การประกอบชิปบนบอร์ดเป็นที่เข้าใจกันอย่างดีบนแผ่น FR-4 แบบแข็ง ไดจะถูกยึดติดโดยตรงกับซับสเตรต เชื่อมต่อด้วยลวด และห่อหุ้มอยู่ในแพ็กเกจป้องกันเดียวกัน การย้ายกระบวนการเดียวกันนั้นไปยังซับสเตรตแบบยืดหยุ่นหรือแบบแข็ง-ยืดหยุ่นไม่ได้เปลี่ยนลำดับพื้นฐานของกระบวนการ แต่เปลี่ยนสมมติฐานที่กระบวนการนั้นตั้งอยู่ แผงวงจรแข็งจะไม่เคลื่อนไหวเมื่อออกจากสายการผลิตแล้ว แผงวงจรยืดหยุ่นหรือแบบแข็ง-ยืดหยุ่นถูกออกแบบมาให้เคลื่อนไหวได้ และความแตกต่างนั้นส่งผลโดยตรงต่อพฤติกรรมของไดที่ถูกเชื่อมติดและการเชื่อมลวดของมันตลอดอายุการใช้งานของผลิตภัณฑ์
เหตุใดแผ่นวงจรยืดหยุ่น/ยืดหยุ่น-แข็งจึงต้องมีข้อพิจารณาเพิ่มเติม
บนบอร์ดแข็ง ตำแหน่งยึดไดและลวดบอนด์จะถูกยึดตรึงอย่างมีประสิทธิภาพหลังการห่อหุ้ม แต่บนแผงวงจรแบบยืดหยุ่นหรือแบบแข็ง‑ยืดหยุ่น องค์ประกอบเดียวกันอาจอยู่ใกล้ หรือบางครั้งอยู่ภายใน บริเวณของบอร์ดที่คาดว่าจะมีการงอ พับ หรือโค้งงอซ้ำ ๆ ระหว่างการใช้งาน โพลิอิไมด์และวัสดุแผ่นรองยืดหยุ่นอื่น ๆ ยังมีคุณลักษณะการขยายตัวทางความร้อนและความแข็งที่แตกต่างจากลามิเนตแข็ง ซึ่งส่งผลต่อวิธีการถ่ายทอดความเครียดไปยังชั้นยึดไดและลวดบอนด์ทั้งในระหว่างการประกอบและการใช้งานภาคสนาม ประเด็นนี้ไม่ใช่เหตุผลที่จะหลีกเลี่ยงการใช้ COB บนแผ่นรองแบบยืดหยุ่น แต่เป็นเหตุผลให้พิจารณาตำแหน่งได รูปทรงเรขาคณิตของบอนด์ และการห่อหุ้ม เป็นตัวแปรด้านการออกแบบ แทนที่จะใช้เป็นค่าเริ่มต้นที่ถ่ายทอดมาจากเลย์เอาต์บอร์ดแข็ง
ความเค้นเชิงกลบนไดและลวดที่ยึดติดระหว่างการงอ/การขึ้นรูป
ตัวไดเองมีความแข็งและเปราะเมื่อเทียบกับซับสเตรตที่อยู่รอบ ๆ เมื่อวงจรแบบยืดหยุ่นถูกทำให้เป็นรูปทรงสุดท้าย หรือโค้งงอซ้ำ ๆ ระหว่างการใช้งาน การดัดงอใด ๆ ที่เกิดขึ้นใกล้บริเวณยึดไดสามารถทำให้เกิดความเครียดเฉพาะจุดบนตัวได วัสดุยึดได และลวดบอนด์เส้นเล็กที่เชื่อมต่อไดกับซับสเตรต ลวดบอนด์มีความไวต่อการรับแรงเชิงกลลักษณะนี้เป็นพิเศษ เนื่องจากการโค้งงอซ้ำ ๆ ใกล้จุดบอนด์สามารถทำให้ลวดหรือห่วงลวดล้าได้ตามกาลเวลา เช่นเดียวกันในระหว่างขั้นตอนการขึ้นรูปเอง เมื่อวงจรแบบยืดหยุ่นหรือแบบแข็ง-ยืดหยุ่นถูกดัดให้เป็นรูปแบบที่ใช้ติดตั้ง หากรัศมีการดัดงอแคบและอยู่ใกล้ตัวได ชุดประกอบอาจได้รับความเครียดอย่างมีนัยสำคัญแม้ก่อนที่ผลิตภัณฑ์จะถูกนำไปใช้งาน การทำความเข้าใจว่าการโค้งงอจะเกิดขึ้นที่ใด และอยู่ใกล้กับไดที่ถูกบอนด์มากเพียงใด เป็นส่วนสำคัญของการวางแผนการสร้าง COB บนการยึดไดของวงจรแบบยืดหยุ่น
ตัวเลือกวัสดุห่อหุ้ม
