< img src="https://mc.yandex.ru/watch/96881261" style="position:absolute; left:-9999px;" альт="" />
Логотип globalwellpcba

Понимание жестко-гибких печатных плат: преимущества, применение и производство

Различные типы жестко-гибких печатных плат от GlobalWellPCBA

Просто выберите ниже свою жестко-гибкую печатную плату, чтобы получить доступ к руководству.

Введение

Жестко-гибкие печатные платы обычно используются в бытовой технике и электронике. Это комбинация жестких и гибких печатных плат. Это означает, что мы можем извлечь выгоду из сложных и гибких печатных плат в одной жестко-гибкой печатной плате. Существуют разные причины использования жестко-гибких печатных плат. Механическая поддержка является основным преимуществом, но мы также можем стремиться к более качественному монтажу компонентов. 

Поскольку это дуэт жестких и сложных плат, ясно, что одна часть этой платы сгибается, а другая — нет. Они не только легкие, но и занимают меньше места, поэтому мы можем использовать их в устройствах автомобильной, аэрокосмической и других отраслей промышленности. В этом посте мы собираемся подробно изучить жестко-гибкие печатные платы. 

Жестко-гибкая печатная плата

Прежде чем мы начнем обсуждение, давайте определим жестко-гибкие печатные платы. Жестко-гибкая печатная плата содержит как жесткие, так и гибкие печатные платы. Они относятся к многослойным печатным платам. Мы можем сделать эти печатные платы более сложными в зависимости от характера и функций приложений. Нет сомнений в том, что из-за сложной природы этих печатных плат мы должны быть осторожны при их проектировании. Сложность жестко-гибких печатных плат показывает, что любая небрежность при разработке дизайна может впоследствии испортить производительность. Самое приятное в этих печатных платах — это свобода использования трехмерного пространства при проектировании этих плат. Поэтому скручивание и поворот возможно даже при наличии в этих досках жестких частей. 

Работаем над жестко-гибкой печатной платой

Жестко-гибкие печатные платы отличаются по работе от остальных печатных плат. Для этих печатных плат мы используем обе подложки, включая полиимид и FR4. Чтобы они могли работать динамично и повышать производительность электроники по всем показателям. Здесь мы собираемся кратко узнать об основных функциях жестко-гибких печатных плат. 

  • Жесткая часть этих печатных плат предназначена для придания плате механической прочности.
  • Мы также можем положиться на жесткие части для лучшего монтажа компонентов. 
  • Отвод тепла через доски возможен и через жесткую сторону.
  • Гибкая часть предназначена для развития взаимосвязей между платой, ее компонентами, слоями и жестким сегментом.
  • Как на жестких, так и на гибких печатных платах для травления используются проводящие слои.
  • Для вертикального соединения слоев мы используем сквозные отверстия, причем это касается как жестких, так и гибких сегментов.
  • Гибкая часть не используется для монтажа компонентов.
  • Мы можем крутить и поворачивать гибкую часть по своему усмотрению, не ставя под угрозу окружающие элементы.
  • Помимо этого, мы также можем разрабатывать 3D-структуры из жестко-гибких печатных плат.

Целью разработки 3D-конфигураций является усиление поддержки, обеспечиваемой жесткими частями этих печатных плат. Таким образом, внутри установки можно создать более качественные и прочные межсоединения, что повысит ее долговечность. Мы можем использовать материалы для жестких и гибких печатных плат с помощью метода, называемого ламинированием. При этом мы должны убедиться, что материалы приклеятся должным образом, чтобы не было никаких термических и механических осложнений. 

Поскольку жестко-гибкие печатные платы бесполезны без безупречного дизайна, ниже приведены несколько эффективных советов, которые вам следует иметь в виду. 

  • Не забудьте проследить гибкие слои, чтобы добиться динамического изгиба.
  • Не должно быть чрезмерного напряжения перехода между жесткими и гибкими сегментами.
  • Крайне важно обеспечить оптимальный контроль радиуса изгиба. 
  • Жестким и гибким сегментам должно быть предоставлено достаточно места для колебаний толщины.

