フレキシブル回路設計をすることとしないこと(第2章)

ヒット数: 24    リリース時間: 2019-03-07 16:26:39

90°を超えて曲げられたフレキシブル回路は、はるかに高い圧縮力と張力を受け、損傷の可能性が高まります。回路が90°を超えて屈曲する必要がある場合は、1度だけ屈曲させてから、屈曲部が再び開かないように取り付けます。


リジッドPCBには、フレキシブル回路では避けるべき多くの機能を組み込むことができます。これらの「しない」のほとんどは、曲げ領域で不連続性を引き起こす機能に関係しています。曲げ領域に存在する伸張力および圧縮力は、材料または構造の不連続点に集中する。これらのより高い集中力は導体または絶縁体の破損につながる可能性があります。


さらに、曲げ部分で導体の幅や方向を変えないことが重要です。最適なフレックス回路設計は、屈曲部に対して垂直に屈曲部を横切る全ての導体に対して均一な幅を維持する。


これは、0.010インチと0.030インチがないことを意味しません。並んでいる行。それはちょうど各ラインが曲げ領域の幅を変えてはいけないことを意味します。また、曲げ領域における導体の方向の変化は潜在的に応力集中点を引き起こす可能性があり、避けるべきである。


多層基板に導体を積み重ねないでください。多くのボード設計者は、電磁干渉(EMI)を最小限に抑えるために、隣接する層の上に信号線とリターン線を重ねて配置します。そうすると、回路全体が厚くなり、「Iビーム」効果が生まれます。このEMI低減方法を使用する場合は、影響を低減するためにラインペアをずらす必要があります。


フレキシブル回路材料は適度に引き裂き抵抗性がある。しかし涙が始まると、それは広がる傾向があります。回路の輪郭の鋭い内側の角は、裂け目が始まるのに最適な場所です。回路がその領域で曲がると、応力集中点として機能する可能性があります。


そのため、回路のアウトラインの内側のすべての角の半径を最小0.030インチにします。スペースに余裕があり、内側の半径を0.060〜0.075インチの値に緩和できる場合は、それを実行してください。半径が大きければ大きいほど、その場所から涙が出る可能性は低くなります。


熱がフレキシブル回路を柔らかくし、曲げやすくすることはよく知られています。熱は成形を容易にするが、熱源がフレキシブル回路に過度のストレスを与えないようにしなければならない。


ヒートガンは、フレックス回路が許容する最高温度をはるかに超える極端な温度に耐えることができます。回路温度を調整することは事実上不可能です。これはヒートガンの設定とフレックス回路とノズルの距離の関数です。


低い設定でも、ヒートガンは、サーキットがノズルに近すぎるように配置されている場合、サーキットをふくれさせて層間剥離させるのに十分な高い温度を生み出すことがあります。このため、フレックス回路を加熱するためにヒートガンを使用しないでください。


熱成形のための推奨される方法は、最初にカスタマイズされた成形工具を使用して回路を冷間成形し、そして次に工具に依然として拘束されている間に回路をオーブンに入れることである。ツーリングと回路が十分に温まったら、オーブンからそれらを取り出し、それでもツーリングに拘束されている間それらを冷却させます。


加熱された回路はオーブンから取り出すときには、細心の注意を払ってください。回路を熱成形するのに最適な温度は、良好な結果が得られる最低温度です。ほとんどの回路では、この温度範囲は200〜275°Fです。回路が形成された後に回路の温度が上昇しても、それ以上拘束されなくなった場合、回路は平らな状態に戻ります。


リジッドまたはリジッドフレックスPCBをリフローするために、リジッドPCB温度プロファイルを使用しないでください。リジッドPCBのリフローオーブン温度プロファイルは、たいていの場合、フレックス回路が許容できる範囲をはるかに超えています。過度の温度暴露の最も明白な兆候は、水ぶくれと層間剥離です。適切なリフロー温度プロファイルのガイダンスについては、組立作業も行っているフレックス回路製造元に連絡することをお勧めします。


太い導体(0.010インチ以上)は、細い導体よりも堅牢で曲げに強くなります。曲げが最小曲げ比の限界を押し上げている場合は、曲げ領域で小さな導体を広げることをお勧めします。


屈曲部からの力は屈曲部を超えて放射状に広がる可能性があるため、広がりは緩やかであるべきであり、導体は屈曲部に入る前後に少なくとも0.10 in。の最大幅に達するべきです。


第二に、いかなる穴も回路内の機械的不連続性を表し、それは外側カバー材料のひび割れを引き起こす傾向がある。外側カバーに亀裂が生じると、それらは時間とともにほとんど確実に伝播し、めっきされた穴に亀裂を生じさせそして失敗させる可能性がある。


多層を有するフレックス回路はより厚く、メッキされたバレルはより深い。追加の厚さからのより高い伸張および圧縮力を有する深めっきバレルの組み合わせは、問題を悪化させる。設置または使用中に曲げが制限されているかまったくないと思われる場所にビアを配置するのが最善です。デザインがすべてのメッキされた穴のために曲がっていない領域に十分なスペースを許さないとき、最小量の曲げを経験する領域に穴を配置するようにしてください。


フィレットをすべての端子とビアパッドに配置することをお勧めします。すべてのデザインが確実に機能するためにフィレットを必要とするわけではありませんが、それらが回路に悪影響を及ぼすことはほとんどありません。終端パッドの周囲に使用されるフィレットは、そうでなければ導体がパッドに入るところで亀裂を引き起こす可能性がある応力集中点を排除します。


最後のアドバイスとして、フレックスサーキットの製造元に早くから頻繁に相談してください。フレキシブル回路製造業者は毎年、数百、さらには数千の設計選択肢を見ている。設計プロセス中に、設計と描画がロックインされてサインオフされる前に、フレックスサーキットメーカーとの対話を開始します。彼らの経験は、最もユニークな設計上の課題に対する最も効率的な解決策を見つける可能性を劇的に向上させることができます。  



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