Flying-Tail-Struktur-PCB

Flying Tail PCB ist eine starr-flexible Leiterplattenstruktur. Die verschiedenen starren und flexiblen Teile der Leiterplatte werden über Leiterbahnen statt über Löcher verbunden. Leiterplatten mit Flying-Tail-Struktur werden nicht häufig verwendet. Sie überwinden jedoch die Einschränkungen herkömmlicher Leiterplatten. 

Beispielsweise können sie als übereinander gestapelte Hybridstrukturschichten erstellt werden. Eine achtschichtige Starrflex-Leiterplatte kann einen 1+6+1-Aufbau mit einer Flying-Tail-Struktur haben. Die ersten beiden Schichten können starr sein, während die anderen inneren Schichten flexibel und mit einer flexiblen Flugschwanzstruktur verbunden sind. 

Diese sind ideal für spezifische Gerätedesigns mit modernem Design. In diesem Artikel besprechen wir alles über Starrflex-Leiterplatten mit Flying-Tail-Struktur. 

Was sind Flying-Tail-PCBs?

Starrflexible Leiterplatten mit fliegenden Enden sind fortschrittliche Leiterplattendesigns, die starre und flexible Substrate für den Einbau in kleinere Geräte kombinieren. Dies kann hilfreich sein, um die Zuverlässigkeit und Funktionalität der Geräte zu erhöhen. Das Stapeldesign sorgt bei Starrflex-Leiterplatten für eine bessere Wärmeableitung und Luftzirkulation. 

Die Flying-Tail-Struktur von Leiterplatten erstreckt sich von den Enden der Platine und verbindet in einigen Designs die beiden benachbarten Platinen. Darüber hinaus erstreckt sich ein Teil der Leiterbahn, anstatt dass Durchkontaktierungen zum Verbinden zweier Platinenschichten verwendet werden. 

Wenn Sie die Verwendung von Durchkontaktierungen eliminieren oder minimieren möchten, ist die Flying-Tale-Struktur eine gute Idee. Es kann Platz sparen und gleichzeitig die Herstellungskosten für Rohstoffe senken. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die Signalintegrität der Geräte verbessert werden kann.

Anwendungen von Flying-Tail-Leiterplatten

Hier sind die Hauptanwendungen von Flying-Tail-PCBs:

• Mobiltelefone 
• Computers 
• Miniatur-Wearables 
• Kommunikationsgeräte 
• Medizinische Geräte 
• Luft- und Raumfahrtelektronik

Herstellung einer Leiterplatte mit Schwanzstruktur 

Die Flying-Tail-Struktur-PCB ist relativ neu auf dem Markt. Es kann in einer starr-flexiblen Leiterplattenzeit hergestellt werden. Die gleichen Prinzipien gelten bei der Herstellung von Starr-Flex-Flying-Tail-Leiterplatten. Ein Basismaterialsubstrat wird verwendet, um darüber das erste innere Schaltkreismuster anzubringen. 

Schaltungsmusterätzung an beiden Enden 

Beide Seiten können zum Drucken des Schaltkreismusters mit einem Fotolack verwendet werden. Eine einzelne Schaltkreisschicht des laminierten Substrats erstreckt sich über den starren Bereich der Leiterplatte hinaus. Nachdem die Isolierung durchgeführt wurde, wird ein Teil des Substrats, der über den starren Bereich hinausragt, aus der Schaltung entfernt Laser schneiden. 

Schichtung von Leiterplatten

Die erste Schicht der Flying-Tail-Leiterplatte kann aus einem isolierten starren Substrat hergestellt werden. Die zweite Schicht hingegen ist meist ein flexibler Isolator. Diese zweite Schicht ist normalerweise ein nicht ausgehärtetes Prepreg.

Herstellung von Durchkontaktierungen und Löchern

Um blinde Durchgangslöcher über den ersten Isolierschichten herzustellen, kann ein CO2-Laser verwendet werden. Die erste Schicht hat keinen Kontakt mit der Deckschicht, da diese nicht laminiert ist. Anschließend kann ein Durchgangsloch hergestellt werden, indem sowohl die erste Isolierschicht als auch das Basissubstrat durchdrungen werden. Dies kann mit einer CNC-Bohrmaschine erfolgen. 

Schaltung über Schwanz

Über dem starr-flexiblen Teil der Schwanzstruktur wird eine Schaltkreismusterschicht gebildet. Die zweite Leiterplattenschicht ist isoliert und laminiert. Außerdem können sich Hersteller dafür entscheiden, einen ausgehärteten Isolator als Material zu verwenden. 

