Erst die Biegung, dann alles drumherum
Eine Rigid-Flex-Platine ist ein Flexkern mit beidseitig laminierten starren Abschnitten, das Design hat also einen Bereich, der sich bewegen muss, und mehrere, die es nicht dürfen. Der Biegeradius legt die Mindestgeometrie fest; alles andere ist Platzierungsdisziplin darum herum.
Vier Regeln verursachen den größten Teil der Nacharbeit.
Regel eins: der Biegebereich ist ein Keepout
Nichts, was den Flex versteift, gehört in die Biegung: keine durchkontaktierten Bohrungen, keine Verstärkung, kein Coverlay-Fenster, kein Bauteil, keine Lötstelle. Coverlay- und Verstärkungskanten liegen mit Abstand außerhalb des Bogens, weil der Kleber beim Laminieren austritt und die Kante einer Verstärkung in der Biegung genau die Stelle ist, an der ein Leiter irgendwann reißt.
Die Breite des Keepouts folgt aus Radius und Faltwinkel: die Bogenlänge der Biegung plus Werkzeugzugabe auf jeder Seite. Diese Zahl wird im DFM vereinbart und auf der Fertigungszeichnung dargestellt, nicht dem Layoutwerkzeug überlassen.
Regel zwei: Leiterbahnen queren die Biegung, folgen ihr nie
Ein Leiter, der entlang der Biegelinie läuft, wird über seine Länge belastet; einer, der im rechten Winkel quert, wird über seine Breite belastet, und das ist die Richtung, die Kupfer deutlich besser verträgt. Muss ein Signal im Flexbereich abbiegen, biegt es mit Radius, nicht mit Ecke.
Dieselbe Logik gilt an Pad-Übergängen: Tropfenformen und sanfte Verjüngungen nehmen die Spannungsspitze heraus, die eine eckige Schulter erzeugt.
Regel drei: Kupfer liegt auf der neutralen Faser
In einer Biegung steht das Material auf der Außenseite unter Zug und das auf der Innenseite unter Druck. Kupfer abseits der neutralen Faser, also direkt gegenüber einer anderen Kupferlage, wird in jedem Zyklus gedehnt und reißt zuerst.
Die Lösung ist eine Lagenaufbau-Entscheidung: Flexkern symmetrisch halten, Kupfer in der Biegung nicht direkt über Kupfer stapeln, und wo eine Zunge zwei leitfähige Lagen braucht, entweder eine geringere Lebensdauer akzeptieren oder in diesem Bereich auf eine Lage wechseln. Kupfer gibt es von 0,5 bis 2 oz; der flexible Abschnitt ist nicht der Ort für das schwere Ende.
Regel vier: der Übergang ist ein Konstruktionsmerkmal
Wo Flex auf starr trifft, endet die Verstärkung oder das starre Laminat abrupt, und die Biegung beginnt. Dieser Übergang trägt die höchste Spannung am Teil. Er wird abseits von Steckverbindern platziert, mit sanfter Verjüngung statt gerader Kante ausgeführt und von Vias freigehalten.
Was Sie mit dem Design senden
Den Lagenaufbau, Lage und Radius der Biegung, den Faltwinkel und ob die Biegung einmal geformt wird oder sich im Betrieb bewegt, die Verstärkungszeichnung und die Stecker-Footprints mit ihrer Zungenstärke. Mit diesen Angaben prüft das DFM Keepout, Kupferbilanz und Nutzengestaltung vor dem Werkzeugbau.
Rigid-Flex-Aufbauten laufen bis 12 Lagen mit 0,002″ Leiterbahn und Abstand und 0,006″ Mindestbohrung auf Nutzen bis 9,842″ × 19,685″; die Rigid-Flex-Produktseite listet sie zusammen mit der Kapazitätsseite.
