유연 회로의 종단 방법: PCB 설계자를 위한 가이드

유연한 회로는 현대 전자 제품에 있어 경쟁력 있는 변화를 가져다주며, 컴팩트하고 가벼운 디자인에서 비교할 수 없는 다양성을 제공합니다. 유연한 회로는 강성 PCB와 많은 유사점을 공유하고 있지만, 연결이 종료되는 방식에 있어서 독특한 도전과 기회를 제공합니다. 전통적인 커넥터부터 유연한 회로를 위해 특별히 설계된 방법에 이르기까지, 사용 가능한 옵션을 이해하는 것은 내구성과 성능을 보장하는 데 핵심입니다.

이 블로그는 유연한 회로에 맞춤화된 종료 방법에 초점을 맞추어, 제로 삽입력(ZIF) 커넥터, 지지되지 않는 유연한 핑거, 압착 또는 변위 커넥터에 대해 탐구할 것입니다. 각 접근법은 특정한 이점을 제공하며, 올바른 선택은 귀하의 애플리케이션의 요구에 따라 달라집니다.

유연한 회로 연결의 다양성

유연한 회로는 표준 스루홀 또는 표면 실장 타입, 원형 또는 D-Sub 커넥터, 핀-앤-소켓 구성을 포함한 다양한 커넥터를 수용할 수 있습니다. 이러한 옵션은 디자이너들이 강성 PCB 디자인에서 많은 관행을 이어갈 수 있게 합니다. 그러나 유연한 회로는 종종 스트레스로 인한 손상을 방지하기 위해 커넥터 영역을 지지대로 지지하는 것과 같은 추가적인 고려사항이 필요합니다.

커넥터는 종종 부착되는 유연한 재료보다 무겁고 강성이 높기 때문에, 이러한 영역을 강화하지 않으면 도체가 깨지거나 층간 분리가 발생할 수 있습니다. 안정성을 제공하고 스트레스를 고르게 분배하기 위해 보강재를 추가하는 것은 유연 회로의 장기적인 신뢰성을 보장하는 중요한 단계입니다.

제로 삽입력(ZIF) 커넥터

ZIF 커넥터는 자주 조립 및 분해가 필요한 응용 프로그램에 선호되는 해결책입니다. 이 커넥터들은 구리 도체에 상당한 마모를 일으키지 않으면서도 안전하고 반복 가능한 연결을 제공합니다. 이는 유연 회로를 고정하는 기계적 래치를 통해 달성되며, 삽입 및 제거 시 과도한 힘이 필요하지 않습니다.

ZIF 커넥터의 이점

• 내구성: 구리 트레이스에 미치는 기계적 스트레스가 최소화되어 수명이 길어집니다.
• 콤팩트한 디자인: 추가적인 메이팅 커넥터가 필요 없어 크기와 비용을 줄입니다.
• 사용 편의성: 자주 재연결이 필요한 응용 프로그램에 이상적입니다.

ZIF 연결을 위한 디자인 팁

• 두께가 중요합니다: ZIF 커넥터의 접속 영역은 일반적으로 0.012" ± 0.002"의 두께가 필요합니다. 유연 회로는 이 사양을 달성하기 위해 종료 영역에 폴리이미드 강화재가 필요할 수 있습니다. 강화재의 가장자리에서 스트레스를 방지하기 위해, 커버레이 재료와 최소 0.030" 이상 겹치도록 해야 합니다.
• 정밀도가 핵심입니다: ZIF 연결을 위한 유연 회로의 윤곽은 종종 ±0.0002"와 같은 높은 수준의 정밀도를 요구합니다. 이러한 정밀도는 레이저 절단이나 고정밀 도구와 같은 고급 제조 기술을 필요로 할 수 있습니다.
• 표면 마감: 애플리케이션이 빈번한 삽입을 포함하는 경우, 내구성이 뛰어난 도금 재료를 선택하세요. 얇은 표면 마감은 시간이 지남에 따라 저하될 수 있으며, 이는 기저 금속이 노출될 가능성이 있습니다.

ZIF 커넥터는 신뢰성, 컴팩트함, 그리고 빈번한 연결성이 요구되는 애플리케이션에 탁월한 선택입니다.

Layer Stackup Design

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지지되지 않는 플렉스 핑거

다양하고 적응 가능한 연결 방법을 위해, 지지되지 않는 플렉스 핑거가 돋보입니다. 이들은 기본 또는 커버레이 재료의 캡슐화로부터 자유로운 회로 도체의 노출된 확장부입니다. 양면에서 접근할 수 있는 이 "부유하는" 도체들은 다른 PCB나 구성 요소에 직접 연결될 수 있어, 독특한 구성을 위한 유연한 옵션을 제공합니다.

