Über Starrflexible Schaltung, Die meisten Hardware-Ingenieure und Erfinder wissen, was eine starr-flexible Schaltung ist. Sie ist der frustrierendste Teil einer bedeutenden Schaltung und gleichzeitig der wertvollste und wichtigste Teil des Kurses.
Ihr Layout und die darin enthaltenen Komponenten heben sie vom Rest der Leiterplatte ab, die einem durchschnittlichen Erfinder zur Verfügung steht. Noch wichtiger ist, dass ein Designer dank der Ausrichtung der Rigid-Flex-Leiterplatte diese um verschiedene Teile des Schaltkreises manövrieren und auch andere Teile des Kurses verbinden kann.
Allerdings ergeben sich bei der Verwendung eines solchen Peripheriegeräts verschiedene Probleme, da es auch eine der kompliziertesten zu integrierenden Leiterplatten ist. In diesem Leitfaden gehen wir auf die Grundlagen einer Starrflex-Leiterplatte, ihr Layout, ihre Probleme und deren Lösungen ein.
1、Was ist eine starrflexible Leiterplatte?
Eine starr-flexible Leiterplatte ist eine Kombination aus verschiedenen starren und flexiblen Technologien, die eine sehr vielfältige und effektive Kombination aus beiden darstellen. Im Gegensatz zu den meisten Leiterplatten hat eine Starr-Flex-Leiterplatte mehrere verschiedene Schichten aus starrer und flexibler Technologie, so dass sie optimal funktionieren kann, ohne dass die Gefahr besteht, dass sie bricht.
Entgegen der landläufigen Meinung bleibt die Starrflex-Leiterplatte nicht in einem zerbrechlichen Zustand, sondern befindet sich in einem stabilen Zustand einer Kurve. Die Form, die der Rigid-Flex annimmt, ist einer Feder sehr ähnlich, die, wenn sie gedehnt oder gestaucht wird, in ihren ursprünglichen Zustand zurückkehrt.
Das gilt auch für den Starrflex, mit dem Unterschied, dass man ihn nach Belieben biegen kann, aber er kehrt in seine ursprüngliche Position zurück. Das bedeutet jedoch nicht, dass alle Flex-Leiterplatten eine konstante Form haben; verschiedene Geräte haben eine etwas flexible Leiterplatte, die keine regelmäßige Form hat.
Ein hervorragendes Beispiel für eine solche Leiterplatte sind Drucker, die über ein sehr flexibles Band verfügen, das es ihnen ermöglicht, sich ohne Einschränkungen hin und her zu bewegen. Die flexible Leiterplatte ist eines der wichtigsten Teile eines Druckers, da das Gerät sonst nicht drucken kann.
Abbildung 1: Starrer flexibler Schaltkreis
2、Rigid Flex PCB Entwurf
Zu sagen, dass das Design der Starrflex-Leiterplatte kompliziert ist, wäre eine Untertreibung. Es handelt sich nicht nur um eine der hektischsten Leiterplatten, die hergestellt werden müssen, sondern auch um eine Leiterplatte, die ein sehr akribisches Design erfordert. Da eine Starrflex-Leiterplatte aus mehreren Lagen besteht, muss der Designer jeder dieser Lagen große Aufmerksamkeit schenken, damit sich die einzelnen Lagen nicht voneinander unterscheiden oder überschneiden.
Um ein besseres Verständnis für die Funktionsweise einer Starrflex-Leiterplatte zu bekommen, sollten wir uns näher mit dem Design und den vielen verschiedenen Lagen einer solchen Leiterplatte beschäftigen.
Bevor wir uns mit dem richtigen Design einer solchen Leiterplatte befassen, müssen Sie einige Faktoren beachten. Die Technologie ändert sich ständig und entwickelt sich im Laufe der Jahre weiter; das bedeutet, dass Menschen neue Designs entwickeln und die Methoden zur Herstellung einer Starr-Flex-Leiterplatte immer wieder anders sind und sein werden, so dass es keinen absoluten Weg zur Herstellung einer Starr-Flex-Leiterplatte gibt.
Außerdem können sich Design und Layout je nach Anwendung und Zweck der Starrflex-Leiterplatte stark vom Standardformat unterscheiden, so dass der Zweck der Leiterplatte die Erstellung der Leiterplatte erheblich beeinflussen kann.
Abbildung 2: Starrflexible Schaltung
Die Dicke einer Starrflex-Leiterplatte ist sehr subjektiv, denn je nach Verwendungszweck der Leiterplatte kann der Unterschied geringfügig oder unglaublich groß sein. Die durchschnittliche Leiterplattendicke einer starren Flex-Leiterplatte kann zwischen 0,2 mm und 0,4 mm liegen. 0,2 mm ist die durchschnittliche Dicke einer einlagigen Leiterplatte, und 0,4 mm ist die durchschnittliche Dicke einer Leiterplatte mit fast vier Lagen.
