Jei pasinėrėte į elektronikos ir grandinių plokščių dizainą, tikriausiai susidūrėte su terminu „standžia lanksti spausdintinė plokštė“. Standžios lanksčios PCB populiarėja dėl savo lankstumo, ilgaamžiškumo ir erdvės taupymo galimybių. Sujungdami lanksčius ir standžius pagrindus vienoje plokštėje, dizaineriai gali maksimaliai padidinti savo įrenginių funkcionalumą ir sumažinti dydžio apribojimus. Šiame išsamiame vadove „Capel“ pasiners į pagrindinius žingsnius ir geriausią praktiką kuriant standžią lanksčią PCB. Nesvarbu, ar esate patyręs profesionalas, ar naujokas PCB projektavimo srityje, šis straipsnis suteiks jums žinių ir įrankių, kurių jums reikia norint sėkmingai sukurti tvirtus ir patikimus standžius lanksčius PCB.

Turinys:

Rigid-Flex plokštės supratimas

Standžios lanksčios PCB plokštės privalumai

Kietųjų lanksčių PCB projektavimo svarstymai

Rigid-flex PCB projektavimo procesas

Įrankiai ir programinė įranga standžiojo lankstaus PCB projektavimui

Standžios lanksčios PCB bandymas ir gamyba

Apibendrinant

Suprasti PCB standųjį lankstumą:

Prieš pasineriant į projektavimo procesą, labai svarbu aiškiai suprasti, kas yra standžios lanksčios PCB. Standžios lanksčios PCB yra hibridinė plokštė, kuri sujungia lanksčius ir standžius substratus į vieną struktūrą. Integruodamos lanksčias spausdintas grandines su standžiomis dalimis, šios plokštės padidina patikimumą, sumažina dydį ir padidina patvarumą, palyginti su tradicinėmis PCB. Lanksčios sritys leidžia konfigūruoti 3D, o standžios dalys užtikrina stabilumą ir atramą.

Standžios Flex plokštės pranašumai:

Standžios lanksčios PCB naudojimas suteikia keletą privalumų, todėl jie yra patrauklus pasirinkimas daugeliui programų. Šios naudos

apima:

Vietos taupymas:Vienas iš pagrindinių standžių lanksčių PCB privalumų yra galimybė sutaupyti vietos. Šios plokštės sujungia kelias plokštes į vieną kompaktišką struktūrą, pašalindamos jungtis ir laidus. Tai ne tik sumažina bendrą elektroninio prietaiso dydį, bet ir jo svorį, todėl jis tinka kompaktiškoms nešiojamoms programoms.

Padidintas patikimumas:Standžios lanksčios PCB turi didesnį patikimumą, palyginti su įprastomis PCB. Lanksčių ir standžių pagrindų derinys užtikrina agregato stabilumą ir sumažina lūžimo ar gedimo riziką. Lanksti dalis sugeria mechaninį įtempimą ir apsaugo nuo žalos dėl vibracijos, smūgio ar temperatūros pokyčių. Šis padidintas patikimumas užtikrina, kad elektroniniai prietaisai išliks funkcionalūs net ir sudėtingomis aplinkos sąlygomis.

Dizaino lankstumas:Standžios Flex grandinės plokštės siūlo neprilygstamą dizaino lankstumą. Jie palaiko 3D konfigūracijas ir sudėtingus išdėstymus, todėl dizaineriai gali kurti naujoviškus ir kompaktiškus sudėtingų elektroninių įrenginių sprendimus. Šis lankstumas atveria galimybę kurti unikalius ir individualius dizainus, pritaikytus konkrečioms programoms.

Pagerintas patvarumas:Atmetus jungtis ir laidus, standžios lanksčios PCB sumažina riziką, susijusią su laisvomis jungtimis arba laidų nuovargiu. Judančių dalių nebuvimas dar labiau padidina patvarumą, nes yra mažiau gedimo vietų. Be to, lanksti PCB dalis puikiai atspari vibracijai, smūgiams ir ekstremaliems temperatūros pokyčiams, todėl tinka atšiaurioms aplinkoms.