플렉스 핑거의 장점

• 맞춤화: 특정 피치, 길이 및 레이아웃에 맞게 조정 가능.
• 유연성: 추가 커넥터 없이 직접 연결을 가능하게 함.
• 양면 접근성: 노출된 도체가 양면에서 접근 가능.

디자인 지침

• 내구성을 위한 두꺼운 도체: 핑거 영역은 일반적으로 0.010인치의 두꺼운 구리 도체로 설계되며, 나머지 플렉스 회로는 유연성을 유지하기 위해 더 얇은 도체를 특징으로 할 수 있음.
• 레이저 형성: 플렉스 핑거의 자유 부유 특성은 레이저 어블레이션을 통해 각 도체의 세 면 주변 재료를 정밀하게 제거함으로써 달성됨. 이러한 맞춤화는 핑거가 정확한 사양을 충족하도록 하지만 전체 비용을 증가시킴.
• 손상 방지: 플렉스 핑거는 취급 및 조립 중에 손상될 수 있음. 이를 완화하기 위해, 디자이너들은 종종 버스 바(최종 조립이 완료될 때까지 핑거를 정렬하고 지지하는 임시 연결)를 포함시킴.

지원되지 않는 플렉스 핑거는 다른 방법보다 더 복잡하고 비용이 많이 들 수 있지만, 맞춤형 응용 프로그램에 많은 유연성을 제공함.

압착 또는 변위 커넥터

크림프 커넥터는 유연한 회로에서 안정적인 연결을 구축하기 위한 견고하고 경제적인 솔루션을 제공합니다. 이 방법은 유연 회로를 기계적으로 관통하여 접촉부를 도체 주위에 감싸는 것을 포함하여, 신뢰할 수 있는 전기적 및 기계적 결합을 보장합니다. 크림프 커넥터는 표준 남성 및 여성 구성으로 제공되며 추가 보호를 위해 하우징에 설치될 수 있습니다.

크림프 커넥터를 선택해야 하는 이유는 무엇일까요?

• 내구성: 기계적 스트레스에 저항하는 강력한 연결을 생성합니다.
• 비용 효율적: 대량 생산이나 예산을 고려한 디자인에 실용적인 옵션입니다.
• 통합 용이성: 표준 피치와 구성으로 다양한 응용 프로그램과 호환됩니다.

디자인 고려 사항

• 하우징 옵션: 센터라인 하우징은 크림프된 접촉부를 둘러싸 추가 지지와 보호를 제공할 수 있습니다.
• 맞춤화: 지지되지 않는 핑거보다는 맞춤화가 덜하지만, 크림프 커넥터는 특히 크기와 피치에서 대부분의 표준 응용 프로그램 요구 사항을 충족합니다.
• 다양성: 최소한의 조립 복잡성으로 견고한 연결이 필요한 응용 프로그램에 적합합니다.

크림프 커넥터는 안전하고 비용 효율적인 종료를 달성하기 위한 간단한 솔루션을 제공합니다.

지지 종료 영역: 보강재의 역할

모든 종료 방법에 대해 논의된 공통된 설계 고려 사항은 보강재의 추가입니다. 이러한 요소들은 커넥터나 종료 부위에 기계적 강화를 제공하여 무게, 움직임 또는 조립으로 인한 스트레스가 유연한 회로를 손상시키지 않도록 합니다.

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보강재에 대한 최선의 방법

• 회로의 열적 및 기계적 특성과 일치하는 폴리이미드나 FR4와 같은 호환 가능한 재료를 사용하세요.
• 스트레스 집중 지점을 줄이기 위해 보강재와 커버레이 재료를 겹치게 하세요.
• 보강재가 강화된 영역 외부에서 회로의 자연스러운 유연성을 방해하지 않도록 하세요.

보강재의 적절한 사용은 종료 방법에 관계없이 유연한 회로의 내구성과 신뢰성을 크게 향상시킬 수 있습니다.

결론

유연한 회로는 컴팩트하고 경량의 디자인을 위한 혁신적인 솔루션을 제공하지만, 성능과 신뢰성을 달성하기 위해 올바른 종료 방법을 선택하는 것이 중요합니다. ZIF 커넥터는 빈번한 재조립이 필요한 고정밀 응용 프로그램에 완벽하며, 지지되지 않는 유연한 핑거는 맞춤형 레이아웃에 비할 데 없는 적응성을 제공합니다. 간단하고 비용 효율적인 솔루션을 위해서는 압착 커넥터가 신뢰할 수 있는 선택입니다.