناء للوحة الواحدة 6 مرات ، واللوحة المزدوجة سماكة 12 مرة ، واللوحة متعددة الطبقات بسماكة 24 مرة. يجب أن لا يقل كل هذا عن 1.6 مم.
باختصار ، من المهم بشكل خاص أن يرتبط تصميم اللوحة المرنة والصلبة بتصميم لوحة الدوائر المرنة. يتطلب تصميم اللوحة المرنة مراعاة المواد المختلفة ، السماكة ومجموعات مختلفة من الركيزة ، طبقة الترابط ، رقائق النحاس ، طبقة الغطاء ولوحة التسليح والمعالجة السطحية للوحة المرنة ، بالإضافة إلى خواصه ، مثل قوة التقشير والمقاومة المرنة . خواص المرن ، الخواص الكيميائية ، درجات حرارة التشغيل ، إلخ. يجب إيلاء اعتبار خاص للتجميع والتطبيق المحدد للوحة المرنة المصممة. يمكن أن تشير قواعد التصميم المحددة في هذا الصدد إلى معايير IPC: IPC-D-249 و IPC-2233.
بالإضافة إلى ذلك ، لدقة معالجة اللوحة المرنة ، دقة المعالجة في الخارج هي: عرض الدائرة: 50μm ، فتحة: 0.1mm ، وعدد الطبقات أكثر من 10 طبقات. محلي: عرض الدائرة: 75μm ، فتحة: 0.2mm ، 4 طبقات. هذه تحتاج إلى فهم والإشارة إليها في تصميم معين.
أحد التطبيقات العادية للوحة الصلب المرن هو تصميم iPhone PCB. تستخدم Apple لوحة مرنة صلبة لتوصيل شاشة الجهاز المحمولة باللوحة الرئيسية. إذا كنت تريد معرفة المزيد عن تطبيقات الألواح الصلبة المرنة في صناعات مثل الأجهزة الطبية أو العسكرية أو الإلكترونيات الضوئية ، فتفضل بزيارة RayMing.