Ekonomiškai efektyvus:Nors pradinė Rigid Flex plokščių kaina gali būti šiek tiek didesnė nei tradicinių standžiųjų PCB, ilgainiui jos gali sutaupyti pinigų. Jungčių ir laidų pašalinimas sumažina surinkimo sudėtingumą ir laiką, o tai sumažina darbo sąnaudas. Be to, standžių lanksčių plokščių patikimumas ir ilgaamžiškumas gali sumažinti priežiūros ir remonto išlaidas ir ilgainiui pagerinti bendrą sąnaudų efektyvumą.

Kietojo lankstaus dizaino vadovo projektavimo aspektai:

Projektuojant standžią lanksčią PCB, reikia atidžiai apsvarstyti įvairius veiksnius, kad būtų užtikrintas optimalus veikimas ir patikimumas.

Štai keletas pagrindinių dizaino aspektų, į kuriuos reikia atsižvelgti:

a. Mechaniniai apribojimai:Suprasti ir analizuoti mechaninius įrangos suvaržymus. Nustatykite reikiamą lenkimo plotą, lenkimo kampą ir visas jungtis ar komponentus, kuriems gali prireikti papildomos paramos. Lanksčios sekcijos sukurtos taip, kad atlaikytų pakartotinį lenkimą ir lankstymą, nepakenkiant jų funkcionalumui.

b. Sekimo maršrutas:Užtikrinkite tinkamą sekimo maršrutą, kad išlaikytumėte signalo vientisumą. Venkite pėdsakų dėti šalia lenkimo vietų, kad sumažintumėte trumpojo jungimo ar signalo trukdžių riziką. Išlaikykite tinkamą atstumą tarp pėdsakų, kad išvengtumėte skersinio pokalbio ir signalo pablogėjimo. Apsvarstykite galimybę naudoti impedanso valdomus pėdsakus didelės spartos signalams, kad sumažintumėte signalo atspindžius ir nuostolius.

c. Komponentų išdėstymas:Optimizuokite komponentų išdėstymą, kad užtikrintumėte stabilumą ir išvengtumėte trikdžių su išlenktomis vietomis. Atsižvelkite į komponentų dydį, svorį ir šilumines charakteristikas, kad išvengtumėte įtempių koncentracijos lanksčiose vietose. Sunkesnius komponentus dėkite ant standžių dalių, kad jos būtų stabilios, ir nedėkite aukštų komponentų, kurie gali trukdyti lenkti ar sulankstyti lentą.

d. Medžiagos pasirinkimas:Pasirinkite medžiagas, tinkamas lanksčioms ir standžioms PCB dalims. Atsižvelkite į lankstumą, atsparumą karščiui ir suderinamumą su gamybos procesais. Lanksčios medžiagos turi turėti gerą lankstumą ir ilgaamžiškumą, o standžios medžiagos turi turėti pakankamą mechaninį stiprumą. Įsitikinkite, kad pasirinkta medžiaga yra suderinama su surinkimo ir litavimo procesu.

e. Vario balansas:Išlaiko subalansuotą vario pasiskirstymą ant PCB, kad būtų išvengta deformacijos, įtrūkimų ar kitų mechaninių gedimų. Naudokite tinkamą vario storį ir modelio pasiskirstymą, kad sumažintumėte įtempių koncentraciją. Venkite didelių vario pėdsakų arba didelio vario tankio lanksčiose vietose, kad išvengtumėte mechaninio įtempimo ir gedimo.

F. Gamybos dizainas:Glaudžiai bendradarbiaukite su gamintojais viso projektavimo proceso metu, kad užtikrintumėte standžių lanksčių PCB pagaminimą. Apsvarstykite gamybos ir surinkimo procesų, tokių kaip laminavimas, gręžimas ir ėsdinimas, galimybes ir apribojimus. Optimizuokite dizainą, kad supaprastintumėte gamybą, surinkimą ir testavimą.