การห่อหุ้มบนแผงวงจรแข็งโดยหลักแล้วเกี่ยวข้องกับการปกป้องไดและลวดเชื่อมต่อจากสภาพแวดล้อมและแรงกระแทกเชิงกล สำหรับแผงวงจรยืดหยุ่นและแผ่นรองรับแบบแข็ง-ยืดหยุ่นนอกจากนี้ วัสดุห่อหุ้มยังต้องรองรับข้อเท็จจริงที่ว่าฐานรองด้านล่างอาจมีการโค้งงอ ในขณะที่ตัววัสดุห่อหุ้มเองโดยทั่วไปจะมีความแข็งมากกว่ามากเมื่อแข็งตัวแล้ว วัสดุที่แข็งและไม่ยืดหยุ่นglob-topเหนือวงจรแบบยืดหยุ่นจะสร้างบริเวณแข็งตัวบนฐานที่ยืดหยุ่นอย่างมีประสิทธิภาพ ซึ่งจะทำให้ความเค้นทางกลถูกถ่ายโอนไปยังขอบเขตระหว่างบริเวณที่ถูกหุ้มป้องกันกับวัสดุยืดหยุ่นรอบข้าง การเลือกวัสดุ โปรไฟล์การบ่ม และขนาดกับรูปร่างของบริเวณที่ถูกหุ้มป้องกัน ล้วนเป็นปัจจัยที่มีผลต่อความสามารถของขอบเขตนั้นในการทนต่อการงอ และโดยทั่วไปการเลือกเหล่านี้จะทำโดยอ้างอิงคำแนะนำของผู้ผลิตวัสดุหุ้มป้องกันสำหรับงานแบบยืดหยุ่น แทนที่จะอิงจากแนวปฏิบัติของแผงวงจรแข็ง
แนวทางการออกแบบทั่วไป
หลักการทั่วไปบางประการที่ควรยึดไว้ในใจตั้งแต่ช่วงต้นของการจัดวางเลย์เอาต์ ก่อนที่จะเริ่มการประกอบจริง
หากการออกแบบเชิงกลเอื้ออำนวย การจัดวางตำแหน่งยึดไดบนบริเวณที่แข็งหรือบริเวณที่มีการเสริมความแข็งแรงของแผงวงจรชนิด rigid-flex แทนที่จะอยู่ในโซน flex ที่มีการเคลื่อนไหว จะช่วยขจัดแหล่งกำเนิดความเค้นสำคัญที่กระทำต่อไดและจุดเชื่อมลวดได้ หากจำเป็นต้องวางไดใกล้กับบริเวณที่มีการโค้งงอ การเว้นระยะห่างให้เพียงพอระหว่างบริเวณที่มีการยึดติดกับแนวโค้งงอ และการหลีกเลี่ยงรัศมีการโค้งงอที่แคบใกล้กับได จะช่วยลดความเค้นที่ส่งผ่านเข้ามาระหว่างกระบวนการขึ้นรูปและการใช้งานภายหลัง การหุ้มป้องกัน (encapsulation) ควรกำหนดขนาดให้เพียงพอในการปกป้องไดและจุดเชื่อมลวด โดยไม่ขยายล้ำเข้าไปในบริเวณของแผงวงจรที่ต้องการให้คงความยืดหยุ่นไว้ หลักการเหล่านี้เป็นเพียงจุดตั้งต้นในเชิงแนวคิด วิธีที่เหมาะสมสำหรับการออกแบบ rigid-flex chip on board แต่ละกรณีขึ้นอยู่กับข้อกำหนดทางกลเฉพาะของแอปพลิเคชันนั้น ๆ และควรพิจารณาร่วมกับพาร์ตเนอร์ด้านการประกอบของคุณระหว่างการทบทวนการออกแบบ
หากคุณกำลังประเมินการประกอบชิปบนบอร์ดบนวงจรแบบยืดหยุ่นหรือแบบแข็ง-ยืดหยุ่นติดต่อกับ PCBCartเพื่อหารือเกี่ยวกับการออกแบบของคุณและวิธีที่สามารถให้การสนับสนุนได้
แหล่งข้อมูลช่วยเหลือ
•แผงวงจรรวมแข็ง-ยืดหยุ่นความน่าเชื่อถือสูงสำหรับเครื่องมือวิทยาศาสตร์ชีวการแพทย์
•การตรวจสอบ DFM ของแผ่นวงจรพิมพ์ (PCB) ฟรีและเช็กลิสต์สำหรับการประกอบแผ่นวงจรพิมพ์
•Rigid Flex PCB, Semi Flex PCB, Rigid Flex Board — ความสามารถในการผลิต
