Оздоблення гнучких друкованих плат

28.03.2024 |

У багатьох випадках самі з’єднувачі важчі за гнучкі матеріали, що може спричинити напругу та розтріскування доріжок, якщо не додати жорсткості.

Які методи зазвичай використовуються виконання кінцівок для пристроїв із гнучкими платами?

Дуже важливо знати, що практично будь-який роз’єм, який ми обираємо для жорстких друкованих плат, можна змонтувати на гнучкій платі. Традиційні наскрізні з’єднувачі та з’єднувачі для поверхневого монтажу, круглі з’єднувачі HDI, мініатюрні з’єднувачі D-sub, роз’єми з вилкою та гніздом, свинцеві або без свинцю – усі ці варіанти можна розглядати для гнучких матеріалів. Тим не менш, ви НЕ повинні забувати перевірити рекомендовані правила проектування, коли в зоні роз’єму необхідні ребра жорсткості. У багатьох випадках самі роз’єми важчі за гнучкі матеріали, що може спричинити напругу та розтріскування доріжок, якщо не додати ребер жорсткості. У сьогоднішній статті ми обговоримо кілька методів виконання кінцівок, які більш специфічні для гнучких плат: роз’єми ZIF, оголені гнучкі закінчення та обтискні контакти.

Роз’єми ZIF (Zero Insertion Force, нульове зусилля вставлення)

Роз’єми ZIF є одним із набираючих популярності методів з’єднання, який забезпечує ряд переваг. Гнучкі схеми можна неодноразово вставляти та знімати з дуже невеликим механічним зносом мідних доріжок. Роз’єми ZIF часто мають механічні механізми фіксації, які затискаються на відкритих доріжках, забезпечуючи довговічне та надійне з’єднання. Вставлення гнучкої плати в «відповідний» роз’єм ZIF на жорсткій друкованій платі може усунути потребу в сполученому роз’ємі, дозволяючи зменшити профіль з’єднання, зберігаючи витрати та вагу до мінімуму.

Малюнок 1. Приклад ZIF-роз’ємів.

Є кілька речей, про які потрібно знати, проектуючи гнучку схему, яка підключатиметься безпосередньо до ZIF-роз’єму. Перш за все, критичною є загальна товщина зони з’єднання. Зазвичай необхідна товщина окружності на кінці, вставленому в роз’єм, становить 0.3048мм+/- 0.0508мм ( 0,012″ +/- 0,002″). Часто загальна товщина гнучкого контуру менша і для досягнення необхідної товщини в зоні контакту необхідно додати поліімідне ребро жорсткості. Також важливо пам’ятати, що кінцеві точки покриття та ребра жорсткості повинні перекриватися щонайменше на 0,03 дюйма, щоб запобігти додаванню точки напруги до схеми.

Друга важлива річ, про яку слід пам’ятати та враховувати її при проектуванні, полягає в тому, що допуск на контур роз’ємів ZIF часто становить +/-0,0002”. Це менше, ніж стандартне контурний інструмент і для відповідності цим вимогам може знадобитися спеціальний інструмент. Для задоволення цих суворих вимог часто використовуються інструменти для лазерного трасування або тиснення класу А.

Нарешті, важливо розглянути, який вплив може мати вибрана обробка поверхні, якщо буде потрібно повторне підключення/від’єднання. Для тонких покриттів багаторазове підключенні/відключення може зтерти тонкий шар металу та оголити його.

Гнучкі клеми без корпусу (Flex Fingers)

Цей варіант закінчення дуже індивідуальний. По суті, вони є розширеннями провідників, які не вкриті покриттям або основним матеріалом з трьох сторін. Таким чином ми отримуємо «вільний» провідник, доступний з обох сторін гнучкого контуру. Ці гнучкі клеми можна адаптувати до певних вимог щодо відстані, довжини та позиціонування. Вони забезпечують надійну кінцеву частину, зберігаючи гнучкість під час встановлення та використання. Цей метод забезпечує легке пряме підключення до друкованих плат або інших компонентів. Гнучкі клеми без корпусу можуть бути прямими або зігнутими для монтажу SMT.

У той час як для цього методу закріплення потрібно лише, щоб наконечник був достатньо товстим, щоб просто бути продовженням мідного провідника, область закріплення часто розроблена таким чином, щоб мати товстіші, міцніші наконечники, які звужуються до меншої товщини міді в зоні згинання.

Малюнок 2. Незакриті клеми на гнучкій друкованій платі.

Як правило, товщина провідника в зоні клеми становить 0,01 дюйма, а зони без кінцевих частин попередньо протравлені до більш тонкого шару міді. Потім наконечники формуються, як правило, шляхом лазерного видалення матеріалів з трьох сторін області наконечників. Перевага цієї опції полягає в тому, що її можна налаштувати відповідно до системних вимог, однак додаткова обробка за допомогою цієї опції збільшує витрати. Нарешті, слід зазначити, що це рішення чутливе до пошкодження області наконечника перед встановленням. Щоб усунути цей ризик, область незакритих клем зазвичай захищена шляхом з’єднання всіх клем рейкою, яка утримує клеми на одній лінії.

Обжаті контакти і крайові з’єднувачі

Третій варіант – це механічний обжим контактів на кожному провіднику. Цей метод створює постійне механічне та електричне з’єднання шляхом проколювання ланцюга та обертання контактів навколо окремих провідників. Цей метод передбачає з’єднання «папа» і «мама», і зазвичай є дві доступні стандартні відстані, які відповідають більшості потреб ринку. Корпуси, що закривають контакт, також доступні. Ця опція не дозволяє налаштовувати так багато, як клеми без корпусу, але є менш дорогою та забезпечує міцне з’єднання.

Щоб відповісти на початкове запитання, майже будь-який роз’єм можна використовувати в гнучких схемах. Проте існують три загальні методи завершення, специфічні для гнучких схем: роз’єми ZIF, оголені гнучкі клеми, обтискні контакти та крайові з’єднувачі. Кожен із цих варіантів має переваги, недоліки та специфічні критерії проектування, про які потрібно знати.

За матеріалами сайту https://tek.info.pl