Standžios lanksčios PCB projektavimo procesas:

Tvirtas standžios lanksčios PCB projektavimas apima kelis svarbius veiksmus, kad būtų užtikrintas sėkmingas ir patikimas dizainas. Štai žingsnis po žingsnio

projektavimo proceso vadovas:

Apibrėžkite dizaino reikalavimus:Pradėkite aiškiai apibrėždami projekto reikalavimus, įskaitant pageidaujamą funkcionalumą, elektrines specifikacijas ir mechaninius apribojimus. Tai suteiks tvirtą pagrindą projektavimo procesui.

Scheminis dizainas:Sukurkite grandinės schemas, kad nustatytumėte elektros jungtis ir komponentų išdėstymą. Šis veiksmas padeda nustatyti bendrą PCB išdėstymą ir užtikrina, kad būtų įtraukti visi reikalingi komponentai.

Lentos formos apibrėžimas:Nustatykite bendrą standžios lanksčios lentos dydį ir formą. Atsižvelkite į įrangos dydį ir visus mechaninius apribojimus, pvz., laisvą erdvę arba konkrečius įrengimo reikalavimus.

Komponentų išdėstymas:Padėkite komponentus ant standžios plokštės dalies, užtikrindami pakankamą atstumą vario pėdsakams. Apsvarstykite šilumos valdymą ir nedėkite komponentų, kurie gali trukdyti lanksčioms dalims. Šis veiksmas padeda optimizuoti išdėstymą, kad būtų užtikrintas našumas ir gamyba.

Sekimo maršrutas:Nukreipkite vario pėdsakus ant lentos, dėdami svarbius signalus ant kuo standesnių komponentų. Atkreipkite ypatingą dėmesį į varžos suderinimą, triukšmo valdymą ir didelės spartos signalų sankryžų vengimą. Laikykitės geriausios praktikos, susijusios su signalo vientisumu, ir atsižvelkite į visus konkrečius standžiojo lankstaus dizaino reikalavimus.

Lankstus dizainas:Baigę tvirtus laidus, sutelkite dėmesį į lanksčios spausdintinių plokščių dalies laidų prijungimą. Atkreipkite dėmesį į gamintojo pateiktus sudėties, pėdsakų pločio ir tarpų reikalavimus. Įsitikinkite, kad dizainas atitinka gamintojo lanksčios PCB projektavimo gaires, kad būtų užtikrintas patikimumas ir ilgaamžiškumas.

Patvirtinkite dizainą:Atlikite išsamų projekto patikrinimą naudodami atitinkamus programinės įrangos įrankius. Tai apima projektavimo taisyklių tikrinimą (DRC), elektros taisyklių tikrinimą (ERC) ir signalo vientisumo analizę. Patikrinkite, ar dizainas atitinka visus reikalavimus ir užtikrina tinkamą funkcionalumą.

Gamybos dokumentų generavimas:Suformuokite visus reikalingus gamybos dokumentus pagal gamintojo reikalavimus. Tai apima Gerber failų, gręžimo failų ir surinkimo brėžinių kūrimą. Užtikrinkite, kad gamybos dokumentai tiksliai atspindėtų projektą ir pateiktų visą gamybai ir surinkimui reikalingą informaciją.

Apžvalga su gamintoju:Glaudžiai bendradarbiaukite su pasirinktu gamintoju, kad peržiūrėtumėte dizainą ir įsitikintumėte, kad jis atitinka gamybos ir surinkimo galimybes. Dirbkite su gamintoju, kad išspręstumėte visus klausimus ar rūpesčius ir atliktumėte reikiamus dizaino pakeitimus.

Įrankiai ir programinė įranga standžiam lanksčiam PCB projektavimui:

Norint sukurti tikslius ir patikimus rezultatus, norint sukurti standžias lanksčias grandines, reikia naudoti specializuotus įrankius ir programinę įrangą. Čia yra

keletas populiarių programinės įrangos įrankių, naudojamų pramonėje:

a. Altium dizaineris:Žinomas dėl savo išsamių projektavimo galimybių, Altium Designer siūlo 3D modeliavimą, projektavimo taisyklių tikrinimą, signalo vientisumo analizę ir patogią sąsają.

