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案例一类
所以给裸露的铜皮提供加固尤为重要

时间:2018/10/16    点击量:

  

  层堆叠设计、器件布局和剪切等问题都是显而易见的,似乎我们已经把它们解决了。但是,请注意我在这个系列的第一个博客中提到的,柔性电路中会遇到很多材料的弱点。从相对较高z轴膨胀系数的粘合剂,到低粘度的PI衬底覆铜,到铜的硬化和疲劳。下面陈述的该做和不该做,将会很大程度上弥补上述不足。

  要事先根据需要确定柔性电路柔韧度,这是显而易见,但我们还是要再次强调。如果柔性电路部分只打算在装配过程中折叠,然后装在一个固定的位置,比如,安装在一个手持式超声设备中,那么我们在选择信号的层数和铜皮类型(RA或ED)上,会有很大的自由度。另一种情况,如果柔性电路部分要不断移动、弯曲或旋转,那么就应该减少层数,并选择无胶材料。

  我们可以使用IPC-2223B公式(公式1表示单面,公式2表示双面,等等),根据铜的允许变形程度和其他材料特性,来确定最小允许弯曲半径部分。

  T这个例子的公式是针对单面柔性板的,我们根据实际使用状况来选择EB,对于很少弯曲应用的选择16%,灵活安装的应用使用10%,动态的柔性设计使用0.3%(来源:IPC-2223B,2008,)。动态是指产品使用过程中的持续的弯曲和旋转,例如:移动DVD播放机中的TFT面板连接。

  通常我们建议要保持柔性电路的铜皮走线沿着垂直方向弯曲。但有时做不到,那么请尽量减少弯曲幅度和频率,也可根据机械设计要求使用锥形弯曲。

  使用弧形走线所示,最好避免使用突兀的直角或者硬直的45角走线,而是使用弧角走线模式。这样可以在弯曲过程中,减少铜皮的应力。

  当走线链接到焊盘时,特别是整理排列的柔性电路终端(如下图所示),将会形成一个薄弱的着力点,随着时间的推移铜皮很容易老化。除非使用加强板或者应用过程中不会弯折,否则建议采用如下的逐渐变窄的接线方式(提示:在柔性电路板中对于焊盘和过孔进行泪滴处理!)

  有时,在柔性板上放置电源或者地平面是非常有必要的。如果不介意显著降低灵活性以及可能会使铜皮褶皱,你可以选择使用实心铜。一般来说,为了保持高度的灵活性最好使用阴影多边形敷铜。

  由于采用了低粘性的粘合剂(相对于FR-4),柔性电路上的铜更容易从聚酰亚胺基板上脱离。所以给裸露的铜皮提供加固尤为重要。涂镀的通孔为2个柔性层提供了恰当的锚定,所以使用过孔是非常好加固方式。正因如此(提供了z轴的扩展),许多加工厂建议在软硬结合板和柔性电路上添加深度达1.5密耳的涂镀通孔。表面贴装的焊盘和非涂镀的通孔焊盘本身没有加固措施,所以需要额外的加固来防止脱离。

  SMT元件焊盘是最脆弱的,尤其柔性电路会在元件的刚性引脚和焊盘下弯曲。图5和图6显示了如何使用覆盖层在焊盘的两端加固焊盘。做到这一点,柔性板上的焊盘必须要比典型的刚性板上的焊盘大一些。在看图6的对比,柔性板上安装元件的SMD焊盘。这会显着降低了柔性电路元件的安装密度,但与刚性电路相比,柔性电路的密度本来就不能太高。

  图6:调整焊盘尺寸和覆盖层的开孔。上面是典型的0603封装形式,下面是为了使用覆盖层加固修改的封装形式。

  对于动态的双面柔性电路,尽量避免在同一方向放置走线)它们错开,使铜皮走线:不推荐的相邻层铜皮走线:首选交错式的相邻层铜皮走线。