Zu den üblichen Methoden zur Bildung einer Flying-Tail-Leiterplatte gehört ein Ätzprozess, um den überschüssigen Schaltkreisdruck und die Metallschichtbeschichtung zu entfernen. Sobald die Leiterplatte hergestellt ist, wird eine mit Lötstopplack versehene Abdeckung hinzugefügt, um ihre Biegsamkeit und Funktion zu verbessern. 

Was sind die Vorteile von PCBs mit Flying-Tail-Struktur?

Hier sind die Vorteile von Flying-Tail-PCBs: 

Niedrigere Impedanz

Durch den Verzicht auf Vias für Verbindungsschichten in Flying-Tail-Leiterplatten ist gewährleistet, dass die Impedanz jederzeit niedrig ist. Dadurch wird auch der unnötige parasitäre elektrische Strom in den Löchern reduziert. Darüber hinaus können auch Leiterbahngeometrien mit Mikrostreifen zur Minimierung der Impedanz verwendet werden. 

Signalintegrität

Flying Tail Boards verbessern die Signalübertragung und verringern das Risiko Elektromagnetische Interferenz (EMI) mit ihrer einzigartigen Struktur. Dies macht sie ideal für Hochgeschwindigkeits- und Hochfrequenzanwendungen, bei denen Datenübertragung und Integrität von entscheidender Bedeutung sind.

Reduziertes Übersprechen

Flying-Tail-Leiterplatten haben ein geringeres Übersprechen, da die Komponenten gleichmäßig innerhalb der Schichten platziert sind. Das Fehlen zu vieler Vias und Löcher verringert auch das Übersprechen. Darüber hinaus können auch bessere Abstands- und Abschirmungstechniken eingesetzt werden, um das Übersprechen noch weiter zu reduzieren. 

Verbesserte Gerätelebensdauer

Leiterplatten mit Flying-Tail-Struktur haben starre Schichten außen und flexible Schichten in der Mitte. Diese Art der Struktur ermöglicht die Wärmeableitung auch bei stundenlangem Betrieb der Geräte. Dadurch können sie ohne Angst vor Ausfällen in Hochleistungsgeräten eingesetzt werden. 

Aufgrund der verbesserten mechanischen Stabilität und Widerstandsfähigkeit gegenüber mechanischer Beanspruchung und Vibration eignen sich PCBs mit Flying-Tail-Struktur für den Einsatz in anspruchsvollen Umgebungen. Daher können sich Branchen auf Flying-Tail-Leiterplatten in kundenspezifischen Geräten verlassen.

Designflexibilität

Für die Herstellung von Geräten mit begrenztem Platzangebot und geringem Gewicht sind Flying-Tail-Leiterplatten in der Regel vorzuziehen. Ihre einzigartige Struktur in Starrflex-Leiterplatten kann die richtige elektrische Unterstützung liefern. 

Geräte wie medizinische Wearables und Luft- und Raumfahrtelektronik sind für ihre Funktion auf einzigartige Flying-Tail-Leiterplatten angewiesen. Ein Vorteil bei der Datenübertragung sind die Flexibilität und die hohe Leistungsfähigkeit dieser Leiterplatten.

Strukturelle Auswirkungen

Die Flying-Tail-Starrflex-Leiterplatte weist eine hohe mechanische Festigkeit auf, da eine Isolierschicht in den starren Bereich eingebettet ist. Gleichzeitig bietet die Flexseite Konnektivität und Elastizität auf engstem Raum.

Gibt es Einschränkungen für Flying Tale-Leiterplatten?

Geräte, die dichte Komponenten benötigen, profitieren möglicherweise nicht von der Verwendung von Flying-Tail-Leiterplatten. Aufgrund des geringeren verfügbaren Platzes können sie keine große Bauteildichte aufnehmen. 

Darüber hinaus sollten die mechanischen und elektrischen Einschränkungen der Flugleitwerksstrukturen berücksichtigt werden. Das einzigartige Design der Flying-Tail-Leiterplatten ermöglicht möglicherweise keine komplizierten Gerätedesigns oder funktioniert möglicherweise nicht mit herkömmlich gestalteten elektronischen Geräten. 

Was ist beim Design von PCBs mit Flying-Tail-Struktur zu vermeiden?

Vermeiden Sie Folgendes beim Design von Flying-Tail-PCBs:

Das gesamte Design ignorieren

Machen Sie nicht den Fehler, das gesamte System der Leiterplatte zu ignorieren. Achten Sie auf jedes Schichtsubsystem. Stellen Sie sicher, dass Sie der Leiterplatte hochwertige Komponenten hinzufügen, die jederzeit in einem optimalen Zustand funktionieren. 