b. Cadence Allegro:„Cadence Allegro“ yra galingas įrankių rinkinys standžiųjų spausdintinių plokščių projektavimui. Jis suteikia pažangias maršruto parinkimo, didelės spartos projektavimo ir apribojimų valdymo funkcijas.

c. Mentor Xpedition:„Mentor Xpedition“ plačiai naudojamas sudėtingiems PCB projektams, įskaitant standžiojo lankstumo PCB. Ji suteikia plačią komponentų biblioteką, išsamią projektavimo taisyklių patikrą ir signalo vientisumo analizę.

d. Eagle PCB:Eagle PCB yra populiarus pasirinkimas pradedantiesiems ir mažiems projektams. Ji siūlo intuityvią sąsają, scheminius fiksavimo ir išdėstymo redaktorius bei lanksčią projektavimo taisyklių konfigūraciją.

e. OrCAD:OrCAD PCB Designer yra universalus programinės įrangos paketas, kuris palaiko visą PCB dizainą, įskaitant standžią lanksčią plokštę. Jame pateikiamos tokios funkcijos, kaip projektavimo tinkamumo (DFM) tikrinimas, grįžtamasis ryšys realiuoju laiku ir greitas maršruto parinkimas.

f. SolidWorks:Tai populiari mechaninio projektavimo programinė įranga, kurią galima naudoti kartu su PCB projektavimo programine įranga, siekiant sukurti tikslius 3D PCB lanksčių komponentų modelius. Tai leidžia vizualizuoti surinktą PCB ir padeda nustatyti galimus trikdžius ar montavimo problemas.

g. PADS:PADS yra „Mentor Graphics“ PCB projektavimo programinė įranga, teikianti išsamias projektavimo ir modeliavimo funkcijas. Jis siūlo funkcijas, pritaikytas standžiam lanksčiam PCB dizainui, įskaitant lankstų dizaino taisyklių tikrinimą ir dinamišką 3D vizualizaciją.

h. KiCad:KiCad yra atvirojo kodo PCB projektavimo programinė įranga, teikianti išsamius projektavimo įrankius standžiojo lankstaus PCB projektavimui. Ji suteikia intuityvią sąsają, schemos fiksavimo ir išdėstymo rengyklės galimybes ir palaiko lankstų PCB dizainą ir maršrutą.

i. SOLIDWORKS PCB:Ši programinė įranga sujungia mechanines ir elektrines projektavimo galimybes, todėl ji idealiai tinka projektuojant standžias lanksčias plokštes. Tai leidžia efektyviai bendradarbiauti mechaninių ir elektrinių projektavimo komandų ir užtikrina tikslų PCB lanksčių ir standžių komponentų integravimą.

Renkantis programinės įrangos įrankį standžiojo lankstaus PCB projektavimui, svarbu atsižvelgti į tokius veiksnius kaip dizaino sudėtingumas, projektavimo komandos kompetencija ir biudžeto apribojimai. Prieš priimant sprendimą, rekomenduojama įvertinti įvairių įrankių savybes, funkcionalumą ir patogumą vartotojui.Shenzhen Capel gamina standžias lanksčias plokštes nuo 2009 m. Kilus klausimams kviečiame susisiekti su mumis.

Pusiau standžios lanksčios PCB bandymas ir gamyba:

Kai dizainas bus baigtas, bandymų ir gamybos aspektų derinimas yra labai svarbus sėkmingam įgyvendinimui

iš standžios lanksčios PCB. Štai keli pagrindiniai bandymų ir gamybos proceso žingsniai:

a. Prototipo kūrimas:Prieš pradedant serijinę gamybą, turi būti sukurtas standžios lanksčios PCB konstrukcijos prototipas. Prototipų kūrimas leidžia kruopščiai išbandyti ir patvirtinti projektus. Tai padeda anksti pastebėti bet kokius dizaino trūkumus ar galimas problemas, kad būtų galima atlikti reikiamus pakeitimus.

