Beste tips voor het ontwerpen van uw flexibele printplaat voor vervaardigingsvermogen

Flexibele PCB's, de go-to oplossing voor toepassingen die een dunnere, lichtere en meer aanpasbare producten vereisen, hebben het landschap van de moderne elektronica veranderd. Of het nu gaat om medische wearables, automotive sensoren of consumentenelektronica, dit soort printplaat is perfect voor toepassingen waar traditionele stijve platen niet zo goed passen of presteren. Maar net als bij alles anders wordt een kwaliteit altijd gecompenseerd door een bijbehorende nadeel, en de unieke eigenschappen van flexibele PCB's vereisen speciale zorg en ontwerpkeuzes om de vervaardigbaarheid, betrouwbaarheid en kostenefficiëntie te garanderen. In ons artikel voor vandaag gaan we over deze 10 beste praktijken die uw flexibele printplaat ontwerp voor uw toepassing.

1. De keuze van een Optimaal Substraat

De keuze van het juiste basismateriaal is de basis van een betrouwbare flexibele printplaat . Polyimide is het substraat van keuze voor de meeste geweest flexibele printplaat ontwerpen die de dubbele kwaliteiten van thermische stabiliteit en flexibiliteit bieden. Voor projecten met een strakker budget en waarvoor thermische weerstand minder van een kritisch probleem is, is PET ook een geldige keuze.

• Enkel- en dubbelzijdige platen zijn over het algemeen gemakkelijker te vervaardigen dan meerlaagse platen die complexere verwerking vereisen.
• Gewalst geglooid of RA koper wordt gewaardeerd vanwege zijn ductiliteit, bestand tegen kraken onder herhaalde buiging.
• Voor toepassingen waarbij regelmatig gebogen wordt, is een dunner koper de betere keuze.

2. Trace Routing

Trace Routing is een belangrijk aspect van alle printplaat ontwerpen. Maar voor flexibele PCB's kan slechte routing spanningsconcentratie, signaalverlies en mechanische storing veroorzaken:

• Communiceer met uw fabrikant om zich te houden aan hun limieten op minimale sporenbreedte en afstand. Standaardontwerpen gebruiken ongeveer 75 – 100 µm. Fijnere lijnen zijn zowel moeilijker als duurder.
• Probeer altijd geleidelijke en gebogen sporen te gebruiken in de gebieden die zullen worden gebogen. Scherpe hoeken zijn gevoelig voor kraken.
• Houd een goede afstand tussen uw sporen en de randen van uw bord om mogelijke delaminatie te voorkomen.
• Serpentine of meander patronen kunnen helpen verdelen mechanische spanning en verlengen de levensduur van uw flexibele printplaat Dit is vooral belangrijk voor dynamische toepassingen.

3. Minimale buigstraal

Zorg ervoor dat uw flexibele printplaat zal niet buigen buiten de minimale buigstraal. Overschrijden van deze straal kan zowel het koper als het substraat beschadigen.

• Voor een statische toepassing is de buigstraal meestal ongeveer 10x de dikte van het bord.
• In een dynamische toepassing die herhaalde buigingen zal zien, is het geen slecht idee om deze straal te verhogen tot 20x of meer
• Zorg ervoor dat er geen vias, pads of verstevigers aanwezig zijn in gebieden die vaak worden gebogen.

4. Stiffers

U wilt de connector zones en componenten pads van uw flexibele printplaat om de buiging aan te passen:

• Stijvers zijn meestal gemaakt van FR-4, polyimide of roestvrij staal waar stijfheid een vereiste is.
• Beperk uw verstevigers tot essentiële delen van uw bord en behoud de flexibiliteit elders.
• De keuze van een juiste lijm is cruciaal om stijverende delaminatie tijdens temperatuurveranderingen te voorkomen.

5. Componentplaatsing en Padontwerp

Voor het montageproces van uw flexibele printplaat positioneer uw componenten om flex-geïnduceerde stress te vermijden.

• Teardrop-vormige pads kunnen stress verminderen bij pad-trace kruisingen.
• Gebruik verstevigers om zwaardere onderdelen beter te ondersteunen.
• Breng filets aan op pad hoeken en verlichtingssnijden in verstevigers om scheuren te voorkomen.

6. Via Ontwerp en Plaats voor Flexibele PCB's

Het ontwerp, de plaatsing en de soorten vias zullen uiteindelijk invloed hebben op de fabricabiliteit van uw flexibele printplaat :

• Een overmatig aantal vias kan de mechanische betrouwbaarheid van uw bord verminderen.
• Gestapelde doorgaten zijn spanningspunten. Gebruik in plaats daarvan microvias en gestaafde vias om stress te verlichten.
• Houd uw vias weg van de buiggebieden voor een goede maat.

7. Optimalisering van Panelization en Tooling

Slimme paneliserings- en gereedschapsstrategieën kunnen uw productieproces veel efficiënter maken:

• Ontwerp uw flexibele printplaat lay-outs om het gebruik van het paneel te maximaliseren om materiaalafval te verminderen.
• Voeg fiducials toe voor uitlijning en gereedschapsgaten voor hantering tijdens het assemblageproces.

8. Coverlays en Solder Mask Parameters

Coverlays beschermen de circuits op een flexibele printplaat . Het is meestal een polyimide film met lijm.

• Specifieer zorgvuldig de uitsnijdingen voor pads, vias en testpunten in uw ontwerp.
• Vermijd overtollige lijm die problemen kan veroorzaken voor uw product.

9. Communicatie met uw fabrikant

Neem vroeg contact op met uw fabrikant in het ontwerpproces van uw flexibele printplaat Dit bespaart niet alleen tijd maar vermindert ook fouten. Fabrikanten moeten de optimale stapels, materialen en lay-out regels uit ervaring kennen en kunnen u goed advies geven voor het maken van een meer vervaardigbaar bord.

10. Prototyping en Testen voor flexibele printplaat

Altijd prototyperen en testen van uw prototypes. Simuleer echte buigprocessen, thermische cycling en assemblageprocessen om potentiële problemen op te sporen voordat u verder gaat met de productie.

Vervaardigbaarheid is veel belangrijker voor het ontwerp van flexibele platen dan onze conventionele stijve platen. Om herhaalde buigen of draaien te verdragen, een flexibele printplaat vertrouwt op dunne, buigbare materialen zoals polyimide of polyesterfilm. Deze materialen openen nieuwe ontwerpmogelijkheden, maar bieden ook unieke uitdagingen voor het productieproces. Een ontwerper moet deze problemen in gedachten houden bij het ontwerpen van een flexibele printplaat en doen hun best om te optimaliseren voor een efficiënte en defectvrije vervaardiging.

In ons artikel voor vandaag gingen we over 10 tips voor het ontwerpen van uw flexibele printplaat in de mentaliteit van DFM, tips die uw product helpen om robuust te blijven bij productie in grote volumes, voldoen aan betrouwbaarheidsnormen en onnodige kosten te vermijden. Door deze best practices te volgen en nauw samen te werken met uw fabrikant, zorgt u ervoor dat uw flexibele printplaat project is het succes dat het moet zijn: het leveren van innovatieve producten die werken zoals bedoeld en op schaal vervaardigbaar zijn.

Medische apparatuur