1. Xác định chuyển động trước tiên
Mọi thứ xuất phát từ một câu hỏi: uốn cong xảy ra một lần hay liên tục?
- Tĩnh (tạo hình một lần): cáp mềm được tạo hình và cố định khi lắp ráp; thiết kế phải chịu được quá trình lắp đặt, không phải chuyển động khi sử dụng.
- Động: cáp mềm di chuyển trong sử dụng — bản lề, cơ cấu trượt, đầu di chuyển — và trải qua hàng triệu chu kỳ.
Bản tĩnh và động của cùng mạch là sản phẩm khác nhau: đồng, bán kính, đôi khi cả cấu trúc. Quyết định quá muộn là sai lầm tốn kém nhất khi thiết kế cáp mềm.
2. Chọn cấu trúc
- Cáp mềm một mặt: một lớp đồng, đơn giản, rẻ nhất, tốt cho uốn cong tĩnh.
- Cáp mềm hai mặt: hai lớp đồng, cho phép dây dẫn giao nhau và trở kháng kiểm soát — cần lỗ xuyên mạ nằm ngoài vùng uốn cong.
- Cáp mềm nhiều lớp: đến 12 lớp, cho mạch dày đặc vẫn phải di chuyển.
- Cấu trúc cứng-mềm: khi cả hai mặt bo mạch có linh kiện. SMT một mặt phù hợp thiết kế hoàn toàn mềm; SMT hai mặt thường là cứng-mềm, linh kiện nằm trên phần cứng.
3. Đồng: loại, trọng lượng và hướng hạt
Đồng là nơi mà mạch mềm dễ bị hỏng nhất.
- Đồng cán ủ (RA) dẻo, phù hợp cho các điểm uốn nhiều lần. Đồng mạ điện (ED) cứng và giòn hơn, chấp nhận được cho uốn tĩnh và rẻ hơn.
- Trọng lượng: 0,5–2 oz là phạm vi tiêu chuẩn. Trong uốn động, mỏng hơn tốt hơn — 1 oz biến dạng ít hơn nhiều so với 2 oz ở cùng bán kính.
- Hướng hạt: xác định rõ và định hướng hạt song song với đường uốn cong, không cắt ngang qua nó.
- Các mặt phẳng đồng đặc trong chỗ uốn nên được đan chéo nếu có thể, giúp lớp màng uốn cong thay vì chống lại.
4. Quy tắc cho khu vực uốn cong
- Không lỗ xuyên mạ, thanh gia cường hay cửa sổ lớp phủ trong chỗ uốn cong.
- Dây dẫn cắt ngang chỗ uốn ở góc vuông, không chạy dọc theo nó.
- Hình giọt nước và độ thuôn nhẹ tại điểm chuyển tiếp giữa các chân; không góc nhọn hoặc điểm nối sắc.
- Đồng cân bằng quanh trục trung tính: các lớp đối diện trực tiếp gây lực căng cho một trong số chúng mỗi chu kỳ.
- Bán kính uốn cong được thống nhất trong DFM, cùng góc gấp và số chu kỳ.
5. Lớp phủ, không phải lớp mặt nạ hàn
Mạch in dẻo phủ màng nhiều lớp thay vì mặt nạ in, dẫn đến hai hệ quả:
- Thiết kế như lớp riêng biệt, giống lớp mặt nạ, với lỗ cho phép ép keo và dung sai cắt.
- Làm lỗ rộng rãi. Cửa sổ hẹp để lại keo trên chân; khoảng cách quá gần làm lộ mạch liền kề và cầu nối khi lắp ráp.
6. Thanh gia cường ở những nơi chi tiết không được di chuyển
Các đầu nối, khu vực linh kiện và bộ phận kẹp hoặc bắt vít đều cần thanh gia cường. Quy tắc thực tế:
- Đặt ở phía đối diện linh kiện được hỗ trợ, trừ khi đầu nối xuyên lỗ cần truy cập từ phía bên kia.
- Chọn vật liệu phù hợp: PI cho đầu nối và tiếp điểm ZIF, PET cho khu vực nhạy cảm chi phí, FR-4 cho phần cứng chắc, thép không gỉ khi cần mỏng và cứng.
- Chỉ định độ dày tổng thể — thanh gia cường cộng chất kết dính cộng độ dẻo — vì đó là những gì đầu nối ghép nối nhìn thấy.
7. Bản vẽ chế tạo là một phần của thiết kế
Nêu rõ vật liệu cơ bản, độ dày, loại và trọng lượng đồng, độ dày và lớp phủ lỗ, vật liệu thanh gia cường, độ dày và mặt, đường uốn và bán kính, hướng hạt, mục tiêu trở kháng và cấp chấp nhận.
Màn hình dẻo nhiều biến số hơn màn hình cứng; nhà sản xuất phải giả định mỗi biến số sẽ sai ít nhất một lần.
8. Chi phí và thời gian sản xuất phụ thuộc vào quy trình
Màn hình dẻo sản xuất chậm hơn màn hình cứng do xử lý màng mỏng, hóa chất khoan và mạ khác nhau, cùng gia công thủ công lớp phủ và thanh gia cường. Màn hình dẻo hai lớp thường mất vài ngày làm việc; nhiều lớp hơn hoặc phần cứng-dẻo cần thêm thời gian vì xếp lớp theo từng đơn hàng, không theo công thức tiêu chuẩn.
PCB linh hoạt có giá trên mỗi mét vuông cao hơn FR-4 do vật liệu, quy trình xử lý và năng suất đều dẫn đến cùng một kết quả.
9. Kiểm tra độ uốn, không phải bảng dữ liệu
Bảng bán kính uốn chỉ là khởi đầu; con số thực tế đến từ uốn cấu trúc thật ở bán kính và số chu kỳ thực — vì vậy nguyên mẫu phải dùng cùng vật liệu với sản xuất hàng loạt.
Nếu không thể đánh giá thiết kế bằng phân tích, hãy thử nghiệm bằng thiết bị uốn và số chu kỳ, rẻ hơn việc trả lại sản phẩm.
Giới hạn xây dựng nằm ở trang PCB linh hoạt và trang năng lực; quy tắc vật liệu cứng-mềm ở ghi chú cứng-mềm, và các dạng lỗi ở ghi chú sự cố PCB linh hoạt.