Abbildung 3: Starre flexible Schaltung
Material
Die Materialien, die zur Herstellung einer richtigen Starr-Flex-Leiterplatte verwendet werden, sind Kupfer und das Klebematerial, mit dem sowohl die starren als auch die flexiblen Lagen verbunden werden. Obwohl die Wahl des Materials für diese Verbindung gelinde gesagt außergewöhnlich ist, verhindert dieser einzigartige Klebstoff, dass das Kupfer reißt oder bricht.
PCB-Montage
Das Zusammenfügen von starren Flex-Leiterplatten ist ebenfalls eine schwierige Aufgabe, da zu viele Variablen zu berücksichtigen sind, was bedeutet, dass man viele Fehler machen kann, die wiederum die gesamte Schaltung und Anwendung zerstören.
Es gibt viele verschiedene Arten der Leiterplattenbestückung, darunter Flip-Chip, Kabelbaum, Ultraschallschweißen und In-Circuit-Tests, um nur einige zu nennen. Diese anderen Bestückungsmethoden haben ihre Vorteile, und jede von ihnen ist auf ihre Weise kompliziert.
Einige Designer und Hersteller verwenden mehrere dieser Verfahren in Verbindung mit anderen Methoden, um eine starrflexible Leiterplatte herzustellen, die sowohl haltbar als auch flexibel ist. Alle diese Methoden zusammen ergeben eine effektive und effiziente Leiterplatte.
Abbildung 4: Starrflexible Schaltung
Überlegungen zum PCB-Design
Bei der Gestaltung Ihrer starrflexiblen Leiterplatte müssen Sie einige Dinge berücksichtigen, da sie das Gesamtergebnis der Anwendung erheblich beeinflussen können. Das erste, was Sie berücksichtigen müssen, sind die elektromechanischen Faktoren.
Wenn Sie eine Leiterplattenschaltung entwerfen, müssen Sie immer die elektromechanischen Faktoren berücksichtigen und wissen, wie sie sich auf das Ergebnis der Anwendung auswirken werden. Zunächst müssen Sie das Verhältnis von Biegung zu Dicke berücksichtigen; je dicker der Draht, desto größer die Biegung. Je dicker der Draht, desto größer die Kurve. Wenn Ihre Schaltung sehr dick ist, kann dies das Risiko eines Fehlers erhöhen und den gesamten Kurs sabotieren.
Eine weitere Überlegung, die Sie anstellen müssen, ist die Biegelinie jeder Rigid-Flex-Leiterplatte. Da fast alle flexiblen Schaltungen Biegelinien haben, die ihre Funktion erheblich beeinträchtigen, sollten Sie darauf achten, dass Sie keine Komponenten auf oder um sie herum platzieren.
Außerdem wäre es am besten, wenn Sie die flexiblen Schaltungen nicht wiederholt biegen würden, da dadurch die verschiedenen oberflächenmontierten Pads und Löcher belastet werden. Hier gibt es Abhilfe, denn Sie können die Löcher plattieren, um die Belastung zu verringern; Sie können auch zusätzliche Polsterungen anbringen, um die Stellen zu verankern.
Beim Entwurf der Leiterbahnführung sollten Sie auch einige Praktiken in Betracht ziehen, die die Belastung Ihrer flexiblen Schaltung verringern. Versuchen Sie, gebogene Leiterbahnen anstelle von 90°- oder 45°-Winkeln zu verwenden, da diese mehr Leistung übertragen können, ohne dass die Gefahr besteht, dass sie sich verbiegen oder brechen.
Sie können auch schraffierte Polygone verwenden, damit Ihre Schaltung eine Masse- oder Stromversorgungsebene tragen kann, ohne dass Sie die Flexibilität Ihrer Strecke kompensieren müssen.
Abbildung 5: Starrer flexibler Schaltkreis
3、Rigid Flex PCB’s Technologie und Produktionsprozess
Die Technologie, die die meisten Hersteller für eine Leiterplatte verwenden, unterscheidet sich je nach Hersteller, Art der Leiterplatte und Effizienz der Leiterplatte. Die Effizienz der Leiterplatte ist eine der einzigartigen Eigenschaften einer Starrflex-Leiterplatte, denn je nach Aufgabe der Leiterplatte kann sich die Technologie, die ein Designer verwendet, erheblich unterscheiden.
Ein hervorragendes Beispiel hierfür ist die Verwendung einer Starrflex-Leiterplatte in einem Drucker und einem 3D-Drucker. Obwohl beide Maschinen dieselbe Aufgabe erfüllen, nämlich eine weiche Kopie in eine harte Kopie zu verwandeln, ist die verwendete Technologie in beiden Maschinen sehr unterschiedlich.
