Платы Rigid-Flex представляют собой комбинацию жестких плат и гибких схем, которые постоянно ламинированы вместе и соединены между собой через сквозные отверстия. Платы Rigid-Flex также пишутся как Flex-Rigid. Платы Rigid-Flex охватывают границы традиционных жестких плат и уникальные свойства гибких схем, используя высокопластичную фотолитографию меди ED или RA на гибкой изолирующей пленке.
Что такое гибко-жёсткая печатная плата?
Гибкие схемы состоят из стопки гибкого полиимида Kapton и меди, ламинированных с помощью нагрева, клея и давления. Платы Rigid-Flex обеспечивают более высокую плотность компонентов и лучший контроль качества. Как и в случае с традиционными платами, вы можете монтировать компоненты с обеих сторон платы Rigid-Flex.
Обеспечивает контролируемое сопротивление
Не требуются дополнительные компоненты, такие как разъемы ZIF и соединительные кабели
Улучшает способность схемы передавать сигналы без потерь.
Уменьшает вес
Более ценное пространство для сборки и маршрутизации компонентов
Снижает сложность логистики
Можно решить сложные проблемы с контактами и упростить сборку
Значительно повысить надежность всей системы печатной платы
Можно сочетать с технологией микропереходов HDI PCB (микропереходы, скрытые и глухие переходы, тончайшие проводящие линии)
Можно сочетать с технологией теплоотвода
Значительно улучшается функциональная тестируемость
Проблемы с гибко-жесткими печатными платами
Различные проблемы компенсируют универсальность и гибкость, которые позволяют вам создавать проекты и продукты на гибко-жестких печатных платах. Традиционные конструкции гибко-жестких плат позволяют монтировать компоненты, разъемы и шасси продукта на физически более прочную жесткую часть компонента. Аналогично, с точки зрения традиционных конструкций, гибкая схема используется только как межсоединение, при этом снижается масса и повышается устойчивость к вибрации.
Новые конструкции продуктов в сочетании с улучшенной технологией гибких схем ввели новые правила проектирования для гибко-жестких плат. Теперь ваша команда разработчиков может свободно размещать компоненты в области гибкой схемы. Объедините эту свободу с многослойным подходом к проектированию жестко-гибких печатных плат, и вы сможете встроить больше схем в свой проект. Однако получение этой свободы добавляет некоторые проблемы с трассировкой и переходными отверстиями.
Каковы правила проектирования жестко-гибких печатных плат?
Гибкие схемы всегда имеют линии изгиба, которые влияют на трассировку. Вы не можете размещать компоненты или переходные отверстия вблизи линий изгиба из-за потенциального напряжения материала.
Даже при правильном размещении компонентов изгиб гибкой схемы может вызвать повторяющиеся механические напряжения на контактных площадках поверхностного монтажа и переходных отверстиях. Ваша команда может уменьшить эти напряжения, используя металлизацию сквозных отверстий и используя дополнительные покрытия для закрепления контактных площадок для улучшенной поддержки контактных площадок.
При проектировании дорожек следуйте практикам, которые уменьшают нагрузку на ваши схемы. Используйте сетчатые полигоны для сохранения гибкости при переносе силовых или заземляющих плоскостей на гибкой схеме. Вы должны использовать изогнутые дорожки, а не углы 90° или 45°, и использовать каплевидные шаблоны для изменения ширины дорожек.
Эти практики уменьшают точки напряжения и слабые места. Другой наилучшей практикой является распределение нагрузки на дорожки путем разнесения верхних и нижних дорожек двухсторонней гибкой схемы. Смещение дорожек предотвращает перекрытие дорожек друг другом в одном направлении и увеличивает прочность печатной платы.
Вы также должны прокладывать дорожки перпендикулярно гибким линиям, чтобы уменьшить нагрузку. Количество слоев от одного носителя к другому может меняться при переходе от жесткого к гибкому и обратно к жесткому. Вы можете использовать прокладку, чтобы увеличить жесткость гибкой схемы, сместив дорожки соседних слоев.
Что такое жестко-гибкие материалы печатных плат?
Жестко-гибкие платы являются важными электромеханическими компонентами, используемыми во многих приложениях. Ассортимент материалов, используемых в производстве жестко-гибких печатных плат, так же разнообразен, как и области их применения. Существует множество материалов, которые можно использовать для жестко-гибкой сборки. Однако выбор должен быть сделан после тщательного анализа требований к применению и толщине платы. Помимо области применения, WWPCB рекомендует учитывать несколько других факторов при выборе материалов, таких как:
Требования к надежности
Продолжительность или срок годности применения
Метод производства
Стоимость и бюджет
Материалы, обычно используемые в производстве жестко-гибких печатных плат
Наиболее часто используемые жестко-гибкие (ПП) материалы:
Материал подложки. Основной материал, используемый в производстве жестко-гибких печатных плат, — это плетеное стекловолокно, полностью пропитанное эпоксидной смолой. Однако стекловолокно с эпоксидной печатью не всегда является надежным решением, поскольку оно не выдерживает частых вибраций, ударов и непрерывного (Er или DK) движения. Поэтому для применения в сложных условиях жестко-гибкие печатные платы изготавливаются с использованием следующих материалов:
Полиимид (PI): полиимид предпочтительнее эпоксидной смолы из-за его универсальности, прочности и устойчивости к постоянным высоким и переменным температурам.
