Stingras, elastīgas iespiedshēmu platesnodrošināt unikālus risinājumus modernām elektroniskām ierīcēm ar to dažādajām formām un izmēriem.
Dažas stingras, elastīgas iespiedshēmu plates (piemēram, iespiedshēmu plates, ko izmanto dzirdes aparātos) ir ārkārtīgi sarežģīti ražot to mazā izmēra dēļ. Tomēr neatkarīgi no izmēra pārejas zonas dizains starp elastīgo dēli un cieto plāksni ietekmē turpmākās ražošanas un lietošanas uzticamību. Pārejas zona ir pakļauta mehāniskiem un termiskiem spriegumiem, kas rodas gan no ražošanas, gan montāžas procesiem, kā arī dažādiem lietošanas scenārijiem ikdienas dzīvē. Tāpēc, projektējot, ir pilnībā jāapzinās iespējamie riski, ko rada slikta konstrukcija.
Saskaņā ar IPC-6013 standartu stingras, elastīgas iespiedshēmas plates pārejas zona ir definēta kā laukums, kura platums ir 3 mm un kura centrā ir cietās plates malas asi (sk. 1. attēlu).
(1. attēls: stingras, elastīgas iespiedshēmas plates savienojuma plāksnes pārejas zona (avots: NCAB stingras, elastīgas iespiedshēmas plates savienojuma plāksnes projektēšanas vadlīnijas))
Unikāli izaicinājumi ražošanas procesā
Elastīgās cietās plātnes ražošanas process atšķiras no parastās cietās plātnes ražošanas process. Pēc laminēšanas pabeigšanas elastīgās plātnes zonā visiem materiāliem tiks veikta galīgā laminēšana, lai elastīgo plāksni savienotu ar cietās plāksnes laukumu. Pirms otrās presēšanas starplikas tiks ievietotas kaudzē, lai novērstu sveķu ieplūšanu mīkstā dēļa zonā, un pēc tam flīzes Fēliksa apdrukātās plātnes zonā tiks noņemtas frēzēšanas procesā.
1. attēlā ir arī uzskaitīti daži pieņemami defekti pārejas zonā, kam var būt negatīva ietekme uz elastīgās cietās plāksnes galīgo veiktspēju, ja pārejas zonā tiek izmantotas kādas funkcionālas funkcijas.
Šeit ir daži izplatīti defekti un to ietekme:
Krekinga un Halo
Kokšķiedras plātnes un elastīgās plātnes savienojuma vietā materiāla atslāņošanās, sveķu plaisāšana vai vara folijas lūzums notiek galvenokārt biezās kokšķiedras plātnes un plānas elastīgās plātnes dēļ, kas pēc laminēšanas veido pakāpienu struktūru. Liekšanas vai termiskā cikla laikā spriegums tiek koncentrēts pārejas līnijas tuvumā.
Laminēšanas tukšumi
Laminētās spraugas pārejas zonā ir pieņemamas. Flex cietie dēļi parasti sastāv no FR4 materiāla un poliimīda. Parasto cieto plātņu prepreg tiek izmantots, lai plūstu un savienotu vara slāņus, vienlaikus novēršot starpslāņu spraugas. Elastīgās stingrās plātnes FR4 prepreg ir "zemas plūsmas" vai "bez plūsmas" īpašības, kas neļauj sveķiem ieplūst elastīgās plāksnes zonā, tāpēc pārejas zonā var būt laminēšanas spraugas.
Sveķu pārplūde (izspiešana)
Lai gan PCB rūpnīcas izmanto neplūstošu PP, lai ražotu elastīgas stingras plāksnes, dažreiz līmējošā materiāla sveķi joprojām izplūst no cietās plāksnes malas un nonāk pārejas zonā. Vienreizējai -elastīgai instalēšanai tā var nebūt problēma; Tomēr Dynamic Flex izmantošanas dēļ cietināto sveķu asās malas var sabojāt elastīgo plāksni.
Izvirzīts stingrs dielektrisks materiāls
Frēzējot elastīgās plātnes laukumu, var rasties neliels cietās plātnes dielektriskā slāņa izvirzījums laminētu tukšumu vai sveķu pārplūdes dēļ. Šis defekts neietekmē veiktspēju un ir pieņemams saskaņā ar IPC-6013 standartu.
Vara deformācija
Materiāla nestabilitātes dēļ pārejas zonā vara elementi ir pakļauti deformācijai un var pat uzrādīt plaisas vai atslāņošanos. Tas ir tāpēc, ka varš var kavēt sveķu piepildīšanu, kā rezultātā sveķu daudzums nav pietiekams. Turklāt var tikt ietekmēta arī starpslāņu izlīdzināšanas precizitāte.