Da der Zweck der Leiterplatte einen großen Einfluss auf die eingesetzte Technologie hat, wirkt sich dies zweifellos auch auf den Produktionsprozess der Leiterplatte aus. An diesem Punkt ist es offensichtlich, welche Faktoren den Produktionsprozess beeinflussen können, also werden wir nicht über die Faktoren sprechen, die ihn beeinflussen, sondern über den Prozess selbst.
Der Herstellungsprozess einer jeden Leiterplatte beginnt mit dem Stapeln verschiedener Metallschichten und anderer Leiterplatten. Dieser Teil des Prozesses wird als „Stack Up“ bezeichnet.
Der Stapelaufbau
Beim Stack-up werden die Lagen für die Starrflex-Leiterplatte angeordnet. Je nach Starrflex-Leiterplatte kann der Stack-up ein-, zwei- oder vierlagig sein, wobei die Anzahl der Lagen je nach Anwendung des Objekts und dessen Verwendungszweck zunimmt.
Stellen Sie sich diese Schichten wie die Zutaten eines Rezepts vor, die sich zwar alle voneinander unterscheiden, aber zusammen ein köstliches Rezept ergeben, bei dem jede Komponente auf irgendeine Art und Weise zum Gelingen des Gerichts beiträgt.
Der Prozess ist einfach, aber es ist ziemlich schwierig, ihn ohne eine visuelle Hilfe zu erklären. Um den Prozess besser zu erklären, werfen Sie einen Blick auf das folgende Diagramm.
Abbildung 6: Starrer flexibler Schaltkreis
Wie Sie im Diagramm sehen können, steht jede der einzelnen Schichten im Mittelpunkt, und Sie können den Unterschied zwischen den einzelnen Schichten erkennen. Nachdem Sie nun die wesentlichen Unterschiede zwischen den einzelnen Leiterplatten kennen, zeigen Ihnen die nächsten beiden Diagramme alle Komponenten, die für die Herstellung einer Leiterplatte benötigt werden.
Beachten Sie, dass es sich hierbei um eine sehr allgemeine Darstellung der verschiedenen Komponenten handelt, die für die Herstellung einer Leiterplatte benötigt werden, und dass sich diese Komponenten je nach Art der Leiterplatte, die Sie herstellen wollen, und ihrem Zweck erheblich unterscheiden können.
Abbildung 8: Starrer flexibler Schaltkreis
4、 Vorteile von starr-flexiblen Leiterplatten
Wir kommen nun zum vielleicht wichtigsten Teil dieses Leitfadens: den Vorteilen. Warum verwendet man starr-flexible Leiterplatten? Zu sagen, weil sie etwas elastisch ist, würde diesem großartigen technischen Werk Unrecht tun.
Die Starrflex-Leiterplatte hat viele verschiedene Vorteile, die über das bloße Erreichen und Verbinden anderer Schaltungen hinausgehen und sie zur wahrscheinlich vielseitigsten Art von Leiterplatten der Welt machen.
Der erste der vielen Vorteile einer Rigid-Flex-Leiterplatte ist die Anpassungsfähigkeit. Einige von Ihnen werden vielleicht denken, dass alle Leiterplatten anpassbar sind; diese Leiterplatte ist ein wenig anders, was die Anpassbarkeit angeht. Im Gegensatz zu generischen Leiterplatten, die die Form des Geräts vorgeben, kann ein Designer die Größe und Form der Rigid-Flex-Leiterplatte an das Gerät anpassen. Mit anderen Worten: Wenn Sie ein Design entwerfen, das Ihnen gefällt, aber Schwierigkeiten haben, eine geeignete Leiterplatte dafür zu entwerfen, können Sie eine Rigid-Flex-Leiterplatte herstellen, die besser zum System passt.
Ein weiterer der vielen Vorteile der Starrflex-Leiterplatte ist ihr kompaktes und flexibles Design. Dank der kompakten und flexiblen Bauweise dieser Leiterplatten kann die Größe verschiedener Zubehörteile erheblich reduziert werden. Das kompakte Design einer starrflexiblen Leiterplatte führt dazu, dass immer mehr tragbare Zubehörteile und Geräte entstehen, die keine Kompromisse bei der Funktionalität zugunsten der Größe eingehen.
Das starr-flexible Design erlaubt auch mehr Komponenten in einem bestimmten Gerät, was das Gesamtprodukt deutlich verbessert. Dank des flexiblen Systems kann der Hersteller verschiedene Weiterentwicklungen und Änderungen an seinem Design vornehmen, um das Gesamtprodukt zu verbessern.
Rigid-Flex PCB ist bei verschiedenen Mobiltelefonherstellern sehr beliebt, da es ihnen die Freiheit gibt, eine Leiterplatte herzustellen, die dem Design und den Spezifikationen entspricht, die sie im Sinn haben.
