Дизайн гибких печатных плат

Рекомендации по проектированию гибкой печатной платы

Печатные платы в целях обеспечивают электрические соединения и механическую опору с электронными компонентами. Гибкие круговые платы обычно встречаются в современных устройствах и миниатюрных устройствах. Кроме того, эти платы предлагают много преимуществ. Они подходят для разработки крошечных кабелей и очень легких схем.

Гибкие печатные платы, также известные как гибкие схемы, позволяют схемам вписаться в любой электронный продукт. Кроме того, эти платы имеют уникальную схему с узором и расположение компонентов. Если вы с нетерпением ждете возможности самостоятельно разработать свои гибкие печатные платы, эта статья для вас

Что такое гибкая печатная плата?

Гибкие печатные платы, также известные как гибкие схемы, иногда рассматриваются как печатная плата (PCB), которая может сгибаться, когда в действительности существуют значительные различия между печатной платой и гибкими схемами, когда речь идет о дизайне, изготовлении и функциональности. Одна общая ошибка, которую делают дизайнеры, - это разработка гибкой схемы, используя те же правила, что и печатная плата. Гибкие схемы требуют уникальной настройки и имеют свой собственный набор правил дизайна, которые команда Hitechpcb назвала «гибким размером», и за последние много лет упорно трудилась.

Гибкая печатная плата, которая также называется Flex PCB, гибкой печатной платой или гибкой схемой, состоит из основного материала PI, клеяного слоя, медного слоя, покрытия и иногда жесткости. Гибкие печатные платы в настоящее время широко используются для замены традиционных печатных плат FR4 в различных приложениях благодаря выгод от гибкой печатной платы специально. Несмотря на то, что правильная конструкция в правильном применении может сэкономить вес и время в сборке, в сочетании с надежностью, которая делает гибкую плату в правильном применении.

Гибкая печатная схема состоит из металлического слоя трассов, обычно медного, связанного с диэлектрическим слоем, обычно полиимид. Толщина металлического слоя может быть очень тонкой (<0,0001 ″) до очень толстой (> 0,010 ″), а диэлектрическая толщина может варьироваться от 0,0005 ″ до 0,010 ″. Часто для крепления металла можно использовать клей, но для прикрепления металла можно использовать другие типы связей, такие как осаждение паров.

Как рассчитать радиус изгиба гибкой печатной платы?

Поскольку медь имеет тенденцию легко окислять, открытые поверхности часто покрываются защитным слоем, золото или припоя являются двумя наиболее распространенными материалами благодаря их проводимости и долговечности окружающей среды. Для неконтактных областей диэлектрический материал используется для защиты схемы от окисления или короткого замыкания.

Количество комбинаций материалов, которые могут попасть в гибкую печатную цепь, почти бесконечно; Ток, емкость, химическое и механическое сопротивление, экстремальные температуры и тип изгиба являются лишь некоторыми из критериев, которые влияют на выбор материалов, которые наилучшим образом удовлетворяют функциональные потребности. Опытный инженер-конструктор All Flex принимает во внимание критические требования при разработке схемы для удовлетворения ваших потребностей.

Гибкие печатные платы (FPC) стали распространенным компонентом электронных продуктов благодаря его легкость и гибкости. Он широко используется в интеллектуальных терминалах, носимой электронике, потребительской, автомобильной, промышленной и медицинской областях. Миниатюризация и интегрированная функция разработки продукта электроники продуктов подталкивают FPC к тонкой линии и многослойной дизайне.

Что такое многослойная гибкая печатная плата?

Этот тип гибких печатных плат является многослойный (с тремя или более слоями проводника) и требуют сквозных отверстий. Мы могли бы использовать через сквозные переходы, заглубленные переходы и глухие переходы.

Многослойная гибкая схема объединяет несколько односторонних или двусторонних цепей со сложными взаимосвязаниями, экранирующими и/или поверхностными технологиями в многослойной конструкции. Многослойные могут непрерывно ламинировать вместе на протяжении всего производственного процесса. Если ваш дизайн требует максимальной гибкости, непрерывная ламинирование может быть не подходящей. Многослойные схемы являются эффективным решением, когда сталкиваются с проблемами дизайна, такими как: неизбежные переходы, особые требования к импедансу, устранение перекрестных помех, дополнительная экранирование и высокая плотность компонентов. Вы также можете связать здесь, чтобы узнать больше о радиусе изгиба гибкой печатной платы.

Что такое гибкая печатная плата DIY?

Гибкая печатная плата DIY - это гибкая схема, которую вы проектируете самостоятельно. Сейчас очень легко печатать гибкие схемы самостоятельно. Метод DIY - это недорогой вариант для разработки собственных гибких цепей. За прошедшие годы технологии развивались. Гибкие платы в цифровой печати теперь являются реальностью, а гибкие печатные платы теперь являются доступной альтернативой как для профессионалов, так и для любителей.

Платы DIY обеспечивают предсказуемую проводимость и повторяемое качество. Эти платы могут иметь решающее значение для масштабирования до крупного производства. Гибкие схемы могут сгибаться в соответствии с тем самым, что соответствует определенной изогнутой конструкции. Дизайнеры печатной платы могут формировать эти цепи в очень сложные формы.

