เมนู
บล็อก

ห้าความล้มเหลวของเฟล็กซ์ที่เริ่มจากเลย์เอาต์

ข้อบกพร่องเฟล็กซ์ส่วนใหญ่ถูกออกแบบมา ไม่ได้เกิดจากการผลิต พวกมันมาจากการนำนิสัยแบบ FR-4 ไปใช้กับวงจรที่จะต้องเคลื่อนไหว

ทีมวิศวกรรม Hitech Circuits

เซินเจิ้น จีน · การผลิตและประกอบ PCB

2 นาทีในการอ่าน

เผยแพร่:

อัปเดตล่าสุด:

การตรวจทานทางเทคนิค: ตัวเลขในกระบวนการได้รับการตรวจสอบกับเอกสารขีดความสามารถที่เผยแพร่ของเรา

นิสัยหนึ่งที่อยู่เบื้องหลังทั้งห้าข้อ

การออกแบบแผงวงจรแข็งนั้นยอมรับได้หลายอย่าง: แผ่นปิดบังส่วนที่ควรปิดบัง, รูเชื่อมต่อ (via) สามารถอยู่ได้ทุกที่, แผ่นรองรับ (pad) สามารถอยู่ติดกับลายวงจร (trace) ได้ และไม่มีอะไรเคลื่อนที่หลังจากประกอบเสร็จ แต่ในแผงวงจรแบบยืดหยุ่น (flex circuit) ข้อสมมติเหล่านั้นกลับกลายเป็นสาเหตุของความล้มเหลว เพราะชิ้นส่วนนั้นคาดว่าจะงอได้ และมักจะงอหลายพันครั้ง

1. ช่องเปิดของแผ่นปิดบังแคบเกินไป

แผ่นปิดบังเป็นฟิล์มที่มีกาว ตัดและเคลือบ ไม่ใช่ชั้นพิมพ์ การจัดตำแหน่ง ความคลาดเคลื่อนของการตัด และแรงกดของกาว ล้วนทำให้ช่องเปิดเคลื่อนที่ ดังนั้นช่องที่มีขนาดเท่ากับช่องเปิดของแผ่นปิดบังบัดกรีจึงลงเอยด้วยการถูกปิดบังด้วยกาวหรือเลื่อนไปอยู่บนลายวงจรข้างเคียง วิธีแก้ไขคือควรมีช่องเปิดที่กว้าง และเว้นระยะห่างระหว่างช่องเปิดให้มากพอ

2. ข้อต่อบัดกรีอยู่ภายในส่วนโค้ง

บัดกรีมีความแข็งกว่าทองแดงมาก ข้อต่อที่อยู่ใกล้ส่วนโค้งจะทำให้ขอบของแผ่นรองรับกลายเป็นบานพับ และทองแดงจะแตกตรงนั้นก่อน ข้อต่อควรอยู่ในบริเวณที่แข็งหรือมั่นคง ส่วนโค้งควรปล่อยให้เปลือยเปล่า

3. การเว้นระยะห่างของแผ่นรองที่ไม่คำนึงถึงช่องเปิดที่ใหญ่ขึ้น

เมื่อช่องเปิดของแผ่นปิดขยายใหญ่ขึ้น ระยะห่างระหว่างแผ่นรองที่อยู่ติดกันก็ต้องขยายใหญ่ขึ้นด้วย มิฉะนั้น ช่องเปิดที่ขยายใหญ่ขึ้นจะทำให้เห็นขอบของตัวนำที่อยู่ใกล้เคียง และกระบวนการประกอบจะเชื่อมต่อตัวนำเหล่านั้นเข้าด้วยกัน ความสามารถในการเว้นระยะห่าง 0.002 นิ้ว ไม่ได้หมายความว่าควรใช้กับแผ่นรองของตัวเชื่อมต่อ

4. มุมแหลมและจุดเชื่อมต่อที่แคบ

มุม 90° ในตัวนำเป็นจุดที่ทำให้เกิดความเค้นสูงบนแผ่นวงจรแข็ง และเป็นจุดเริ่มต้นของรอยแตกบนแผ่นวงจรแบบยืดหยุ่น จุดเชื่อมต่อควรเรียวลง มุมควรโค้งมน และการเปลี่ยนไปสู่แผ่นรองควรเป็นรูปหยดน้ำ

5. ทองแดงซ้อนกันข้ามแกนกลาง

ทองแดงสองชั้นที่อยู่ตรงข้ามกันโดยตรงในส่วนโค้ง จะทำให้ชั้นใดชั้นหนึ่งเกิดความตึงในทุกรอบ ความเครียดเป็นสัดส่วนกับระยะห่างจากแกนกลาง ดังนั้นวิธีแก้ไขจึงเป็นทางเรขาคณิต: จัดเรียงชั้นทองแดงให้เหลื่อมกัน ลดความหนาของทองแดงในส่วนโค้ง หรือใช้ชั้นนำไฟฟ้าเพียงชั้นเดียวในบริเวณนั้น