Рекомендации по проектированию жестко-гибкой печатной платы

Выполнив эти рекомендации, вы сможете разрабатывать безупречные жестко-гибкие печатные платы. Давайте посмотрим, как: 

  • Стек слоев

На жестко-гибких печатных платах не должно быть ошибок в наложении слоев. Важно определить индивидуальное количество жестких и гибких слоев, иначе это может испортить конструкцию. Также крайне важно учитывать такие факторы, как маршрутизация, динамическое изгибание и плотность компонентов. Ламинатами для жестких слоев всегда должны быть FR4 и стеклоламинаты. Для гибких слоев рекомендуется использовать гибкий диэлектрик и полиимид. Кроме того, для объединения этих слоев важно интегрировать в конструкцию дополнительные клеевые слои. При тестировании пакет должен соответствовать толщине, контролю импеданса, гибкости и жесткости по всем параметрам. 

  • Переходы (жесткое-гибкое)

Поскольку здесь мы работаем с двумя сегментами, вероятность поломки и ударов в переходном сегменте выше. Поэтому важно аккуратно обращаться с этим переходом, иначе можно испортить обе части.

  • Для конфигурации перехода лучше использовать конусы и закругленные углы.
  • Кольцевые кольца должны быть широкими, что поможет снизить механическое напряжение.
  • Если переход медный, то для достижения желаемой производительности важно уменьшить непокрытую часть. 
  • Вместо острых углов рекомендуется использовать изогнутые углы. 
  • Радиус изгиба

Еще один важный момент – радиус изгиба. Гибкая часть не может пересекать определенный радиус изгиба, поэтому мы должны учитывать это при разработке жестко-гибких печатных плат. Если он будет слишком тугим, это может сломать медные дорожки, а также испортить ламинацию, чего нам не нужно. Следовательно, толщина меди, расположение слоев и динамическое изгибание должны быть оптимальными, чтобы избежать осложнений, связанных с радиусом изгиба. 

  • Размещение компонентов

Вы уже знаете, что мы не можем монтировать компоненты на гибкую часть печатной платы. Поэтому при этом нельзя допускать соскальзывания компонентов в гибкой части, что может повредить структуру печатной платы. Кроме того, соединители являются компонентами напряжения, и мы должны соблюдать точное расстояние между ними и переходным сегментом. Площадь меди значительна и для отвода избыточного тепла. 

  • Маршрутизация 

Для получения лучших результатов следует учитывать следующие советы по отслеживанию: 

  • Дорожки должны быть шире по размеру и иметь соответствующее расстояние для лучшего динамического изгиба.
  • Старайтесь не создавать острых углов, что не рекомендуется для жестко-гибких печатных плат.
  • Лучше будет проложить трассу там, где присутствует нейтральная ось изгиба. 
  • Обязательно используйте оптимальную плотность меди и поддерживайте ее на протяжении всей установки.

Процедура изготовления жестко-гибкой печатной платы

Вот как мы можем разрабатывать жестко-гибкие печатные платы промышленного уровня:

  • Подготовка материалов

Процесс начинается с закупки материалов для жестких и гибких деталей. Эти материалы подвергаются надлежащей очистке и кондиционированию перед дальнейшей обработкой. 

  • Визуализация

Следующий шаг — приступить к визуализации внутреннего и внешнего слоев с помощью токопроводящего рисунка, для этого мы используем литографию и травление. Целью визуализации является обнаружение площадок и дорожек на слоях печатной платы. 

  • Формирование отверстий

Сверление важно для создания отверстий, и мы также можем их пробить. С помощью этого процесса можно сделать различные отверстия, такие как отверстия для компонентов и инструментов. Покрываем их медью, чтобы можно было образовать вертикальные межсоединения. 