Кроме того, гибкие печатные платы составляют пленку с медными покрытием. Пленка с медной покрытием служит подложкой печатной платы. Эта медная пленка гибкая и очень легко согнуть. Кроме того, медные следы проводят сигналы на поверхности гибкой печатной платы. Существуют разные типы гибких печатных плат. Многослойная гибкая плата имеет несколько слоев гибкого медного листа, в то время как двуслойная гибкая плата состоит из двойного слоя медного листа. Медный лист является основным материалом в гибкой плате.

Оборудование, необходимое для гибкой печатной платы DIY

При разработке вашей гибкой платы вам понадобятся эти оборудовании.

Принтер с твердыми чернилами

Программное обеспечение для дизайна печатной платы, такое как Proteus или Eagle

Полиимидная пленка

Нагревательный элемент

Травление химикаты

Pyralux медные ламинационные листы

Бумага формата А4

Мультиметр

Ноутбук

Шаги в проектировании DIY гибкой печатной платы

Организовать свое оборудование

Организация всего оборудования, необходимого в вашем процессе проектирования, очень важна. Убедитесь, что все ваши инструменты в порядке. Кроме того, убедитесь, что эти части оборудования являются функциональными.

Пленка с медным покрытием

Вам нужны тонкие листы полиимида с медью с одной или двух сторон. Полиимид имеет высокий уровень температуры плавления. Кроме того, этот материал иногда называют Каптоном. DuPont - это обычный тип полиимидного покрытия меди.

Кроме того, листы Pyralux доступны в различной толщине полиимидов, толщины клея и толщины меди. Клей содержит медный лист и полиимид вместе. Pyralux LF7062 содержит 1 мил каптона, ½ мельницы и ½ унции Cu. Это идеально подходит для принтера. Кроме того, Pyralux LF9120 имеет 2 мил Kapton, 1 мил клей и 1 унцию Cu.

Есть и другие варианты, такие как двусторонняя медь и шероховатая поверхность. Буква R обозначает шероховатую поверхность в конце номера детали. Кроме того, этот вариант применим. Тем не менее, это может быть сложной задачей, чтобы накормить принтер Pryalux с более толстой меди.

Использовать принтер с твердыми чернилами

Вам нужно использовать твердый принтер. Принтер с твердыми чернилами помогает печатать на медной пленке. Кроме того, этот принтер не зависит от зарядки бумажной поверхности. Вы можете легко заменить принтер с твердыми чернилами методом переноса тонера. Тем не менее, твердый чернильный принтер - хороший выбор.

Печать на Pyralux

Убедитесь, что вы нарисуете дизайн и используете ручной подачу для печати на листе Pyralux. В большинстве случаев люди используют черный, однако есть другие цвета, такие как зеленый, голубой и многое другое. Кроме того, красный, кажется, работает нормально. Избегайте использования светлых оттенков с крошечными точками. Кроме того, при печати используйте режим “фото” или “высокое разрешение”. Это связано с тем, что режим высокого разрешения способствует большей адгезии воска.

Медное травление

Здесь вам нужно будет опустить печатный лист в медный травление, известный как хлорид железа. Погружение будет длиться не менее 5 минут. Кроме того, не позволяйте затрату вступить в контакт с вашей кожей и глазом. Толщина, температура и другие условия меди определят время травления. Кроме того, это может занять около 25 минут. Поэтому проверьте, растворяются ли медные области, и попытайтесь наблюдать за полиимидной пленкой.

Процесс травления меди может быть быстрее, если вы используете аквариумный насос для пузырька и позволите нагреву составлять около 40 градусов по Цельсию. Используйте теплую воду и тампон ScotchBrite, чтобы соскрести остатки воска. В качестве альтернативы используйте изопропиловый спирт. Однако это может занять больше времени и усилий.

Организовать и осмотреть

Используйте Avo Meter или мультиметр, чтобы очистить и осмотреть платы. Кроме того, очистка платы очень важна, поскольку она поможет вам избавиться от любого мусора на плату.

Заполнить печатную плату

Пришло время разрезать гибкую печатную плату небольшими цепями и припоя. Кроме того, вы можете облегчить этот процесс, прикрепив печатную плату на кусочках металла, чтобы она прочно держалась во время работы. Вы также можете использовать раствор для нанесения покрытия “Tinnit” для легкой пайки.

Преимущества гибких печатных плат

Гибкие печатные платы предлагают много преимуществ в нескольких приложениях. Эти платы предлагают вам беспрецедентную свободу упаковки, обеспечивая высокую плотность.

Простота сборки

Гибкие печатные платы могут устанавливаться только одним способом. Кроме того, частота производственных ошибок и время низкая по сравнению с традиционной проводкой. С помощью гибких печатных плат вам не нужно обернуть пакеты проволоки.

Экономия пространства

Одним из основных преимуществ гибких платов является то, что они потребляют меньше места. Следовательно, это обеспечивает высокую плотность и миниатюризацию электронных устройств.