Полиэстер (ПЭТ): полиэстер обычно выпускается толщиной 25–125 мкм (1–5 мил), и этот субстрат выбирается из-за его превосходной гибкости и электропроводности.
ctrical properties. Однако в настоящее время ПЭТ редко используется в производстве FPC.
Проводниковые материалы: медь является наиболее распространенным и легкодоступным проводниковым материалом в сборке жестко-гибких схем. Этот материал предпочтителен из-за таких преимуществ, как его обрабатываемость и хорошие электрические свойства. Для применения в схемах обычно используются две формы медной фольги — электроосажденная (ED) и прокатанная отожженная (RA) медная фольга. Обе фольги доступны в различной толщине и весе. Они проходят поверхностную обработку перед использованием в сборке жестко-гибких печатных плат. Иногда в производстве константановых FPC используется константановая фольга. Фольга подвергается химической обработке для уменьшения деградации связи, повышения адгезии, повышения прочности связи и предотвращения окисления.
Связующие листы: Связующие листы (также известные как адгезивы) играют важную роль в продлении срока службы жестко-гибких плат. Они отвечают за создание прочного соединения между подложкой и проводниковыми материалами. Определение типа адгезива и толщины, необходимой для соединения подложки и проводников, является наиболее важной частью производства жестко-гибких печатных плат. PP: Prepreg используется для склеивания FR-4 CCL, медной фольги в жестких компонентах. В сложных конструкциях печатных плат производители жестко-гибких печатных плат WWPCB, как правило, используют препреги с низкой текучестью в процессе производства, чтобы обеспечить высокое качество.
Жестко-гибкая поверхность печатной платы: покровный слой против паяльной маски
Поверхность жестко-гибкой платы полностью покрыта защитной пленкой, называемой защитным покрытием. Это помогает жестко-гибкой плате противостоять химикатам, маслам, углеводородным растворам, пыли и другим загрязняющим веществам. Выберите защитное покрытие, изучив типы материалов, используемых при жестко-гибкой сборке, совместимость компонентов печатной платы с материалом покрытия и наиболее важные области применения. Наиболее часто используемые формы покрытия:
Coverlay: Когда гибкая пленка, такая как полиэстер или полиимид, сочетается с подходящим клеем, полученный продукт представляет собой coverlay (покровный слой). Coverlay играют три основные роли при сборке жестко-гибкой печатной платы: (1) Обеспечивает комплексную защиту для всей сборки. (2) Доступ к областям схемы (например, контактным площадкам схемы) для дальнейшей обработки. (3) Повышение надежности и устойчивости схемы.
Паяльная маска: в отличие от метода покрытия, на поверхность схемы наносится тонкий слой жидкой акриловой эпоксидной смолы и акриловой полиуретановой паяльной маски. Жидкое покрытие наносится с использованием различных методов, одним из которых является трафаретная печать. Затем покрытие отверждается при нагревании. В некоторых сложных жестко-гибких платах, где отверстия покрытия на гибких компонентах очень плотные, мы рекомендуем использовать гибкую паяльную маску.
В дополнение к этим материалам, в процессе производства жестко-гибких плат используется несколько других дополнительных материалов для улучшения их эксплуатационных характеристик и надежности. К ним относятся антикоррозионные покрытия и клеи, чувствительные к обратному давлению (PSA). Как надежный производитель и поставщик жестко-гибких плат, KKPCB выбирает эти материалы на основе потребностей клиентов и конкретных требований к применению.
Используемые материалы в значительной степени определяют качество и общую функциональность жестко-гибкой платы. Как упоминалось ранее, материалы для печатных плат должны быть тщательно отобраны после анализа нескольких критериев, таких как стоимость, срок годности и электрические требования к печатной плате. Это помогает создать жестко-гибкую плату, которая будет надежно и безотказно служить долгие годы.
Стандарты IPC для жестких и гибких печатных плат
Следующий список стандартов IPC применяется как к жестким печатным платам, так и к гибким схемам. Обратите внимание, что этот список не является исчерпывающим, и, возможно, необходимо будет рассмотреть другие стандарты IPC.
IPC-2221A, Общий стандарт проектирования печатных плат
IPC-2223, Стандарт проектирования гибких печатных плат
IPC-4101 Технические условия на жесткие и многослойные базовые материалы печатных плат
IPC-4202, Гибкие базовые диэлектрики для гибких печатных плат
IPC-4203, Диэлектрические пленки с клеевым покрытием для использования в качестве защитных пленок и гибких клеевых пленок для гибких печатных плат
IPC-4204, Гибкие плакированные металлом диэлектрики для использования при изготовлении гибких печатных плат
IPC-6013, Квалификация и технические условия на гибкие печатные платы
Жестко-гибкие печатные платы (PCB) изготавливаются путем комбинирования технологий жестких и гибких плат. Эти платы состоят из нескольких внутренних слоев гибких цепей, соединенных с помощью эпоксидного препрега. Основные преимущества этих плат заключаются в их способности объединять лучшие качества жестких и гибких печатных плат. Это обеспечивает дополнительные преимущества в стабильности, сборке, передаче сигналов и общем размере схем. WWPCB предлагает различные варианты жестко-гибких плат, включая 4-слойные платы с покрытием ENIG, 10-слойные платы с 4 гибкими слоями, 12-слойные платы с радиатором, 14-слойные жестко-гибкие платы и другие. WWPCB является одним из ведущих производителей жестко-гибких печатных плат.
