Поскольку электронная промышленность стремится к все более компактным и эргономичным форм-факторам, спрос на гибкие (FPC) и жестко-гибкие печатные платы достиг переломного момента.От биоинтегрированных медицинских датчиков до сложной аэрокосмической авионики, эти схемы должны обеспечивать не только электрическую связь, но и механическую выносливость.

В DUXPCB мы признаем, что переход от жесткого к гибкому дизайну - это не просто изменение подложки; это фундаментальный сдвиг в инженерной философии.В этой статье рассматриваются критические параметры проектирования и материальные соображения, необходимые для достижения надежности класса 3 IPC в гибких соединениях..

1Наука о материалах: за пределами FR-4

Основой любой высокопроизводительной гибкой схемы является ее основной ламинат.

Техническое сравнение: свойства гибкого ламината

Наши инженерные знания:

Мы рекомендуем полимид без клея для многослойных конструкций с жестким гибким слоем. Отсутствие акрилового клея в жестком стекле значительно уменьшает расширение оси Z,защиту проходных отверстий (PTH) от разрыва во время циклов обратного потока без свинца.

2Механическая целостность и соответствие IPC-2223

Наиболее распространенным способом отказа в гибких схемах является усталость меди, вызванная неправильным планированием радиуса изгиба.наша команда применяет строгие расчеты для обеспечения долговечности проводящих слоев.

Соотношение радиуса изгиба (R:h)

• Статический (Flex-to-Install): соотношение минимум 10:1. Для гибкой с толщиной 0,2 мм радиус изгиба должен быть ≥ 2,0 мм.
• Динамическое (Continuous Flex): соотношение минимум 100:1 до 150:1.требуют значительно больших радиусов, чтобы предотвратить отверждение меди.

Эффект "Я-излучения"

В многослойных гибких конструкциях наложение следов непосредственно друг на друга создает эффект "I-Beam", который увеличивает жесткость и напряжение.Процесс пересмотра конструкции гарантирует, что следы на соседних слоях будут распределены, распределяя механическое напряжение и повышая гибкость цепи.

3Усовершенствованные правила DFM для гибкой и жесткой гибкой

Производство надежной жестко-гибкой доски требует специальных правил проектирования для производства (DFM), которые выходят за рамки стандартных проверок жесткой доски.

• Переходные зоны: мы обеспечиваем минимальное расстояние 30 миллиметров (0,76 мм) между жестким и гибким интерфейсом и любой подкладкой или проемом. Это предотвращает механическое напряжение от деламинирования переходной точки.
• Геометрия следов: острые 90-градусные углы запрещены в зонах гибкости. Мы используем закругленные углы (арки) и слёзные подушки для устранения концентраторов напряжения, которые приводят к трещинам следов.
• Coverlay vs. Solder Mask: Традиционные жидкостные фотообразимые (LPI) сварные маски хрупкие.гибкий защитный барьер.

4. Сигнальная и энергетическая целостность (SI/PI) в Flex

Сгибание цепи изменяет физическое расстояние между уровнем сигнала и справочной плоскостью, потенциально вызывая прерывистость импеданса.

Для смягчения последствий DUXPCB использует подземные плоскости с перекрестными выщелачиваниями для управляемых гибких контур с импеданцией.Этот метод обеспечивает необходимую защиту от ЭМИ, сохраняя при этом механическую гибкость, которая будет скомпрометирована твердой медной плоскостьюМы также учитываем шероховатость поверхности прокатаемой анулированной (RA) меди, которая обеспечивает меньшие потери при вставке при высоких частотах по сравнению с электродепонированной (ED) меди.

5Дифференциатор DUXPCB: Инженерная работа человека в петле

В отличие от автоматизированных платформ для массового рынка, которые полагаются исключительно на программное обеспечение DRC, DUXPCB использует глубокий ручной инженерный обзор для каждого гибкого и жесткого проекта.

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 lineЭтот подход "Человек в петле" гарантирует, что ваш дизайн оптимизирован для конкретных требований среды конечного использования, будь то 2-слойное носимое или 8-слойное жестко-гибкое медицинское устройство.

Заключение

Гибкие и жесткогибкие печатные платы предлагают не имеющую аналогов свободу проектирования, но они требуют дисциплинированного подхода к материаловедению и машиностроению.Придерживаясь стандартов IPC-2223 и используя высококачественные материалы, такие как DuPont Pyralux, DUXPCB предоставляет решения для взаимосвязей, которые выдерживают самые сложные приложения.

Для вашего следующего проекта высокой надежности, проконсультируйтесь с нашей инженерной командой, чтобы убедиться, что ваш дизайн оптимизирован как для производительности, так и для изготовления.