Высокая надежность

Доступность разъемов, меньшего количества межсоединений и паяных соединений приводит к меньшему количеству отказов. Поэтому это помогает повысить надежность.

Высокая виброустойчивость

Пластичность и низкая масса гибкой схемы минимизируют воздействие при высоком ускорении или вибрации. Напротив, более высокая вибрационная масса печатной платы увеличит напряжения на схеме и ее компонентах.

Терморегулирование

Одним из больших преимуществ гибкой цепи является его способность рассеивать тепло с более высокой скоростью. Эта плата не легко реагирует на изменения температуры. Следовательно, он идеально подходит для использования в высокотемпературных средах.

Правила проектирования для гибкой схемы

Гибкие печатные платы обычно содержит полиимидную пленку с медным покрытием. Полиимидная пленка с медной покрытием является подложкой гибкой печатной платы. Кроме того, этот пленка не становится мягким при нагревании. Тем не менее, он остается гибким после процесса термореакции. Полиимидная пленка с медью, покрытая медью, представляет собой высококачественное изготовление гибкой платы. При проектировании гибкой схемы, есть важные правила, которые вы должны знать.

Определите прочность вашей печатной платы на изгиб

Чтобы достичь хорошей гибкой проектирования печатных плат, очень важно, чтобы вы знали, сколько раз ваша плата будет сгибаться. Медь на печатной плате начнет трещиться или растягиваться, если гибкая плата изгибается больше, чем может. Кроме того, желательно идентифицировать изгибный радиус на ранней фазе процесса проектирования. Радиус изгиба - это просто изгиб для гибкой области в печатной плате.

Знайте свои материалы

Материал, основанный на клеве, и материал без адгезии являются двумя типами материалов изгибной платы. Использование клея в жестких областях может образовывать трещины в медной крышке в отверстиях, так как акриловые клей могут смягчаться при нагревании. При проектировании гибких плит на основе клея рекомендуется использовать выступы и анкеры. Dupont Pyralux FR, Dupont Pyralux AP и Dupont Pyralux LF являются идеальными материалами для вашей гибкой платы.

Оптимизировать накопление

Прежде чем начать проектирование, попросите своего производителя составить комплект. Важно, чтобы вы знаете, что стека вы будете разрабатывать. Получите встречу с вашим поставщиком, чтобы убедиться, что вы оба согласны в отношении вашего дизайна.

Следите за гибкой трассировкой маршрута

Выполнение вашей схемы разрывается или делает плату. Что касается радиуса изгиба, рекомендуется использовать большой радиус, поскольку это повышает надежность печатной платы.

Гибкая печатная плата также называется гибкими цепи, FPC, Flex PCB. Это своего рода технология, используемая для сборки электронных цепей путем монтажа электронных устройств над гибкими пластиковыми слоями или покрытиями. Покрытия либо полиимид, либо заглядывают. Кроме того, гибкие цепи могут быть напечатаны на серебряном экране, состоящем из полиэстера. Гибкие схемы изготавливаются с использованием идентичных компонентов печатных плат (PCB), поэтому они называются Flex PCB. Они широко используются в следующих технологиях.

Смартфоны

Гибкие печатные платы являются частью сигнального соединения для вращающихся и других изгибающихся деталей в смартфонах. Например, телефон складного экрана теперь доступен на рынке смартфонов. Samsung, Huawei и Royole Technology выпустили складной полноэкранный телефон с 2018 по 2019 год. Гибкие цепи более идеально подходят для электронных устройств, интегрирующих гибкие экраны благодаря их сгибаемых характеристик

Автомобильная электроника

Гибкие печатные платы обеспечивают высокий уровень надежности. Кроме того, эти плиты отличаются прочностью и термостойкостью. Все эти свойства идеально подходят для автомобильных электронных компонентов. Вы найдете гибкие схемы в светодиодных автомобильных фарах, навигации, датчиках, автомобильном дисплее и многом другом. Спрос на гибкие печатные платы растет по мере того, как автомобильная промышленность продолжает развиваться и внедрять инновации.

Медицинские носимые устройства

Эти устройства широко используются в диагностике и личном здравоохранении. Обычно они прикрепляются к телу человека, следовательно, должны быть ненавязчивыми и удобными. Следовательно, эти устройства должны иметь компактный корпус и плотную компоновку. Гибкая печатная плата способствует компактности и сложности медицинских устройств. Эти платы позволяют изготавливать более легкие и компактные медицинские устройства благодаря их высокой плотности схемы и гибкости.

Компьютеры

Гибкие медные листы в гибких платах отвечают за гибкость, которую они обеспечивают. Гибкие печатные платы широко используются при изготовлении некоторых компонентов компьютеров. Например, гибкая клавиатура оснащена гибкими схемами. Кроме того, гибкие печатные платы доступны в персональных компьютерах, ноутбуках и многом другом.

Вывод

Гибкая печатная плата обладает множеством преимуществ. Вы можете изготовить свою собственную гибкую доску, если будете придерживаться правил проектирования и изготовления. В этой статье мы описали пошаговый процесс изготовления гибкой платы своими руками.