Pārklājums izvirzīts
Problēmas var radīt arī pārklājošās plēves materiāla novietošana pārejas zonā. Pārklājuma plēves dizains nav piemērots līmēšanai arFR4materiāls, un, ja tas sniedzas līdz pārejas zonai, tas var izraisīt atslāņošanos sliktas savienošanas veiktspējas dēļ.
Iezīmju dizains pārejas zonā: riski un apsvērumi
Galvenais jautājums ir: cik tālu funkcionālās īpašības var paplašināties līdz pārejas zonai, neietekmējot izstrādājuma veiktspēju vai neradot pārmērīgu materiāla spriegumu? Atbilde ir: to ir gandrīz neiespējami pagarināt. Kā parādīts 2. attēlā, lai gan ir tehniski iespējams projektēt un ražot elementus pārejas zonā un pat elastīgo dēļu zonā, tā nav nobriedusi pieeja. Tāpēc ļoti svarīga ir cieša saziņa ar PCB piegādātāju. PCB piegādātāja tehniskajai komandai ir jāsaprot katra procesa iespēju robežvērtības, un viņi informēs jūs par pieejamo telpu diapazonu pārejas zonā, pamatojoties uz rūpnīcas iespējām un specifikācijām.
(2. attēls: uzlabotas ražošanas iespējas (avots: NCAB stingras, elastīgas iespiedshēmas plates projektēšanas vadlīnijas))
2. attēlā ieteiktajām vērtībām, kas norādītas kreisajā pusē, ir viszemākais risks. Ja izmantojat specifikācijas labajā slejā "Papildu", jāievēro īpaša piesardzība, lai nodrošinātu, ka visas ieinteresētās personas pilnībā izprot iespējamos riskus.
Tendence uz miniaturizāciju un ražošanas jaudu uzlabošanu
Nepārtraukti atjauninot un atkārtojot ķēdes tehnoloģiju, turpina parādīties jauni risinājumi un ražošanas procesi, lai apmierinātu mūsdienu produktu nepārtraukti jaunās prasības. Miniaturizācijas tendence liek mīksto cieto līmēšanas plātņu procesam pastāvīgi pārkāpt procesa ierobežojumus. NCAB vienmēr mudina izpētīt jauninājumus un jaunākās -tehnoloģijas PCB projektēšanā, ja vien tās atbilst lietojuma prasībām un visas ieinteresētās personas apzinās iespējamos riskus.
Dažas PCB rūpnīcas var atbalstīt stingras, elastīgas iespiedshēmas plates ar maziem pārejas laukumiem ražošanu, taču joprojām ir ieteicams tām veikt stingras kvalitātes pārbaudes. Tajā pašā laikā jāpievērš uzmanība:
Izvairieties no galveno funkcionālo elementu izvietošanas pārejas zonās
Sazinieties ar piegādātājiem, lai izprastu viņu ražošanas iespējas un pieņemamos riska diapazonus
Līdzsvarojiet inovācijas un uzticamību atbilstoši lietojumprogrammas prasībām, nodrošinot, ka dizains ir gan moderns{0}}, gan praktisks
Inženierprakse cieto elastīgo iespiedshēmu plates pārejas zonu projektēšanai
1. Riska novērtējums un komunikācija projektēšanas posmā
Agrīna sadarbība ar piegādātājiem: Saziņa ar piegādātāja inženieru komandu jāizveido agrīnā projektēšanas stadijā. Pārejas zonu specifikācijas (piemēram, platums, materiālu izvēle) var atšķirties atkarībā no ražotāja ražošanas iespējām, un daži piegādātāji var atbalstīt mazākas pārejas zonas (piemēram, 3 mm zem IPC 6013 standarta), taču tam ir nepieciešami skaidri riska dalīšanas līgumi.
Simulācija un spriedzes analīze: dizainā ieviešiet FEA (finite Element Analysis) rīkus, lai modelētu sprieguma sadalījumu pārejas zonā mehāniskās lieces un termiskās ciklēšanas laikā, kas var palīdzēt noteikt potenciālos vājos punktus, jo īpaši dinamiskās liekšanas lietojumos. Piemēram, elektroinstalācijas izkārtojuma virzienam pārejas zonā pēc iespējas jāizvairās būt perpendikulāri lieces asij, lai izvairītos no lūzuma riska.
2. Materiālu izvēle un pārejas zonas optimizācija
Zemas plūsmas/bez plūsmas PP īpašību līdzsvarošana: kritiskos projektos ir ieteicams apspriest ar piegādātājiem, vai var izmantot jauktu materiālu risinājumu, piemēram, izmantojot īpašas līmvielas pārejas zonās, lai līdzsvarotu sveķu plūsmas kontroli un starpslāņu savienojuma stiprību.
