U rigid-flex desek se porucha obvykle neobjeví uprostřed tuhé části, ale v místě, kde se konstrukce mění z tuhé na pružnou. Právě zde se překrývá změna tloušťky, změna tuhosti, lokální namáhání mědi i zatížení od montáže. Přechodová zóna proto potřebuje samostatnou mechanickou revizi.
Když je první ohyb příliš blízko tuhé hrany nebo když jsou v přechodu via, pady či konektory, deska může projít elektrickým testem a přesto selhat po tvarování, vibracích nebo teplotních cyklech. Doporučujeme proto číst tento článek společně s naším průvodcem poloměrem ohybu, stackup průvodcem a průvodcem výztuhami.
Proč je přechod nejrizikovější místo
- Pružná část se chce pohybovat, tuhá část pohyb brzdí.
- Měď je namáhána v místě skokové změny tuhosti.
- Polyimid, lepidlo a coverlay reagují na teplo rozdílně.
- Konektory a výztuhy často přidávají další lokální napětí.
| Typ poruchy | Typická příčina | Projev ve výrobě | Prevence |
|---|---|---|---|
| Praskání tras | Ohyb u tuhé hrany | Přerušení po tvarování | Posunout aktivní ohyb dál |
| Zvedání coverlay | Prudký přechod tloušťky | Zvednutí po reflow | Udělat plynulejší přechod |
| Únava pájeného spoje | Konektor u vstupu flexu | Praskliny po vibracích | Odsunout konektory a SMT |
| Delaminace | Špatně vyvážený stackup | Bubliny, oddělení vrstev | Ověřit materiály a teplotní proces |
| Deformace | Nevyvážená měď | Problémy s rovinatostí | Vyvážit měď i výztuhy |
„U většiny 1- a 2vrstvých rigid-flex návrhů výrazně pomůže, když je první skutečný ohyb alespoň 3 mm od tuhé hrany. Pokud je výsledná tloušťka nad 0,20 mm, obvykle chci více než 5 mm.“
— Hommer Zhao, Engineering Director at FlexiPCB
Základní pravidla návrhu
- Aktivní ohyb nesmí začínat na tuhé hraně. 3 mm je minimum, 5 mm je bezpečnější.
- Nevytvářejte prudké změny šířky mědi v místě přechodu.
- Držte via, pady a konektory mimo nejvíce namáhaný koridor.
- Vyvažte stackup, měď i zakončení výztuh.
- Ověřte návrh skutečným mechanickým testem, ne jen elektrickým testem.
| Parametr | Bezpečnější řešení | Rizikové řešení | Proč |
|---|---|---|---|
| Vzdálenost prvního ohybu | Delší | Krátká | Nižší koncentrace napětí |
| Rozložení mědi | Vyvážené | Těžká měď na jedné straně | Menší kroucení |
| Konec výztuhy | Mimo ohyb | V ohybovém koridoru | Menší „cliff“ tuhosti |
| Umístění via | Dále od hrany | U hrany | Menší riziko praskání |
| SMT a konektory | Mimo vstup flexu | Blízko přechodu | Menší přenos zatížení |
„Když se v jednom 10mm koridoru sejde lepená výztuha, těžká měď a SMT konektor, výtěžnost rychle klesá. Takový návrh potřebuje jasný keep-out, přípravek i definovanou sekvenci tvarování.“
— Hommer Zhao, Engineering Director at FlexiPCB
FAQ
Jak daleko má být ohyb od přechodu rigid-flex?
U tenkých konstrukcí je 3 mm jen výchozí hodnota. Nad 0,20 mm tloušťky nebo při opakovaném pohybu je obvykle bezpečnější 5 mm a více.
Mohu dát via do přechodové zóny?
Lépe ne. Via v oblasti nejvyššího namáhání zvyšují riziko praskání padu i barrelu po stovkách až tisících cyklů.
Jsou výztuhy vždy přínosem?
Ne. Pomáhají jen tehdy, když nekončí ve stejné linii, kde se deska ohýbá.
Jakou normu použít?
Typicky IPC, konkrétně IPC-2223 pro návrh a IPC-6013 pro kvalifikaci, plus vlastní požadavky na cykly a polohu ohybu.
Pokud chcete zkontrolovat přechodovou zónu před uvolněním dat, kontaktujte náš tým nebo si vyžádejte nabídku.
