تناقش هذه المقالة ماهية مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور المرنة ، ومزايا استخدامها ، وقواعد تصميمها للتطبيق.

ما هو ثنائي الفينيل متعدد الكلور-جامد؟

مع ثنائي الفينيل متعدد الكلور جامد مرن ، يتم تجميع طبقات الدائرة المرنة وركائز الدائرة الصلبة مع بعضها البعض.   تعبر مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور - المرنة الصلبة حدود مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور الصلبة التقليدية والخصائص الفريدة للدارات المرن التي تستخدم موصِّلات نحاسية ملولبة عالية النقاوة أو مدرفلة كهربائياً محفورة بالصور على فيلم عازل مرن.  

تشمل الدوائر المرنة الأكياس المصنوعة من بولي أميد مرن مثل كابتون أو نورتون والنحاس مغلفة معا من خلال الحرارة ، لاصق الاكريليك ، والضغط.

كما هو الحال مع ثنائي الفينيل متعدد الكلور التقليدي ، يمكنك تركيب المكونات على كلا جانبي اللوحة الصلبة. بسبب التكامل الذي يحدث بين الدوائر الصلبة والمرن ، لا يستخدم تصميم مرن جامد الروابط أو توصيل الكابلات بين المقاطع. وبدلاً من ذلك ، تقوم الدوائر المرنة بتوصيل النظام ببعضه كهربائياً.

يؤدي نقص الموصلات وتوصيل الكابلات إلى عدة أمور:

يحسن قدرة الدائرة على إرسال الإشارات دون خسارة

تستوعب مقاومة للرقابة

يزيل مشاكل الاتصال مثل المفاصل الباردة

يقلل من الوزن

يحرر مساحة للمكونات الأخرى 2،4،6

وينقسم كل ثنائي الفينيل متعدد الكلور جامد مرنة في مناطق التي تتميز مواد مختلفة وتعداد طبقة مختلفة. قد تحتوي المناطق الصلبة على طبقات أكثر من المناطق المرنة ، وتتحول المواد من FR-4 إلى polyimide في المناطق الانتقالية.

تصميمات معقدة في كثير من الأحيان الانتقال من جامدة إلى فليكس والعودة إلى عدة مرات صلبة. عند حدوث هذه التقاطعات ، يتطلب تراكب المواد المرنة الصلبة إبقاء الثقوب بعيدًا عن المنطقة الانتقالية للحفاظ على السلامة. بالإضافة إلى ذلك ، تتضمن العديد من التصاميم الصلبة المرنة الفولاذ المقاوم للصدأ أو مقويات الألومنيوم التي توفر دعماً إضافياً للوصلات والمكونات

لمزيد من المعلومات حول مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور المرنة ، راجع مقالنا حول مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور المرنة والمرنة   مشروع   التصميم.

قواعد تصميم مختلفة تنطبق على تصميم جامد-ثنائي الفينيل متعدد الكلور

تحد التحديات المختلفة من المرونة والمرونة التي تسمح لك ببناء تصميمات ومنتجات ثلاثية الأبعاد. تسمح لك تصميمات PCB التقليدية المرنة الجامدة بتركيب المكونات والموصلات والهيكل المعدني لمنتجك إلى الجزء الجامد الأكثر صلابة من التجميع. مرة أخرى ، من حيث التصاميم التقليدية ، كانت الدائرة المرنة تعمل فقط كتركيبة مع خفض الكتلة وتحسين مقاومة الاهتزاز.  

أدخلت تصميمات المنتجات الجديدة إلى جانب تقنيات محسنة للدائرة المرنة قواعد تصميم جديدة لمركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور المرنة. يتمتع فريق التصميم الخاص بك الآن بحرية وضع المكونات في منطقة الدائرة المرنة. يسمح لك الجمع بين هذه الحرية وطريقة التعامل متعدد الطبقات مع التصميم المرن والمرن بفريقك لبناء المزيد من الدوائر في التصميم. ومع ذلك ، فإن اكتساب هذه الحرية يضيف بعض التحديات من حيث التوجيه والثغرات.  

