Меню
Блог

Пять дефектов гибких плат из топологии

Большинство дефектов гибких плат заложены в проекте, а не в производстве. Они возникают из привычек FR-4, перенесённых на плату, которая будет изгибаться.

Инженерная редакция Hitech Circuits

Шэньчжэнь, Китай · производство и монтаж плат

2 мин чтения

Опубликовано:

Последнее обновление:

Техническая проверка: Технологические данные сверены с опубликованным листом возможностей.

Одна привычка лежит в основе всех пяти

Конструкция жесткой платы допускает многое: маска покрывает то, что она покрывает, переходное отверстие может располагаться где угодно, контактная площадка может находиться рядом с дорожкой, и ничего не смещается после сборки. На гибкой плате каждое из этих предположений становится причиной отказа, поскольку предполагается, что деталь будет изгибаться, и часто изгибаться тысячи раз.

1. Слишком узкие отверстия в защитной пленке

Защитная пленка — это пленка с клеем, вырезанная и ламинированная, а не печатный слой. Совмещение, допуски при вырубке и давление клея — все это смещает отверстие, поэтому окно размером с отверстие в паяльной маске в итоге оказывается либо покрыто клеем, либо смещено на соседнюю дорожку. Щедрые отверстия и большое расстояние между ними — вот решение.

2. Паяные соединения внутри изгиба

Припой намного жестче меди. Соединение рядом с изгибом превращает край контактной площадки в шарнир, и медь трескается там первой. Соединения должны располагаться в жестких или упрочненных областях; изгиб остается открытым.

3. Расстояние между контактными площадками, не учитывающее большее отверстие

По мере увеличения размера отверстия в защитном слое, расстояние между соседними контактными площадками также должно увеличиваться. В противном случае увеличенные окна обнажают края соседних проводников, и процесс сборки приводит к их перекрытию. Возможность использования зазора в 0,002 дюйма между контактными площадками разъема не является основанием для его использования.

4. Острые углы и острые соединения

Угол в 90° в проводнике является концентратором напряжений на жесткой плате и причиной образования трещин на гибком кабеле. Соединения сужаются, углы закругляются, а переход к контактной площадке имеет каплевидную форму.

5. Медь, уложенная вдоль нейтральной оси

Два слоя меди, расположенные непосредственно друг напротив друга в изгибе, создают натяжение в одном из них при каждом цикле. Деформация пропорциональна расстоянию от нейтральной оси, поэтому решение геометрическое: сместить слои, уменьшить толщину меди в изгибе или использовать там один проводящий слой.

Выявление проблем до начала производства

Все пять проблем видны на этапе проектирования с учетом технологичности производства (DFM), и все пять легко решаются на этапе компоновки, но дорого обходятся впоследствии. Обзор, охватывающий область изгиба, концы разъемов и дизайн защитного покрытия, выявляет большинство из них; остальные обнаруживаются при испытаниях на изгиб, поэтому стоит провести предварительную разработку перед запуском серийного производства.

Ассортимент подложек, защитных покрытий и усилителей представлен в гибкая страница печатной платы; в месте соединения гибкого участка с жестким участком, правила жесткой гибкости применять.

Технические характеристики

Минимальная ширина линии / зазор
0,002″ (3 мил)
Толщина покрытия
12–25 мкм
Толщина клея
12–35 мкм
Толщина меди
0,5–2 унции
Минимальное отверстие
0,006″

Часто задаваемые вопросы

  • Почему отверстия в защитном слое должны быть больше, чем отверстия в паяльной маске?

    Coverlay — это ламинированная пленка с клеевым слоем, а не напечатанная маска. Она вырезается вырубным или лазерным способом, склеивается под давлением, и клей выдавливается во время ламинирования; совмещение происходит вместе с полиимидом по мере его расширения. Поэтому отверстие должно компенсировать допуски на резку, совмещение и растекание клея. Слишком маленькое отверстие оставляет клей на подложке; слишком малое расстояние между отверстиями обнажает соседнее.

  • Насколько близко может находиться паяное соединение к изгибу?

    Оно находится за пределами зоны изгиба. Припой жесткий, и соединение на гибком участке концентрирует напряжение на краю контактной площадки до тех пор, пока медь не отслоится или защитное покрытие не расслоится. Соединения выполняются в упрочненной области или в жестком участке, а расстояние от изгиба определяется допустимым расстоянием, согласованным в DFM, а не фиксированным числом.

  • Почему многослойные дорожки выходят из строя при изгибе?

    Медь на внешней стороне изгиба находится в состоянии натяжения, а медь на внутренней — в состоянии сжатия. Когда дорожки с обеих сторон пленки выравниваются, эта пара располагается далеко от нейтральной оси, и внешняя дорожка принимает на себя полную нагрузку при каждом цикле. Смещение слоев или сохранение одного проводящего слоя на протяжении всего изгиба возвращает медь обратно к нейтральной оси.

Поделиться статьёй

← Блог

Похожие технические статьи

Запросите расчёт для вашего проекта печатной платы

Бесплатная инженерная проверка и расчёт для производства печатных плат, монтажа, закупки компонентов и сборки готовых изделий.