1. 동작 방식을 먼저 결정하세요
모든 것은 다음 질문에서 시작됩니다. 굽힘이 한 번만 발생하는가, 아니면 연속적으로 발생하는가?
- 정적(한 번 성형): 플렉스 케이블은 조립 중에 모양이 결정되어 고정됩니다. 설계는 설치 과정에서의 움직임을 견뎌야 하며, 사용 중 움직임은 고려하지 않습니다.
- 동적: 플렉스 케이블은 사용 중에 움직입니다. 힌지, 슬라이딩 메커니즘, 무빙 헤드 등이 이에 해당합니다. 구리는 수백만 번의 작동 주기를 견뎌야 합니다.
동일한 회로라도 정적 버전과 동적 버전은 서로 다른 제품입니다. 사용되는 구리 재질, 굽힘 반경, 심지어 구조까지 다를 수 있습니다. 플렉스 케이블 설계에서 가장 큰 실수는 이러한 부분을 나중에 결정하는 것입니다.
2. 구조를 선택하세요
- 단면 플렉스 케이블: 구리층이 하나뿐인 가장 간단하고 저렴한 구조로, 정적인 굽힘에 적합합니다.
- 양면 플렉스 케이블: 구리층이 두 개이며, 교차 도체 및 임피던스 제어가 가능합니다. 단, 도금된 스루홀이 필요하며, 이 스루홀은 굽힘 부위 외부에 위치해야 합니다.
- 다층 플렉스: 최대 12층까지 사용 가능하며, 움직임이 잦은 고밀도 회로에 적합합니다.
- 리지드 플렉스: 보드 양면에 부품이 배치되는 경우입니다. 일반적으로 단면 SMT는 올플렉스 설계에 적합하며, 양면 SMT는 부품이 견고한 부분에 위치하는 리지드 플렉스를 의미합니다.
3. 구리: 종류, 무게 및 결정 구조
구리는 플렉스 보드에서 가장 먼저 문제가 발생하는 부분입니다.
- 압연 소둔(RA) 구리는 연성이 뛰어나 반복적으로 구부러지는 부품에 적합합니다. 전해 도금(ED) 구리는 도금 처리되어 더 단단하고 부서지기 쉽습니다. 정적인 굽힘에는 적합하며 가격도 저렴합니다.
- 무게: 0.5~2온스가 공장 표준 범위입니다. 동적 굽힘에서는 얇을수록 좋으며, 동일한 곡률 반경에서 1온스는 2온스보다 변형이 훨씬 적습니다.
- 결정립 방향: 결정립 방향을 명시하고, 결정립이 굽힘선을 따라 평행하게 놓이도록 굽힘 방향을 따라 배치해야 합니다.
- 굽힘 부분의 솔리드 구리 평면은 가능한 한 교차 해칭 처리하여 필름이 저항 없이 유연하게 휘어지도록 해야 합니다.
4. 굽힘 영역 규칙
- 굽힘 영역 내부에는 도금된 스루홀, 보강재, 커버레이 창을 사용해서는 안 됩니다.
- 도체는 굽힘선을 따라 직각으로 교차해야 하며, 절대 굽힘선을 따라 지나가서는 안 됩니다.
- 패드 전환 부분에는 물방울 모양이나 완만한 경사를 적용해야 하며, 날카로운 모서리나 예리한 접합부를 만들어서는 안 됩니다.
- 구리는 중성축을 중심으로 균형을 이루어야 합니다. 서로 마주 보는 레이어는 매 사이클마다 한쪽 레이어에 인장력을 가해야 합니다.
- 굽힘 반경은 DFM(설계 제조성) 단계에서 접힘 각도 및 사이클 수와 함께 결정됩니다.
5. 솔더 마스크 대신 커버레이 사용
플렉스 케이블은 인쇄된 마스크 대신 라미네이트 필름으로 덮여 있습니다. 두 가지 결과:
- 마스크 레이어처럼 접착제 압착 및 절단 공차를 고려하여 개구부를 만들어 별도의 레이어로 설계하십시오.
- 개구부를 넉넉하게 하십시오. 개구부가 너무 좁으면 패드에 접착제가 남고, 너무 좁으면 인접한 트레이스가 노출되어 조립 중에 브리지가 발생할 수 있습니다.
6. 부품이 움직이지 않아야 하는 부분의 보강재
커넥터 테일, 부품 영역, 클램프 또는 나사로 고정되는 모든 부분에는 보강재가 필요합니다. 실용적인 규칙:
- 스루홀 커넥터가 반대쪽에서 접근해야 하는 경우가 아니라면, 보강재는 지지하는 부품의 반대쪽에 배치하십시오.
- 용도에 맞는 재질을 선택하십시오. 커넥터 테일 및 ZIF 접점에는 PI, 비용에 민감한 부분에는 PET, 진정한 강성이 필요한 부분에는 FR-4, 얇고 강성이 요구되는 부분에는 스테인리스강을 사용하십시오.
- 보강재, 접착제, 유연성을 모두 합한 두께를 지정하십시오. 이는 결합되는 커넥터가 접하는 두께이기 때문입니다.
7. 제작 도면은 설계의 일부입니다.
기본 재질 및 두께, 구리 종류 및 중량, 커버레이 두께 및 개구부, 보강재 재질, 두께 및 측면, 굽힘선 및 반경, 결정립 방향, 임피던스 목표 및 합격 등급을 명시하십시오.
플렉서블 기판은 경질 기판보다 변수가 많으며, 이러한 변수 중 하나라도 가정해야 하는 제작업체는 적어도 한 번은 오류를 범할 가능성이 높습니다.
8. 비용과 납기는 공정에 따라 달라집니다.
플렉서블 기판은 경질 기판보다 제작 시간이 오래 걸립니다. 박막 처리, 다른 드릴링 및 도금 화학 물질, 커버레이 및 보강재의 수작업 등이 그 이유입니다. 2층 플렉서블 기판은 일반적으로 며칠이 소요되며, 층수가 많거나 경질-플렉서블 섹션이 있는 경우 표준 레시피가 아닌 작업별로 적층 구조를 계획해야 하므로 시간이 더 오래 걸립니다.
이러한 이유로 플렉서블 기판은 FR-4보다 평방미터당 비용이 더 높습니다. 재료, 처리 및 수율 모두 같은 맥락입니다.
9. 데이터시트가 아닌 굽힘 테스트를 하십시오.
굽힘 반경 표는 시작점일 뿐입니다. 실제 수치는 실제 구조물을 실제 반경으로 구부리고 실제 사이클 수를 측정하여 얻습니다. 이것이 바로 시제품에 양산용과 동일한 재료를 사용해야 하는 이유입니다.
설계가 분석으로 검증되지 않으면 테스트로 검증하십시오. 벤딩 지그와 사이클 수 측정은 현장 반품보다 비용이 적게 듭니다.
제작 한계는 유연한 PCB 페이지와 기능 페이지에 있고, 리지드-플렉스 전용 규칙은 리지드-플렉스 노트에, 고장 모드는 플렉스 이슈 노트에 정리되어 있습니다.
