일반적인 플렉스 디자인 실수 및 해결 방법

유연한 회로 재료의 주요 장점 중 하나는 구부리고, 휘고, 접을 수 있다는 것이며, 수십만 번 또는 수백만 번의 구부림을 견딜 수 있는 유연한 회로 설계의 여러 예가 있지만, 실제로 동적으로 구부리는 설계는 최적의 성능에 도달하기 전에 여러 번 설계가 업데이트되었다는 것입니다. 유연한 회로 설계에 새로운 디자이너들에게 좋은 소식은 대부분의 유연한 회로 응용 프로그램이 그렇게 엄격한 성능 파라미터를 요구하지 않으며, 설계의 유연 수명을 개선하기 위해 몇 가지 일반적인 권장 사항을 적용하면 종종 최소한의 수정 변경으로 매우 신뢰할 수 있는 유연한 회로 설계를 이끌어낼 수 있다는 것입니다. 오늘의 블로그에서는 회로 트레이스의 균열 및 파손으로 이어질 수 있는 가장 일반적인 설계 실수와 이를 수정하는 방법을 살펴보겠습니다. American Standard Circuits 팀은 다음 권장 사항을 제공하고 여기 사용된 모든 이미지를 제공했습니다.

가장 일반적인 설계 실수는 구부리고 휘는 영역에서 추가된 스트레스로 인한 것입니다:   

• 트레이스를 라우팅할 때 날카로운 각도를 사용하면, 특히 회로에 가장 많은 스트레스가 있는 구부림 영역에서 트레이스가 깨지거나 금이 갈 수 있습니다.

• 패드와 트레이스 인터페이스에 눈물방울을 추가하지 않는 것.

• 회로에 추가적인 스트레스가 있는 스티프너 인터페이스의 가장자리나 유연한 부분이 구부러지는 곳에 비아를 배치하는 것.

• SMT와 지지되지 않는 패드를 확보하지 않아 조립 중에 패드가 들리는 문제가 발생할 수 있습니다.

• 스트레스 포인트를 넘어 유연한 인쇄 회로 기판을 접거나 구부리거나 접는 것.

대부분의 인쇄 회로 기판 디자이너들은 유연하고 접히는 인쇄 회로 기판을 설계하는 미묘함을 배우는 과정에서 이러한 일반적인 실수 중 하나 또는 모두를 저질렀습니다.

트레이스를 라우팅할 때 날카로운 각도를 피하고 유연한 영역에서 전환을 피하세요:

트레이스-패드 인터페이스에서 앵커링 스퍼와 패드 필렛을 추가하세요:

트레이스와 패드 인터페이스는 유연한 회로 설계에서 가장 약한 지점 중 하나가 될 수 있으며 납땜 및 조립 작업 중에 파손, 균열 및 잠재적인 들뜸이 발생하기 쉬운 영역입니다. 위의 예시에서 볼 수 있듯이, 앵커링 스퍼와 패드 필렛을 사용하는 "튼튼한" 설계는 오버레이에 의해 포착되는 구리의 양을 크게 증가시키고 패드와 트레이스 인터페이스에서의 표면적을 증가시켜 패드의 강도를 높입니다. 많은 설계에서는 커넥터 필드를 통과하기 위해 좁은 도체 폭이 필요하며, 이 좁은 도체 폭은 종종 유연한 회로 설계 전체에 사용됩니다. 폭을 넓히는 데 시간을 투자하면 제조 수율과 전반적인 신뢰성이 향상됩니다. 한 가지 주의할 점은, 이는 최종 사용에서 동적으로 휘어지지 않는 설계에서도 중요합니다. 얇고 유연한 재료는 표준 제조 공정 중에 움직임과 스트레스에 취약합니다.

유연한 회로가 구부러질 의도인 곳이나 강화재-회로 인터페이스의 가장자리에 비아를 배치하지 마십시오:

조립 작업 중 들뜸을 방지하기 위해 SMT 및 지지되지 않는 패드를 "고정"하십시오:

가장 큰 패드 포착 능력을 제공하는 방법은 드릴로 뚫은 커버레이 층으로 패드 영역을 “포착”하는 것입니다. 폴리이미드와 접착제 층이 사전에 드릴로 뚫려져 유연한 기본 재료에 접착됩니다. 이 방법을 사용할 때 몇 가지 주의해야 할 사항이 있습니다. 첫째, 접착제가 패드 영역으로 의도된 곳에 “밀려나오게” 되므로 이는 설계 및 제조 과정에서 고려해야 합니다. 둘째, 패드 영역이 좁아질수록 이 방법은 점점 더 어려워집니다. 등록 허용 오차와 밀려나옴은 납땜 가능한 환형 링을 효과적으로 줄이고 사양을 위반할 수 있습니다.

또 다른 옵션은 광이미지화 커버레이를 사용하는 것으로, 구부릴 수 있도록 특별히 설계된 재료를 사용하여 전통적인 인쇄 회로 기판 솔더마스크와 매우 유사한 공정입니다. 이 방법은 타이트한 허용 오차와 “사각형” 패드에 적합합니다. 이 방법의 단점은 이러한 재료가 유연하기는 하지만 폴리이미드 커버레이만큼 유연하지 않아 모든 애플리케이션에 적합하지 않을 수 있다는 것입니다. 드릴로 뚫은 커버레이 처리에 적합하지 않은 타이트한 기하학적 형태를 가지고 있다면, 추가 옵션에 대해 제조업체와 상의하십시오.

유연한 재료를 접거나 구부리거나 접는 데에 확립된 지침을 사용하십시오:

유연한 재료는 구부리고, 휘고, 접는 것이 가능하도록 설계되었지만, 재료가 견딜 수 있는 스트레스에는 한계가 있습니다. 이 한계를 초과하면 층 분리와 도체 파열이 발생할 수 있습니다. 표준 지침은 다음과 같습니다:

단면 구조: 회로 두께의 3-6배

양면 구조: 회로 두께의 6-10배

다층 구조: 회로 두께의 10-15배

동적 응용: 회로 두께의 20-40배

예를 들어, 전체 두께가 0.012인치인 양면 회로의 경우, 최소 굽힘 반경은 0.072인치가 됩니다.

이것들은 유연한 인쇄 회로 설계를 위한 몇 가지 최선의 방법들입니다. 더 많은 것을 배우기 위한 훌륭한 자료는 ASC에서 최근에 출판한 전자책, “The Companion Guide To……Flex and Rigid-Flex Fundamentals”입니다. 이 안내서는 이러한 최선의 방법들과 다른 최선의 방법들에 대해 더 자세히 설명합니다. i007ebooks.com/flexcg