b. Gamybos apžvalga:Glaudžiai bendradarbiaujant su gamintoju, dizainas peržiūrimas siekiant užtikrinti, kad jį būtų galima gaminti ir surinkti. Aptarkite gamybos rekomendacijas, tokias kaip medžiagų pasirinkimas, rietuvės dizainas ir specifiniai reikalavimai standžioms ir lanksčioms sritims. Šis žingsnis yra labai svarbus siekiant užtikrinti sklandų gamybos ir surinkimo procesą.

c. Bandomumo dizainas (DFT):Apsvarstykite dizaino aspektus, kurie pagerina standžių lanksčių PCB testavimą. Įdiekite tokias funkcijas kaip bandymo taškai, prieigos plokštės arba integruotas savitikslis (BIST), kad palengvintumėte bandymus gamybos metu ir per visą produkto gyvavimo ciklą. DFT svarstymai padeda supaprastinti testavimo procesą ir aptikti galimas problemas.

d. Automatizuota optinė patikra (AOI):Naudokite AOI sistemą, kad atliktumėte automatinį pagamintos standžios lanksčios PCB optinį patikrinimą. AOI sistemos gali aptikti galimus gamybos defektus, tokius kaip šortai, atsidarymai, netinkamai suderinti komponentai ar litavimo jungtys. Šis žingsnis užtikrina pagamintų lentų kokybę ir patikimumą.

e. Patikimumo testas:Griežtas pagamintos standžios lanksčios plokštės patikimumo testas atliekamas. Šis bandymas apima aplinkos nepalankumo testą, terminį ciklą, vibracijos testavimą ir plokštės funkcinį testavimą. Patikimumo bandymas patikrina PCB ilgaamžiškumą ir veikimą realiomis sąlygomis.

F. Projektavimo dokumentacija:Tvarkykite išsamią projekto dokumentaciją, įskaitant medžiagų sąskaitą (BOM), surinkimo brėžinius, bandymų planus ir bandymų specifikacijas. Šis dokumentas yra būtinas trikčių šalinimui, remontui ir būsimoms peržiūroms. Jis gali būti naudojamas kaip atskaitos taškas visam gaminio gyvavimo ciklui.

Atlikdami šiuos veiksmus, Capel PCB gamintojai gali užtikrinti sėkmingą standžių lanksčių plokščių bandymą ir gamybą, todėl gaminiai bus kokybiški ir patikimi.

Apibendrinant:

Projektuojant ir gaminant standžią lanksčią spausdintinę plokštę reikia gerai išmanyti susijusius mechaninius, elektrinius ir gamybos aspektus. Vadovaudamasi šiame vadove išdėstytais principais, „Capel“ užtikrina sėkmingą tvirtų ir patikimų standžių lanksčių PCB projektavimą, testavimą ir gamybą. Rigid-flex taupo erdvę, padidina ilgaamžiškumą ir lankstumą, todėl tai yra vertingas sprendimas įvairiose pramonės šakose. Svarbu neatsilikti nuo naujausių projektavimo įrankių, medžiagų ir gamybos procesų, kad būtų galima visiškai išnaudoti standžių lanksčių PCB potencialą ir prisidėti prie elektroninio dizaino naujovių. Įgyvendindama šias strategijas, „Capel“ kuria pažangiausius PCB sprendimus, atitinkančius nuolat kintančius elektronikos pramonės poreikius.
„Shenzhen Capel Technology Co., Ltd.“ 2009 m. įkūrė savo „Rid Flex Pcb“ gamyklą ir yra profesionalus „Flex Rigid Pcb“ gamintojas. Turėdamas 15 metų didelę projektų patirtį, griežtą proceso eigą, puikias technines galimybes, pažangią automatizavimo įrangą, visapusišką kokybės kontrolės sistemą, „Capel“ turi profesionalių ekspertų komandą, kuri teikia pasauliniams klientams didelio tikslumo, aukštos kokybės standžią lanksčią plokštę, „Hdi Rigid“. Flex PC, standžiojo lankstaus PCB gamyba, greito sukimo standžios lanksčios PCB, greito pasukimo pcb prototipai. Mūsų greitos techninės paslaugos prieš pardavimą ir po pardavimo bei savalaikis pristatymas leidžia mūsų klientams greitai pasinaudoti rinkos galimybėmis savo projektams.