刚性和柔性印刷電(diàn)路之间的元件尺寸差异

2021-09-15

刚性和柔性印刷電(diàn)路之间的元件尺寸差异

由于其应用(yòng)的性质，柔性印刷電(diàn)路对足迹有(yǒu)独特的要求。

这是我必须以艰苦的方式學(xué)习的另一课。也就是说，使用(yòng)通常的组件对 FPC（柔性印刷電(diàn)路）进行流片，然后发现它并没有(yǒu)真正以这种方式工作。有(yǒu)很(hěn)多(duō)东西可(kě)以将刚性板与柔性板分(fēn)开。不同设计规则背后的主要原则之一是降低電(diàn)路在弯曲时剥落的风险。即使没有(yǒu)连续弯曲，柔性電(diàn)路在折叠、扭曲、纺锤形或残缺处也可(kě)能(néng)处于张力之下。

嗯，但是灵活的部分(fēn)一般不是我们安装组件的部分(fēn)。通常有(yǒu)一个加强筋覆盖了弯曲部分(fēn)，组件在另一侧。因此，它是刚性的。对？并不真地。FPC 上使用(yòng)的大多(duō)数加强筋都有(yǒu)一定程度的弯曲。Flex 叠层旨在尽可(kě)能(néng)薄，这是其优势之一。即使是不锈钢的也有(yǒu)一些给予。其中很(hěn)多(duō)是由 FR4 或另一层聚酰亚胺制成的；不那么粗壮。

简而言之，这意味着我们想要更像 3 类封装的东西，其中最大尺寸的焊盘是首选。更多(duō)的面积使它在表面上有(yǒu)更多(duō)的咬合。flex 的典型规则之一是使用(yòng)圆角逐渐缩小(xiǎo)到迹線(xiàn)的線(xiàn)宽。任何突然的角度都会增加压力，需要避免。四舍五入而不是四舍五入。

这些柔性電(diàn)路的另一件事是它们需要对附加层有(yǒu)更大的容忍度。阻焊层、覆盖层、加强筋和丝网印刷都在这把伞下。让我们分(fēn)解这些材料中的每一种，因為(wèi)它们与组件占用(yòng)空间有(yǒu)关。

阻焊层

正如您所料，有(yǒu)一种特定材料可(kě)以用(yòng)于柔性電(diàn)路上的 阻焊层上的阻焊层。它弯曲而不破裂 - 达到一定程度。对于刚性板，我们通常将阻焊层扩大 0.1 毫米（或每个焊盘边缘 50 微米）。除非您使用(yòng)激光定义的几何形状，否则 FPC 阻焊层开口的理(lǐ)想位置将是该数字的 4 倍。结果是一排针很(hěn)可(kě)能(néng)有(yǒu)一个群浮雕而不是单独的掩模开口。低容量焊接有(yǒu)助于防止焊锡桥接。

覆盖层

它根据精度和生产数量使用(yòng)不同的方法进行预切割。无论是用(yòng)模具冲压还是用(yòng)旋转刀(dāo)具铣削，都有(yǒu)特定的原始形状，主要是最适合开口的圆形和圆角矩形。当涉及激光时，有(yǒu)更多(duō)选择，但它带来的创造力需要更高的单价。对于使用(yòng) CNC 方法无法实现的奇怪形状，可(kě)光成像覆盖层的准确性稍差。

图 1. 图片来源：但在这张带有(yǒu) USB-C 连接器封装的 FPC 的特写中可(kě)以看到覆盖层开口。

好的覆盖层具有(yǒu)有(yǒu)机的外观。如果你和人群一起去，你想要的颜色是黑色。这与组件占用(yòng)空间无关，只是需要考虑的选项。该间隙可(kě)能(néng)比已经足够大的阻焊层开口还要多(duō) 0.2 毫米。覆盖层中的特定开口应该在 PCB 占位面积PCB 占位面积中拥有(yǒu)自己的一层。

加强筋

在大多(duō)数情况下，带有(yǒu)加强筋的區(qū)域的覆盖层末端与加强筋有(yǒu)名义重叠，尽管它们位于挠性件的相对侧。加强筋边缘与覆盖层和阻焊层相交的过渡區(qū)域总是交错的。覆盖层越过阻焊层的顶部，以帮助其保持向下。加强筋支撑整个过渡區(qū)域。这是一个无过孔和无焊盘區(qū)域。如果没有(yǒu)正确完成，这将阻止设计进入制造阶段。

图 2. 图片来源：如下所示。请注意槽和大孔的众多(duō)开口，而销图案是该加强件的大量开口。

许多(duō)柔性電(diàn)路只不过是两个其他(tā)印刷電(diàn)路板之间的定制電(diàn)缆。它们将具有(yǒu)某种类型的连接器，金手指、通孔、表面贴装或 ZIF 连接器及其互锁销。每一个下面都有(yǒu)一个特定的加强筋。应将该加劲肋几何图形添加到封装中以供重复使用(yòng)。

支持的焊盘与不支持的焊盘

FPC 行业區(qū)分(fēn)了包含孔的焊盘和仅通过外层上的迹線(xiàn)连接到電(diàn)路其余部分(fēn)的焊盘。電(diàn)镀通孔或微孔都充当锚，防止焊盘在高温偏移（例如焊接）期间抬起。

如果焊盘单独悬挂在那里，则在那些恶劣的组装环境中存在分(fēn)层的危险。在这些情况下，我们喜欢做的是在打击垫上添加所谓的马刺。这些也可(kě)以称為(wèi)标签、法兰、手指、锚或其他(tā)任何名称，但我认為(wèi)马刺是最准确的术语。当它们長(cháng)出一个或多(duō)个额外的存根，呃，马刺时，為(wèi)一些奇怪的垫堆形状做好准备！

图 3. 图片来源无论是否有(yǒu)孔，悬垂的铜特征都将受益于在覆盖层下塞入，但对于所谓的无支撑焊盘 - 那些没有(yǒu)孔的焊盘，锚固支線(xiàn)绝对是必要的。

丝印

FPC 上的标记可(kě)能(néng)会被击中或丢失。即使在文(wén)本高度、筆(bǐ)画宽度等方面非常保守时，我也倾向于错过标记。无论标记离零件多(duō)遠(yuǎn)，供应商(shāng)都会建议将其移得更遠(yuǎn)。忘记零件轮廓。板级标记可(kě)能(néng)就是您所期望的。

从设计的角度来看，大多(duō)数 flex 都相对简单，所以这是一个加分(fēn)项。标记这些类型電(diàn)路的最简单方法可(kě)能(néng)是使用(yòng)手持橡皮图章和墨垫。刚性/柔性是一种不同的动物(wù)，至少对于刚性區(qū)域而言，但我必须建议在 FPC 标记时保持简单。

包起来

由于这些限制，您库中的刚性封装可(kě)能(néng)不适用(yòng)。為(wèi)减少電(diàn)路板流片后供应商(shāng)提出的技术问题数量，建议為(wèi)每个符号选择一个替代方案。说到供应商(shāng)，出于多(duō)种原因，专门从事柔性電(diàn)路的供应商(shāng)确实希望在您的设计周期早期与您合作。堆叠有(yǒu)更多(duō)的变量，过程需要更多(duō)的给予和接受。

这是在考虑实际挠曲、ESD 薄膜、止裂片、接地网和挠曲制造和组装过程的其他(tā)深奥属性之前。开发符合独特设计规则设计规则的特定库 是在柔性電(diàn)路领域取得成功的良好开端。