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柔性電路板設計準則

2016-07-09 11:57

  建立柔性電路板的設計準則;

  1.導體斷面依據電流負荷或電阻需求

  2.導體到導體間的間距

  3.端點:最小孔圈、焊接襯墊,連接器接點與表面處理、鍍通孔(PTH)

  4.與板邊緣的距離

  5.測試點、記號、其他非功能性項目

  確認電性規(guī)格的實際需求非常重要,特定線路需求還是應該依據工程分析而不是靠歷史經驗。線路尺寸在柔性電路板設計中是基本元素會明顯影響柔性電路板成本,因此在產出最終設計前應該要小心考慮,典型線路負載與電阻、溫度變化特性,如表8-1所示。

  溫度升高程度會明顯受到絕緣層厚度、電源線路數(shù)量、特定構裝設計、空氣流通性等的影響。矩形柔性電路板線路與圖形線路相比,可以在同樣截面積下承載更高電流,因為它們有更大表面積可以更有效散熱。

  在銅線路低于1.4Mil厚度時,其可取得的電流容量資訊相當有限,但是比較薄的銅皮相對有比較大的表面積,因此可以有比較高的相對電流容量,比較薄的銅皮會比較受到軟板歡迎,還有一些額外因素:

  1.薄銅皮蝕刻精確度比較高,因此低成本制作細線可能性也比較高。

  2.需要填充的黏著劑少,保護膜控制可以較精確不必擔心多余黏著劑流入開口問題

  3.降低銅皮厚度撓曲持久性也可以改善,其壽命增加與厚度平方成正比

  4.可取得的無膠材料銅皮厚度可以低到0.0001in,這樣可以利用液態(tài)光阻生產0.0003in的線寬間距產品

  其它厚度的銅皮電阻可以利用后續(xù)截面積公式計算

  WTR=6000

  此處W=寬度mils  T=厚度oz   R=電阻mΩ/ft

  例如:線路10mil寬與0.7mil厚,會呈現(xiàn)出電阻為1200mΩ/ft。在其它合金方面的電阻需要依據其特定電阻來進一步調整:

  R合金=R銅X(R合金/R銅)

  導線寬度與間距的設計準則應該要列入考慮:

  1.需要負載電流容量或導電度的最小導體寬度

  2.適合線路伏特電壓的間距(線路邊緣間的距離)

  3.制造能力/成本顧忌(比較寬比較好)

  4.蝕刻因子

  5.安全因子

  蝕刻因子(在底片上增加寬度作為蝕刻損失的補償),與蝕刻化學品及蝕刻制程控制相關,比較保守的允許公差是在1.4mil銅皮厚度下有2mil的差異。安全因子應該要在搭配成本考量下盡可能的大,在經濟性考量下可以合理降低安全因子減少層數(shù)(設計比較小的線寬與間距),這樣可以增加導體密度。短距離的縮小局部線路寬度,對線路整體電阻或電流負載容量影響有限,好的設計會考量可生產性與外型尺寸、密度間平衡問題。

  介電質崩潰與接地短路應該要列入考慮,但是柔性電路板介電質具有介電強度經過測量有每1mil數(shù)百伏特的水準,這對多數(shù)和柔性電路板操作模式而言并不具有挑戰(zhàn)性。對于一般性電路應用而言,可以制作出相當小的線路間距與膜厚。在柔性電路板設計中盡可能保留銅面,其實清除額外銅面也需要成本,增加銅含量可以改善柔性電路板尺寸穩(wěn)定度。銅可以保留在柔性電路板內部與組合的重復線路間,這種處理有以下的好處:

  1.額外的銅可以幫助維持建構的形狀

  2.銅可以強化板面內部的各轉角區(qū)域與貼裝孔,可以明顯增加其對撕裂的耐受性(并不會增加成本)

  3.接地銅面可以改善電性遮蔽與阻絕

  大片板面生產下,其好處有:

  1.銅邊緣可以改善全板尺寸穩(wěn)定度

  2.增加銅可以強化片材料的強度降低操作損傷

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