  • Ламинирование

Ламинирование важно для слоев печатной платы, чтобы их можно было выровнять. Высокая температура и контролируемое давление делают это возможным. Кроме того, на данном этапе нам не следует ставить под угрозу связи между обоими сегментами. Для их усиления мы используем очень прочные клеи. 

  • Визуализация

Пришло время отобразить внешние слои, и на этом этапе используется тот же процесс литографии и травления. 

  • Паяльная маска и отделка

Паяльная маска предназначена для защиты медного слоя от коррозии и возможных повреждений. На этом этапе мы не ламинируем площадки и дорожки. Только печатная плата использует обработку поверхности в зависимости от ее природы. Некоторые печатные платы используют ENIG, другие — HASL, OSP и Tin. 

  • Выделение

Нам также нужно проложить большую панель печатных плат. Этот шаг показывает, что жестко-гибкие печатные платы имеют сложную конфигурацию, которую легко отличить от остальных. 

  • Тестирование

Тестирование и проверка являются наиболее важными этапами этого процесса. Мы не только улучшаем наши печатные платы с помощью тестирования, но и вовремя выявляем вредные недостатки и устраняем их. Для этого существуют различные методы проверки. Однако AOI, также известный как автоматизированный оптический контроль, является распространенным процессом. 

  • Сборка

При необходимости мы можем получить 3D-конфигурацию в случае жестко-гибких печатных плат. Также при сборке детали и слои монтируются по проектам, разработанным на этапе подготовки производства. 

Стоимостные аспекты жестко-гибкой печатной платы

  • Количество слоев

Логика проста. Больше слоев означает больше затрат. По этой причине все многослойные печатные платы, в состав которых входят жестко-гибкие печатные платы, не доступны по цене, а также требуют денег для производства. 

  • Панель 

Если использование площади панели будет меньше, это приведет к увеличению стоимости. Поэтому, чтобы не раздуть свой бюджет, важно эффективно использовать пространство. 

  • Отделка и покрытия

Различные варианты отделки поверхности доступны по доступным ценам, но у них есть и недостатки. По этой причине обработка поверхности также может влиять на стоимость этих печатных плат. 

  • Гибкий материал

Материалы для печатных плат, такие как полиимид, дороги, и если вы используете редкие и высококачественные материалы, будьте готовы столкнуться с большой вмятиной в своем кармане. 

  • Точность регистрации

Если вы стремитесь к точному отслеживанию и большей точности, для этого потребуется высококачественное оборудование. Следовательно, чтобы получить доступ к этому оборудованию, вам придется нарушить свой бюджет. 

  • Сложность дизайна

Если вы хотите использовать плотную маршрутизацию и функции HDI, это также увеличит ваши производственные затраты. 

  • Тестирование

Очевидно, что различные методы тестирования включают в себя множество инструментов и оборудования, и по этой причине производителю приходится выходить за рамки своего бюджета для тестирования своих печатных плат. 

Преимущества использования жестко-гибкой печатной платы

Консолидированная упаковка

Очевидно, что при использовании жестко-гибких печатных плат размер корпуса уменьшается. По этой причине мы можем использовать одну жестко-гибкую печатную плату, чтобы не только сэкономить место, но и одновременно повысить качество и производительность. 

Более высокая надежность

Самое приятное в жестко-гибких печатных платах — это то, что они обеспечивают большую надежность, что очень удобно для высокочастотной и мощной электроники. Использование двух печатных плат в одном устройстве — это не что иное, как чудо, и по этой причине существует множество приложений, производительность которых зависит от жестко-гибких печатных плат. 

Краткое содержание

Жестко-гибкие печатные платы — отличная инновация для поддержки таких областей, как электроника, автомобилестроение и аэрокосмическая промышленность. Причина довольно проста. Качество и надежность. Помимо этого, общими характеристиками этих печатных плат также являются экономия места и прочность. Надеемся, теперь вы сможете использовать жестко-гибкие печатные платы в своих будущих проектах!

Нужна печатная плата/PCBA/OEM? Получите бесплатное предложение прямо сейчас!

ru_RURussian