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고신뢰성 플렉시블 및 리지드-플렉스 PCB 엔지니어링: 설계 표준 및 재료 과학

고신뢰성 플렉시블 및 리지드-플렉스 PCB 엔지니어링: 설계 표준 및 재료 과학

2025-12-19

전자 산업이 점점 더 컴팩트하고 에르고노믹한 형태 요소를 향해 회전함에 따라 유연 (FPC) 및 딱딱한 플렉스 PCB의 수요는 전환점에 도달했습니다.생물 통합 의료 센서부터 정교한 항공 우주 항공 전자, 이 회로는 전기 연결뿐만 아니라 기계적 내구성을 제공해야합니다.

DUXPCB에서 우리는 딱딱한 디자인에서 유연한 디자인으로의 전환이 단지 기판의 변화일 뿐 아니라 엔지니어링 철학의 근본적인 변화라는 것을 인식합니다.이 문서에서는 유연한 인터 커넥트에서 IPC 클래스 3 신뢰성을 달성하는 데 필요한 중요한 설계 매개 변수와 물질 고려 사항을 탐구합니다..

1물질과학: FR-4 패러다임 너머

모든 고성능 플렉스 회로의 기초는 기본 라미네이트에 있습니다. 우리는 최대 내구성 및 열 안정성을 보장하기 위해 주로 듀폰 피라룩스® 시리즈 재료를 사용합니다.

기술 비교: 플렉스 라미네이트 특성

재산 듀폰 피라룩스 AP (착착제) 표준 아크릴 접착제 플렉스
유리 전환 (Tg) 220°C ~ 150°C
다이 일렉트릭 상수 (Dk) 3.4 @ 1MHz 3.2 - 39
분산 요인 (Df) 0.002 0.02
Z축 CTE 25ppm/°C 50-80ppm/°C
수분 흡수 00.8% 20.0% ~ 3.0%

우리의 엔지니어링 통찰력:

우리는 여러 계층의 딱딱한 플렉스 디자인에 접착제 없는 폴리마이드 (AP) 를 추천합니다. 딱딱한 스택업 내부에 아크릴 접착층이 없기 때문에 Z축의 팽창이 크게 감소합니다.납 없는 리플로우 사이클에서 판 뚫린 구멍 (PTH) 을 분쇄로부터 보호하는 것.

2기계적 무결성 및 IPC-2223 준수

유연 회로에서 가장 흔한 장애 모드는 잘못된 곡선 반지름 계획으로 인한 구리 피로입니다. IPC-2223 지침에 따라,우리 팀은 선도층의 수명을 보장하기 위해 엄격한 계산을 적용합니다..

굽기 반지름 비율 (R:h)

  • 정적 (Flex-to-Install): 최소 10: 1 비율 0.2mm 두께의 플렉스를 위해, 구부러기 반지름은 ≥ 2.0mm여야 합니다.
  • 동적 (Continuous Flex): 최소 100:1에서 150:1 비율. 노트북 힌지나 로봇 팔에서 발견되는 것과 같은 동적 응용 프로그램,구리 작업 완화를 방지하기 위해 현저하게 더 큰 반지름이 필요합니다..

"I-beam" 효과

다층 플렉스 디자인에서, 흔적을 서로 위에 직접 쌓는 것은 "I-Beam" 효과를 만들어 내며, 이것은 경직성과 스트레스를 증가시킵니다.우리의 디자인 검토 과정은 인접한 층에 흔적이 단계적으로 보장, 기계적 긴장을 분배하고 회로의 유연성을 향상시킵니다.

3플렉스 및 리그드 플렉스의 고급 DFM 규칙

신뢰할 수 있는 딱딱한 플렉스 보드를 제조하려면 표준 딱딱한 보드 검사를 초과하는 전문 설계 제조 (DFM) 규칙이 필요합니다.

  • 전환 구역: 우리는 딱딱한-유연한 인터페이스와 모든 패드 또는 비아 사이에 최소 30 밀리 (0.76mm) 의 공백을 강제합니다. 이것은 기계적 스트레스가 전환 지점을 겹쳐지는 것을 방지합니다.
  • 트레이스 기하학: 플렉스 영역에서 날카로운 90도 각은 금지되어 있습니다. 우리는 트레이스 균열을 유발하는 스트레스 농도를 제거하기 위해 둥근 각 (아크) 과 눈물 패드를 사용합니다.
  • 커버레이 대 솔더 마스크: 전통적인 액체 사진이 가능한 (LPI) 솔더 마스크는 부서지기 쉽다. 굽는 부위에서 우리는 튼튼한, 가열과 압력으로 laminated Polyimide Coverlay를 사용합니다.유연한 보호 장벽.

4신호 및 전력 무결성 (SI/PI) 플렉스

회로를 구부리는 것은 신호 계층과 참조 평면 사이의 물리적 거리를 변화시켜 임피던스 불연속성을 유발할 수 있습니다.

이를 완화하기 위해 DUXPCB는 제어된 임피던스 플렉스 회로를 위해 크로스 해치 된 지상 평면을 사용합니다.이 기술은 필요한 EMI 보호 기능을 제공하지만 고체 구리 평면이 손상 될 기계적 유연성을 유지우리는 또한 롤드 앵일러드 (RA) 구리의 표면 거칠성을 고려합니다. 이는 전기 퇴적 (ED) 구리와 비교하여 높은 주파수에서 더 낮은 삽입 손실을 제공합니다.

5DUXPCB 차별화: 인간-인-루프 엔지니어링

소프트웨어 기반 DRC에만 의존하는 자동화 된 대량 시장 PCB 플랫폼과 달리 DUXPCB는 모든 플렉스 및 릭드 플렉스 프로젝트에 대한 심층 수동 엔지니어링 검토를 사용합니다.

Our specialized team analyzes the 3D folding requirements and material stack-ups to identify potential failure points—such as adhesive squeeze-out in ZIF connectors or "silver streaks" in the coverlay—before the board hits the production line이 "인간-인-루프" 접근 방식은 최종 사용 환경의 특정 엄격성에 최적화된 디자인을 보장합니다. 2층 웨어러블 또는 8층 딱딱한 플렉스 의료 장치가 될 수 있습니다.

결론

유연하고 딱딱한 유연 PCB는 비교할 수 없는 디자인 자유를 제공하지만 재료 과학과 기계 공학에 대한 규율적인 접근이 필요합니다.IPC-2223 표준을 준수하고 듀폰 피라룩스 같은 프리미엄 소재를 활용함으로써, DUXPCB는 가장 까다로운 애플리케이션에 견딜 수 있는 상호 연결 솔루션을 제공합니다.

여러분의 다음 높은 신뢰성 프로젝트를 위해, 우리의 엔지니어링 팀과 상담하여 여러분의 디자인이 성능과 제조성 양쪽 모두에 최적화되었는지 확인하세요.