ตรวจจับข้อบกพร่องก่อนการผลิต

ข้อบกพร่องทั้งห้าประการนี้สามารถมองเห็นได้ในขั้นตอนการออกแบบเพื่อการผลิต (DFM) และสามารถแก้ไขได้ง่ายในขั้นตอนการออกแบบ แต่จะมีค่าใช้จ่ายสูงขึ้นในภายหลัง การตรวจสอบบริเวณส่วนโค้ง ส่วนต่อขยาย และภาพประกอบบนแผ่นปิดจะช่วยตรวจจับข้อบกพร่องส่วนใหญ่ได้ ส่วนที่เหลือจะปรากฏในการทดสอบการดัดงอ ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมจึงควรทดสอบชิ้นงานตัวอย่างก่อนการผลิตจำนวนมาก

ช่วงของวัสดุฐานรอง แผ่นปิด และวัสดุเสริมความแข็งแรงอยู่ในหน้า PCB แบบยืดหยุ่น ส่วนตรงจุดที่ส่วนยืดหยุ่นบรรจบกับส่วนแข็งจะใช้กฎการออกแบบริจิดเฟล็กซ์

ข้อมูลจำเพาะทางเทคนิค

ความกว้างเส้นขั้นต่ำ / ระยะห่าง
0.002 นิ้ว (3 มิล)
ความหนาของแผ่นปิด
12–25 ไมโครเมตร
ความหนาของกาว
12–35 ไมโครเมตร
ความหนาของทองแดง
0.5–2 ออนซ์
รูขั้นต่ำ
0.006″

คำถามที่พบบ่อย

  • เหตุใดช่องเปิดของแผ่นปิดคลุมจึงต้องมีขนาดใหญ่กว่าช่องเปิดของแผ่นกันบัดกรี?

    แผ่น Coverlay เป็นฟิล์มเคลือบที่มีชั้นกาว ไม่ใช่แผ่นมาสก์พิมพ์ลาย มันจะถูกตัดด้วยแม่พิมพ์หรือเลเซอร์ แล้วนำมาอัดติดกันภายใต้แรงดัน กาวจะถูกบีบออกมาในระหว่างการเคลือบ การจัดตำแหน่งจะเคลื่อนที่ไปพร้อมกับโพลีอิไมด์เมื่อมันขยายตัว ดังนั้นช่องเปิดจึงต้องรองรับความคลาดเคลื่อนในการตัด การจัดตำแหน่ง และการไหลของกาว ถ้าช่องเปิดเล็กเกินไป กาวก็จะติดอยู่บนแผ่นรอง ถ้าช่องว่างระหว่างช่องเปิดแคบเกินไป ก็จะทำให้ช่องข้างเคียงสัมผัสกับกาวได้

  • รอยบัดกรีสามารถอยู่ใกล้กับส่วนโค้งได้มากแค่ไหน?

    ควรวางตำแหน่งบัดกรีไว้ด้านนอกบริเวณที่โค้งงอ บัดกรีมีความแข็ง และการเชื่อมต่อบนส่วนที่โค้งงอจะทำให้เกิดแรงกดที่ขอบแผ่นรองจนกระทั่งทองแดงหลุดลอกหรือชั้นเคลือบแยกตัว การเชื่อมต่อควรอยู่ในบริเวณที่แข็งแรงหรือในส่วนที่แข็ง และระยะห่างจากส่วนโค้งงอจะถูกกำหนดโดยระยะห่างที่ตกลงกันไว้ใน DFM แทนที่จะเป็นตัวเลขคงที่

  • เหตุใดวงจรเรียงซ้อนจึงล้มเหลวเมื่อเกิดการโค้งงอ?

    ทองแดงด้านนอกของส่วนโค้งจะอยู่ในสภาวะดึง และทองแดงด้านในจะอยู่ในสภาวะอัด เมื่อร่องรอยบนทั้งสองด้านของฟิล์มเรียงตัวกัน คู่ของร่องรอยจะอยู่ห่างจากแกนกลาง และร่องรอยด้านนอกจะรับแรงดึงเต็มที่ในทุกรอบ การสลับชั้น หรือการคงชั้นนำไฟฟ้าเพียงชั้นเดียวไว้ตลอดส่วนโค้ง จะทำให้ทองแดงกลับเข้าใกล้แกนกลางมากขึ้น

แชร์บทความนี้

← บล็อก

บทความวิศวกรรมที่เกี่ยวข้อง

ขอใบเสนอราคาสำหรับโครงการ PCB ของคุณ

ตรวจสอบทางวิศวกรรมและใบเสนอราคาโดยไม่มีค่าใช้จ่าย สำหรับการผลิต PCB การประกอบ การจัดหาชิ้นส่วน และการประกอบผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป