ปัญหาใดที่ควรคำนึงถึงเมื่อออกแบบบอร์ดแบบยืดหยุ่น FPC

บอร์ดยืดหยุ่น FPCเป็นรูปแบบของวงจรที่สร้างขึ้นบนพื้นผิวที่มีความยืดหยุ่น โดยมีหรือไม่มีชั้นปกคลุม (มักใช้เพื่อปกป้องวงจร FPC) เนื่องจากซอฟต์บอร์ด FPC สามารถโค้งงอ พับ หรือเคลื่อนไหวซ้ำได้หลายวิธี เมื่อเทียบกับฮาร์ดบอร์ดธรรมดา (PCB) มีข้อดีคือ เบา บาง ยืดหยุ่น ดังนั้นการใช้งานจึงแพร่หลายมากขึ้น ดังนั้นเราจึงจำเป็นต้อง ใส่ใจกับสิ่งที่เราออกแบบ การแต่งหน้าเล็กๆ น้อยๆ ต่อไปนี้จะกล่าวถึงในรายละเอียด

ในการออกแบบ FPC มักจะต้องใช้กับ PCB ในการเชื่อมต่อระหว่างทั้งสองมักจะใช้ตัวเชื่อมต่อระหว่างบอร์ดกับบอร์ด ตัวเชื่อมต่อและนิ้วทอง HOTBAR บอร์ดรวมแบบอ่อนและแข็ง โหมดการเชื่อมแบบแมนนวลสำหรับการเชื่อมต่อ ตาม สภาพแวดล้อมการใช้งานที่แตกต่างกัน ผู้ออกแบบสามารถใช้โหมดการเชื่อมต่อที่สอดคล้องกัน

ในการใช้งานจริง จะพิจารณาว่าจำเป็นต้องมีการป้องกัน ESD หรือไม่ตามข้อกำหนดการใช้งาน เมื่อความยืดหยุ่นของ FPC ไม่สูง สามารถใช้ผิวทองแดงแข็งและสื่อหนาเพื่อให้บรรลุผลได้ เมื่อความต้องการความยืดหยุ่นสูง สามารถใช้ตาข่ายทองแดงและเพสต์เงินนำไฟฟ้าได้

เนื่องจากความนุ่มของแผ่นอ่อน FPC จึงง่ายต่อการแตกหักภายใต้ความเครียด ดังนั้นจึงจำเป็นต้องมีวิธีพิเศษบางอย่างสำหรับการป้องกัน FPC

 

วิธีการทั่วไปคือ:

1. รัศมีต่ำสุดของมุมด้านในของรูปร่างที่ยืดหยุ่นคือ 1.6 มม. ยิ่งมีรัศมีมากเท่าใด ความน่าเชื่อถือก็จะยิ่งสูงขึ้น และความต้านทานการฉีกขาดก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น สามารถเพิ่มเส้นใกล้กับขอบของแผ่นที่มุมของรูปทรงเพื่อป้องกันไม่ให้ FPC ขาด

 

2. รอยแตกหรือร่องใน FPC จะต้องสิ้นสุดด้วยรูกลมที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางไม่น้อยกว่า 1.5 มม. แม้ว่าจะต้องย้าย FPCS สองอันที่อยู่ติดกันแยกกันก็ตาม

 

3. เพื่อให้บรรลุความยืดหยุ่นที่ดีขึ้น จำเป็นต้องเลือกพื้นที่การดัดงอในพื้นที่ที่มีความกว้างสม่ำเสมอ และพยายามหลีกเลี่ยงการเปลี่ยนแปลงความกว้างของ FPC และความหนาแน่นของเส้นที่ไม่สม่ำเสมอในพื้นที่การดัดงอ

 

บอร์ด STiffener ใช้สำหรับรองรับภายนอก วัสดุ แผ่น STIffener ประกอบด้วย PI, โพลีเอสเตอร์, ใยแก้ว, โพลีเมอร์, แผ่นอลูมิเนียม, แผ่นเหล็ก ฯลฯ การออกแบบตำแหน่ง พื้นที่ และวัสดุของแผ่นเสริมแรงอย่างเหมาะสมมีบทบาทสำคัญในการหลีกเลี่ยงการฉีกขาดของ FPC

 

5. ในการออกแบบ FPC หลายชั้น ควรทำการออกแบบการแบ่งชั้นช่องว่างอากาศสำหรับพื้นที่ที่ต้องมีการโค้งงอบ่อยครั้งระหว่างการใช้ผลิตภัณฑ์ ควรใช้วัสดุ PI แบบบางให้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้เพื่อเพิ่มความนุ่มนวลของ FPC และป้องกันไม่ให้ FPC แตกหักในกระบวนการดัดงอซ้ำ ๆ