تحتوي الدوائر المرنة دائمًا على الخطوط المنحنية التي تؤثر في التوجيه. نظرًا لاحتمالية الإجهاد المادي ، لا يمكنك وضع مكونات أو فواصل قريبة من خط الانحناء.  

وحتى عندما تكون المكونات موجودة بشكل صحيح ، فإن ثني الدوائر المرن يضع ضغوطًا ميكانيكية متكررة على منصات التثبيت السطحية وعبر الفتحات. يمكن لفريقك تقليل هذه الضغوط باستخدام الطلاء من خلال الثقب ودعم الوسادة مع غطاء إضافي لربط الفواصل 2.

أثناء تصميم مسار التتبع ، اتبع الممارسات التي تقلل الضغط على دائرتك. استخدم المضلعات المحصنة للحفاظ على المرونة عند حمل طاقة أو مستوى أرضي على دائرتك المرنة. يجب عليك استخدام آثار منحنية بدلاً من 90 درجة   أو زوايا 45 ° واستخدم أنماط الدمعة لتغيير عروض التتبع.

هذه الممارسات تقلل نقاط التوتر والبقع الضعيفة. توزع إحدى أفضل الممارسات الأخرى الإجهاد عبر التتبعات عن طريق تحديد الآثار العلوية والسفلية للدوائر المرن على الوجهين. إن موازنة الآثار تمنع الآثار من التمدد فوق بعضها البعض في نفس الاتجاه وتقوية PCB.

يجب أيضًا توجيه المسارات المتعامدة مع خط الانحناء لتقليل الضغط. عند الانتقال من الصلب إلى المرن والعودة إلى الصلب ، قد يختلف عدد الطبقات من وسيطة إلى أخرى. يمكنك استخدام تتبع التتبع لإضافة تيبس إلى الدائرة المرنة عن طريق موازنة التوجيه للطبقات المتاخمة

العوامل الكهروميكانيكية تأثير التصميم

عندما تقوم بتصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور المرن ، فكر في العوامل الكهروميكانيكية التي تؤثر على كل من الدائرة المرن واللوحة الصلبة. عندما تبني تصميمك ، ركز على نسبة انحناء الشعاع إلى السمك. مع الدوائر المرن ، الانحناءات الضيقة أو زيادة السماكة في منطقة الانحناء تزيد من فرص الفشل. يوصي المصنعون بالحفاظ على نصف قطر الانحناء بحد أدنى عشرة أضعاف سماكة مادة الدارة المرنة وبناء "دمية ورقية" للدائرة لتحديد مكان حدوث الانحناءات.

يجب تجنب تمديد الدائرة المرنة على طول ثنيها الخارجي أو ضغطها على طول المنعطف الداخلي. تزيد زيادة زاوية الانحناء إلى ما بعد 90 درجة من التمدد عند نقطة واحدة والضغط عند نقطة أخرى على الدائرة المرنة.

هناك قضية رئيسية أخرى في موثوقية Flex-flex هي سماكة ونوع الموصل الموجود في منطقة الانحناء. يمكنك تقليل السماكة والضغط الميكانيكي من خلال تقليل كمية الطلاء على الموصلات واستخدام اللوح فقط. استخدام النحاس الثقيل أو الذهب أو طلاء النيكل يقلل من المرونة عند الانحناء ويسمح بالضغط الميكانيكي والتكسير ليحدث.

يتطلب تصميم Rigid-Flex ثنائي الفينيل متعدد الكلور العمل الجماعي

تمنح أدوات تصميم PCB الجديدة لفريق التصميم الخاص بك القدرة على إدارة طبقات متعددة الطبقات ، وتصور التصميمات الكهروميكانيكية ثلاثية الأبعاد ، والتحقق من قواعد التصميم ، ومحاكاة تشغيل الدوائر المرن. حتى مع وجود هذه الأدوات في متناول اليد ، يعتمد التصميم الناجح لثنائي الفينيل متعدد الكلور الصلب المرن على العمل الجماعي بين فريقك والمصنعين.

يجب أن يبدأ العمل الجماعي في المراحل الأولى من المشروع ويستمر طوال عملية التصميم ويتوقف على التواصل المستمر