Robežu apstrāde starp pārklājošo plēvi un cietās plātnes laukumu: Pārklājošās plēves (pārklājuma) pagarināšana līdz pārejas zonai var izraisīt atslāņošanās problēmas. Praktiskos gadījumos var būt situācijas, kad lokanā iespiedshēmas plates laukums nolobās nepareiza pārklājuma plēves dizaina dēļ. Projektēšanas laikā ieteicams nodrošināt vismaz 0,5 mm drošu attālumu starp pārklājošās plēves malu un cietās plātnes laukuma robežu un pirms izgatavošanas apstiprināt piegādātāja apstrādes precizitāti.
3. Galvenie kvalitātes kontroles punkti ražošanas procesā
Pieņemamie kritēriji pārejas zonas defektiem: lai gan standarts IPC{1}}6013 pieļauj zināmu defektu pakāpi pārejas zonā (piemēram, laminētas tukšumus, sveķu pārplūdi), klientiem ir ieteicams pieprasīt detalizētus slāņu analīzes ziņojumus no piegādātājiem pieņemšanas laikā, jo īpaši augstas uzticamības produktiem (piemēram, medicīnas vai aviācijas lietojumiem), kas var palīdzēt identificēt iespējamos ilgtermiņa atteices riskus.
Frēzēšanas procesa precīza kontrole: frēzējot mīksto plātņu zonu, apstrādes precizitāte tieši ietekmē dielektrisko izvirzījumu vai sveķu asās malas problēmu pārejas zonā. Savā praksē esam saskārušies ar mīksto dēļu laukuma bojājumu problēmu, ko izraisīja frēzēšanas novirze, kas galu galā tika atrisināta, pielāgojot frēzēšanas parametrus (piemēram, ātrumu un padeves ātrumu) ar piegādātāju. Lai pārbaudītu procesa stabilitāti, ir ieteicams veikt neliela apjoma-izmēģinājuma ražošanu ražošanas sākumposmā.
4. Lietojuma scenāriju saskaņošana ar pārejas zonas dizainu
Atšķirība starp vienreizēju-locīšanu un dinamisku liekšanu: praksē esam noskaidrojuši, ka daudzi klienti skaidri nenošķir šos divus lietojuma scenārijus, kā rezultātā dizains ir pārāk konservatīvs vai agresīvs. Piemēram, vienreizējās -liekšanas zona var atbilstoši pieņemt sveķu pārplūdi, savukārt dinamiskai liekšanai ir nepieciešama stingra visu aso malu kontrole pārejas zonā.
Izaicinājumi saistībā ar miniaturizācijas tendenci: Pieaugot pieprasījumam pēc stingras, elastīgas iespiedshēmas plates ierīču miniaturizācijas dēļ (piemēram, valkājamas ierīces, dzirdes aparāti), pārejas zonu dizaina telpa tiek vēl vairāk saspiesta. Klientiem ir ieteicams noteikt prioritāti skursteņa optimizācijai, piemēram, samazināt cietā dēļa laukuma biezumu vai pielāgot elastīgās plāksnes novietojumu, lai atbrīvotu vairāk vietas pārejas zonā, vienlaikus pārbaudot konstrukciju, veicot uzticamības testus (piemēram, lieces cikla pārbaudi).
5. Biežākie atteices režīmi pārejas zonās
Piemēram, vara pēdu lūzums, starpslāņu atslāņošanās vai samazināta dielektriskā izturība. Šīs problēmas bieži ir saistītas ar nepietiekamu vides faktoru (piemēram, temperatūras un mitruma cikliskuma) ievērošanu projektēšanas posmā. Ieteicams klientiem veikt paātrinātās novecošanas testu produkta izstrādes vēlākā posmā, lai modelētu stresu faktiskos lietošanas apstākļos.
Slēgtā cikla sadarbība no projektēšanas līdz ražošanai
Pārejas zonu apstrāde stingrās elastīgās iespiedshēmas plates ietver sadarbību starp projektēšanas, ražošanas un pielietojuma scenārijiem. Mēs vienmēr iesakām:
Uz nākotni vērsts dizains: pilnībā ņemiet vērā mehāniskos un termiskos spriegumus pārejas zonā projektēšanas fāzē un izmantojiet simulācijas rīkus un piegādātāju atsauksmes, lai optimizētu risinājumu.
Ražošanas kontrole: cieši sadarbojieties ar piegādātājiem, lai nodrošinātu, ka ražošanas procesi (piemēram, frēzēšana un laminēšana) atbilst projektēšanas prasībām, un veiciet kvalitātes pārbaudi kritiskajos mezglos.
Lietojumprogrammas scenārija pielāgošana: pielāgojiet dizaina stratēģijas, pamatojoties uz produkta pielietojuma prasībām (vienreizēja -locīšana vai dinamiska liekšana), lai nodrošinātu līdzsvaru starp veiktspēju un uzticamību.
Ja jums ir kādas prasības saistībā ar stingrām elastīgām iespiedshēmu platēm, lūdzu, sazinieties ar mums, un mēs sniegsim jums tehnisko atbalstu.
Rigid Flex iespiedshēmas plates flex printed board fr4 pcb