 

6. หากมีพื้นที่เพียงพอ ควรออกแบบพื้นที่ยึดกาวสองหน้าบริเวณจุดเชื่อมต่อของนิ้วทองและขั้วต่อ เพื่อป้องกันไม่ให้นิ้วทองและขั้วต่อหลุดออกระหว่างการดัด

 

7. เส้นซิลค์สกรีนการวางตำแหน่ง FPC ควรได้รับการออกแบบที่การเชื่อมต่อระหว่าง FPC และตัวเชื่อมต่อเพื่อป้องกันการเบี่ยงเบนและการใส่ FPC ที่ไม่เหมาะสมระหว่างการประกอบ เอื้อต่อการตรวจสอบการผลิต

 

เนื่องจากลักษณะเฉพาะของ FPC โปรดใส่ใจกับประเด็นต่อไปนี้ระหว่างการเดินสายเคเบิล:

กฎการกำหนดเส้นทาง: ให้ความสำคัญกับการรับรองเส้นทางสัญญาณที่ราบรื่น ปฏิบัติตามหลักการของรูที่สั้น ตรง และไม่กี่รู หลีกเลี่ยงการกำหนดเส้นทางที่ยาว บาง และเป็นวงกลมให้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ ใช้เส้นแนวนอน แนวตั้ง และ 45 องศาเป็นหลัก หลีกเลี่ยงเส้นมุมโดยพลการ , โค้งงอส่วนของเส้นเรเดียน โดยมีรายละเอียดข้างต้นดังนี้

1. ความกว้างของเส้น: เมื่อพิจารณาว่าข้อกำหนดความกว้างของเส้นของสายเคเบิลข้อมูลและสายไฟไม่สอดคล้องกัน พื้นที่เฉลี่ยที่สงวนไว้สำหรับการเดินสายคือ 0.15 มม.

2. ระยะห่างระหว่างบรรทัด: ตามกำลังการผลิตของผู้ผลิตส่วนใหญ่ ระยะห่างระหว่างบรรทัดการออกแบบ (ระยะห่าง) คือ 0.10 มม.

3. ระยะขอบของเส้น: ระยะห่างระหว่างเส้นนอกสุดกับรูปร่าง FPC ได้รับการออกแบบให้เป็น 0.30 มม. ยิ่งพื้นที่ว่างมากเท่าไรก็ยิ่งดีเท่านั้น

4. เนื้อภายใน: เนื้อภายในขั้นต่ำบนรูปร่าง FPC ได้รับการออกแบบให้มีรัศมี R=1.5 มม.

5. ตัวนำตั้งฉากกับทิศทางการดัด

6. ลวดควรผ่านบริเวณโค้งอย่างสม่ำเสมอ

7. ตัวนำควรครอบคลุมพื้นที่ดัดงอให้มากที่สุด

8. ไม่มีการชุบโลหะเพิ่มเติมในบริเวณดัด (สายไฟในบริเวณดัดไม่ได้ชุบ)

9. รักษาความกว้างของเส้นให้เท่าเดิม

10. การเดินสายเคเบิลของทั้งสองแผงต้องไม่ทับซ้อนกันจนเป็นรูปตัว "I"

11. ลดจำนวนชั้นในพื้นที่โค้งให้เหลือน้อยที่สุด

12. จะต้องไม่มีรูทะลุและรูที่เป็นโลหะในบริเวณโค้งงอ

13. แกนกลางการดัดจะต้องตั้งไว้ที่กึ่งกลางของเส้นลวด ค่าสัมประสิทธิ์วัสดุและความหนาของตัวนำทั้งสองด้านควรเท่ากันที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ สิ่งนี้สำคัญมากในการใช้งานดัดแบบไดนามิก

14. การบิดแนวนอนเป็นไปตามหลักการดังต่อไปนี้ ---- ลดส่วนโค้งงอเพื่อเพิ่มความยืดหยุ่นหรือเพิ่มพื้นที่ฟอยล์ทองแดงบางส่วนเพื่อเพิ่มความเหนียว

15. ควรเพิ่มรัศมีการดัดของระนาบแนวตั้ง และลดจำนวนชั้นในจุดศูนย์กลางการดัดให้ลดลง

16. สำหรับผลิตภัณฑ์ที่มีข้อกำหนด EMI หากสายสัญญาณรังสีความถี่สูง เช่น USB และ MIPI อยู่บน FPC ควรเพิ่มชั้นฟอยล์สีเงินนำไฟฟ้าและต่อสายดินบน FPC ตามการวัด EMI เพื่อป้องกัน EMI