Kosten für Flex Tails

Ein einzigartiges PCB-Design kostet mehr als die üblichen Leiterplatten. Daher müssen Sie die Kosten sowohl für die flexiblen als auch für die starren Bereiche der Leiterplatte berücksichtigen. Stellen Sie sicher, dass Sie dem flexiblen Ende der Leiterplatte von Anfang an zusätzlichen Platz einräumen. Erstellen Sie ein dreidimensionales Modell, um sicherzustellen, dass bei der Herstellung des Flex-Endstücks keine Fehler auftreten. 

Falscher Ebenenstapel

Der Aufbau der Schwanzstruktur-Leiterplatte unterscheidet sich unabhängig davon, ob die Anzahl der Schichten 8 oder 12 beträgt. Darüber hinaus müssen Sie aufgrund des Vorhandenseins von Flexorschichten, Leiterbahnen und Metalldurchkontaktierungen Asymmetrie in das Design einbeziehen. Normalerweise werden für Flex-Tail-Strukturen Leiterplatten mit 6 oder mehr Schichten empfohlen, damit das Gesamtdesign robust ist und Asymmetrien gut ausgleichen kann. 

ZIF-Anschlüsse

ZIF-Steckverbinder (Zero Insertion Force) werden dem IC-Sockel hinzugefügt, um die Installation der Leiterplatte zu erleichtern. Das Steckverbinderdesign kann während des Herstellungsprozesses entworfen werden, da es keinen Standardentwurf für die Steckverbinder gibt. So können Sie basierend auf den technischen Datenerfassungsanforderungen die beste verfügbare Lösung auswählen.

Stellen Sie sicher, dass der Stecker eine bestimmte Dicke hat und genau auf die Leiterplatte passt. Berücksichtigen Sie bei der Wahl des Steckverbinders die Art der Kontaktfläche und die Länge des starren Bereichs. 

Liefertafeln

Die Flying-Tail-Leiterplatte hat eine einzigartige Form, weshalb es wichtig ist, auf die Lieferfelder zu achten. Aus Platzgründen sollten sie nicht mit elektrischen Bauteilen gefüllt werden. 

Ein weiterer wichtiger Aspekt, den Sie berücksichtigen sollten, ist der Kostenanstieg, wenn Sie zu viele Komponenten in das Lieferfeld integrieren. Dies kann durch Anpassungen während der Entwurfs- und Herstellungsphase vermieden werden. Konzentrieren Sie sich auf Montage und Tests, um sicherzustellen, dass die Leiterplatte auch unter rauen Bedingungen wie Feuchtigkeitsschwankungen oder hohen Temperaturen zuverlässig funktioniert.  

Auswahl des richtigen Herstellers

Bei der Entwicklung und Herstellung von Leiterplatten ist es wichtig, mit Fachleuten in Kontakt zu treten, um eine reibungslose Fertigung zu gewährleisten. Leiterplatten erfordern vorheriges Design und den Einsatz der richtigen Software wie CAD, Altium Designer usw Kadenz, um die Schichten und Komponenten zu stapeln. 

Bei Leiterplatten mit fliegender Struktur ist das Design sogar noch komplexer. Dieses komplizierte Design kann nur mit fortschrittlichen Werkzeugen und erfahrenen Technikern durchgeführt werden. Nur modernste Technologie kann Flying-Tail-Leiterplatten herstellen. 

Suchen Sie außerdem nach einer Einrichtung, die kundenspezifische Bestellungen bearbeiten und diese vor Großbestellungen zum Testen liefern kann. Mit Flugleitwerken sind zusätzliche Kosten verbunden, da für deren Konstruktion fortgeschrittene Werkzeuge und Fähigkeiten erforderlich sind. 

Diese Leiterplatten müssen möglicherweise mit kleineren Komponenten entworfen werden, sodass immer Raum für Verbesserungen des Designs vorhanden sein sollte. Dies ist nur mit einem zuverlässigen Fertigungsteam möglich.

Zusammenfassung

Flying-Tail-Leiterplatten sind sowohl in ihrer Struktur als auch in ihrer Funktionsweise einzigartig. Ihre Starr-Flex-Struktur erleichtert die Verbindung mit anderen elektrischen Teilen im Gerät. Aufgrund minimaler Vias ist die Signalintegrität hoch. 

Andererseits nehmen diese Leiterplatten weniger Platz ein, sodass sie gut in Miniaturgeräte passen. Wenden Sie sich bei der Entwicklung von Flying-Tail-Leiterplatten an einen Fachmann, um ein genaues Komponentenlayout und eine genaue Herstellung zu gewährleisten.