Wie der Name schon sagt, ermöglicht die Rigid-Flex-Technologie die besten starren und flexiblen Schaltkreise in ihren Platinen. Das bedeutet, dass eine starrflexible Leiterplatte alle Vorteile einer starren und flexiblen Schaltung bietet, ohne deren Nachteile zu haben. Dies ist möglicherweise der bedeutendste Vorteil einer starrflexiblen Leiterplatte. Sie bietet den Herstellern alle Vorteile dieser beiden individuellen Leiterplatten, ohne die Nachteile zu haben.
Ein weiterer Vorteil von Rigid-Flex ist ihre außergewöhnliche Wärmeaufnahmefähigkeit. Im Gegensatz zu den beiden anderen Arten dieser Schaltkreise kann eine Starrflex-Leiterplatte dank der in diesen Schaltkreisen verwendeten Technologie sehr viel mehr Wärme aufnehmen.
Die Zugabe von Polyimid zu Starrflex-Leiterplatten macht sie außerordentlich widerstandsfähig gegen Hitze, aber auch gegen UV-Strahlen und Strahlung. Was diese Leistung noch beeindruckender macht, ist die Tatsache, dass Rigid-Flex PCB viel weniger dick ist als seine anderen Gegenstücke. Mit einer maximalen Höhe von 0,4 cm bei einer 4-lagigen Leiterplatte ist eine Starrflex-Leiterplatte extrem dünn und dennoch funktionaler als andere Leiterplatten.
5、 Starrflex-Leiterplatten-Anwendungen
Die starrflexible Leiterplatte hat verschiedene Anwendungen in verschiedenen Arten von Zubehör und Geräten, die wir täglich benutzen. Eine ihrer offensichtlichsten Anwendungen ist die eines Smartphones. In der heutigen Zeit müssen Smartphones unglaublich dünn und dennoch sehr funktionell sein, was nur durch den Einsatz der Starrflex-Technologie erreicht werden kann.
Eine weitere sehr bekannte Anwendung von starrflexiblen Leiterplatten findet sich in der Computerelektronik, die alle starrflexible Leiterplatten verwenden. Eine der vielen Komponenten, bei denen die Starrflex-Technologie zum Einsatz kommt, ist die Festplatte, die mit den immer höheren Schreibgeschwindigkeiten der heutigen Computer Schritt halten kann. Die Verwendung von Starrflex-Leiterplatten für Festplatten ist hervorragend, da sie die Festplatte auch dann kühl halten, wenn sie auf Hochtouren läuft.
Starrflexible Leiterplatten werden auch in der Medizin eingesetzt. Seit kurzem gibt es eine Erfindung namens Pillenkamera, mit der man das Innere des Magens einer Person sehen kann, um die inneren Schäden zu untersuchen. Diese Pille besteht aus gut gestalteten starrflexiblen Schaltkreisen, die sehr effektiv sind.
6、Rigid Flex PCB Kosten
Die Kosten für eine Starrflex-Leiterplatte sind sehr unterschiedlich, je nachdem, welche Art von Starrflex-Leiterplatte Sie erhalten und woher Sie diese beziehen. Eine Starrflex-Leiterplatte kann zwischen einer und vier Schichten anderer Materialien enthalten, aus denen die Leiterplatte besteht.
Die Preise für eine Starrflex-Leiterplatte sind sehr unterschiedlich, je nachdem, welche Art von Leiterplatte Sie wünschen und welche Lagen sie enthalten soll. Das bedeutet, dass der Preis je nach Art der von Ihnen gewünschten Leiterplatte steigt oder sinkt.
Ein weiterer Faktor, der die Kosten für die Leiterplatte bestimmt, ist der Entwickler oder Hersteller. Je nach Hersteller kann der Preis angemessen oder absurd hoch sein. Dieser hohe Preis wird jedoch durch die fantastische Qualität des Produkts und die große Liebe zum Detail gerechtfertigt, die der teurere Hersteller Ihrer Arbeit widmet.
7、Abschluss
Starrflexible Leiterplatten sind eine der wichtigsten und nützlichsten Arten von Leiterplatten auf dem heutigen Markt. Sie können nicht nur viel Wärme absorbieren, sondern auch kleine und kompakte Schaltungen herstellen, die genauso effektiv sind wie größere Schaltungen. Es kann sehr schwierig sein, den richtigen Hersteller zu finden, der Ihnen einen günstigen Service bietet, ohne Kompromisse bei der Qualität einzugehen. Deshalb kann OURPCB Ihnen einige der besten Vorteile der heutigen Zeit zusammen mit dem besten Preis anbieten. Sie können sich mit ihnen in Verbindung setzen unter (E-Mail und Telefonnummer einfügen)
