Hoe om 'n stewige buigsame PCB te ontwerp?

Geplaas op 09-07-2020

Ontwerp 'n robot met 'n vaste PCB-bord sonder om te oorweeg om die PCB te beskerm teen trillingsfoute wat deur meganiese resonansie veroorsaak word. Hierdie foute kan ernstige probleme veroorsaak, soos stukkende isolators en kondensators, gebreekte drade, diskontinuïteit in PCB saam te stel, spore, krake in soldeerverbindings, delaminering van PCB's, elektriese kortsluiting en ontkoppeling van plateringsvate aan kussings. Om hierdie mislukkings uit die weg te ruim, moet 'n rigiede, buigsame PCB gebruik word.

Wat is 'n stewige buigsame PCB?

'N Printplaat waarin 'n vaste ondergrond en 'n buigsame onderlaag saam gelamineer word om die komponente op die vaste onderdeel te soldeer en die bedrade verbinding met 'n gebuigde gedeelte te vervang. Die rigiede deel kan soos 'n tradisionele vaste PCB lyk. Die komponente kan aan beide kante van die stroombaanbord gesoldeer word en multilayer-verbindings kan gemaak word. Die buigsame onderdeel kan in verskeie lae gekoppel word, maar die komponente kan daarop gesoldeer word, omdat die buigsame onderdeel slegs tussen die vaste stroomonderdele verbind word.

rigid-flexible-pcb-06

Die uitskakeling van verbindings uit die ontwerp stel die volgende eienskappe in die stroombaan bekend:

  • Seinoordrag van een deel na 'n ander sonder verlies en ruis (geraas);
  • Skakel verbindingsprobleme soos koue aansluitings uit;
  • Maak ruimte vry en verminder gewig;
  • Vibrasiebestande stroombaan en kan geïnstalleer word in toepassings met bewegende dele;

Ontwerp rigiede buigsame PCB:

'N Verskeidenheid sagteware kan gebruik word om 'n stewige buigsame PCB te ontwerp. Maar dit bied die beste 3D-visualisering van rigiede buigsame PCB's en word sterk aanbeveel. By die ontwerp van rigiede en buigsame onderdele is die belangrikste om die koperspoorbreedte volgens die toepassing te kies. Die formule vir die berekening van die spoorbreedte van die vaste deel is:

rigid-flexible-pcb-01

'I' is egter die stroom, 'ΔT' is die temperatuurstyging en 'A' is die area van die spoor. Om die breedte te bereken vanaf die oppervlakte verkry uit die vergelyking hierbo.
Breedte = oppervlakte / (dikte * 1,378).
Gebruik k = 0,024 vir die binneste laag van die PCB, gebruik k = 0,048 vir die buitenste laag.

Verwys na die onderstaande tabel vir die koperspoorwydte van die gebuigde deel.

Limiete in mm vir nominale groottes in mm Limiete in mm vir nominale groottes in mm

Spoorbreedte (duim) Die maksimum waarde. 1 ons koper (A) styg met 10ᵒC stroom Die maksimum waarde. 2 oz koper (A) styg met 10ᵒC stroom
0,005 0,25 NA
0,010 0,6 1.0
0,015 1.1 1.8
0,020 1.3 2.0
0,025 1.5 2.5
0,030 1.8 2.9
0,050 2.5 4.0
0,070 3.2 5.0
0,100 4.0 6.9
0.150 9.8
0,200 6.9 12.0
0.250 8.6 13.5

Dit dui aan dat vanweë die verskillende dikte, oppervlakte en diëlektriese konstante van die materiaal, verskillende spoorwydtes van dieselfde hoeveelheid stroom in die rigiede en geboë gedeeltes gebruik moet word.

Simulasie van buigsame PCB:

Die prototipe van papierpop is baie belangrik by die ontwerp van buigsame stroombane. Hierdie eenvoudige praktyk kan ontwerpers help om baie foute te voorkom deur probleme met buiging so vroeg as moontlik te vertoon, en dit kan tyd en geld bespaar. Dit kan ontwerpers die buigradius voorspel en die regte rigting vir die koperspore kies om skeur of diskontinuïteit te voorkom.

Ontwerp koperspore met offset:

As u ekstra koper in die ontwerp hou, kan dit die vormstabiliteit van die buigsame stroombaan verhoog. Vir enkellaag- en dubbelzijdige buigsame ontwerpe is dit 'n goeie praktyk om die ontwerp rondom die koperspore te verreken. Die byvoeging of verwydering van addisionele koper hang slegs af van die toepassing. Maar as die ontwerper addisionele koper met offset het, moet die spoor met offset verkies word vir meganiese stabiliteit. Boonop kan dit die hoeveelheid geëtste koper verminder, wat omgewingsvriendelik is in terme van chemiese gebruik.

rigid-flexible-pcb-03

Hegmasjienstruktuur in meerlaagige buigsaamheid:

Die ontwerp met 'n verspringende lengte word gewoonlik gebruik om die ontwerp van meerlaagige buigsame stroombane te vergemaklik. In hierdie tegniek vergroot die ontwerper die lengte van elke daaropvolgende buigsame laag, wat gewoonlik 1,5 keer die dikte van 'n enkele laag is. Deur dit te doen, kan verhoed word dat die middel van die buiglaag in 'n meerlaagige buigsame stroombaan afsonderlike lae het. Deur middel van hierdie eenvoudige metode kan die spanning en die I-balk-effek wat op die buitenste metaallaag gevestig is, uitgeskakel word, wat 'n belangrike kwessie in dinamiese toepassings kan wees.

rigid-flexible-pcb-04

Spoor hoekbedrading:

Sommige probleme wat verband hou met draadleiding in buigsame stroombane, is onder meer om die aantal kruisings tot die minimum te beperk, sodat die aantal lae verminder kan word om koste te bespaar. En die tweede een is die buighoek van die spoor in die buigsame stroombaanontwerp. Die spoor moet by die hoeke gebuig en gevou word, want skerp hoeke kan die oplossing vasvang tydens ets en kan oorgeëts wees en moeilik wees om skoon te maak na verwerking. As daar koperspore aan beide kante van die buigsame stroombaan is, moet die ontwerper 'n ruimte van 2-2,5 keer die breedte van die spoor ontwerp om elektriese kortsluiting en korrekte ets te vermy. As u hierdie instruksies oorweeg, kan dit die voortplanting van die sein verbeter en refleksies verminder wanneer u draai.

rigid-flexible-pcb-05

Vaste buigoorgang:

Die minimum afstand van die vaste tot buigsame oorgangsgebied tot by die rand van die kloofgat en die deurlopende gat moet nie minder as 0,0748 duim wees nie. By die ontwerp van die afstand tussen die binneste en buitenste rande van nie-bedekte gate en snitte, moet die finale materiaal nie minder as 0,0197 duim wees nie.

Stewige buigsame koppelvlak wat deur gate geplateer is:

Die aanbevole minimum afstand tussen die starre gedeelte en die deurlopende gat van die vaste buigsame koppelvlak is groter as 0,125 duim. Oortreding van hierdie regulasie kan die betroubaarheid van die deurlopende gate beïnvloed.

Die ingenieurs van Kingford het 'n hoë gehalte en voldoende vermoë om leiding te soek oor die ontwerpstandaarde vir rigiede buigsame stroombane en die doeltreffendheid van die ontwerpte stroombane. As u rigiede, buigsame PCB's moet ontwerp, kan u ons direk kontak!