State of art flex constructies

Transcriptie

1 State of art flex constructies Spoor / gap 25-50µm Pitch <50-100µm Pad afmeting 50µm Kleinste gaten 50-75µm Pad afmeting µm PY flex 12.5µm (basis) Koper dikte 5µm (start) 25µm track/gap Specifieke spoorweerstand Geetste weerstanden op de flex Flex Hoog vacuum flex sporen met LCP flex(liquid crystal polymeer) LCP flex specifieke weerstand

2 Keuzes in technologie Rigid Flex Flex Rigid Elektronica vraagt om rigid, maar ook: beweging, montage gemak, betrouwbaarheid, impedantie controle, compactheid Stretch rigid

3 Flex rigid betrouwbaarheid Een flex-rigid opbouw welke thermische spanningen geeft Fr-4 Koper Lijm Coverlayer Flex Lijm Deze opbouw heeft NIET de voorkeur van Q.P.I.

4 Flex-rigid met optimale betrouwbaarheid Flex-rigid opbouw toegepast door Q.P.I. (dé manier)! Fr-4 Koper Lijm Cover layer Flex (zonder lijm) Compatibel met loodvrij soldeerprofiel

5 Mogelijkheden van het buigen van Flex-Rigid

6 Uitvoering Flex-Rigid Symmetrisch vs. Niet-symmetrisch Koper Polymide Hechtlaag FR-4 Symmetrische opbouw Koper Polymide Hechtlaag FR-4 A-symmetrische opbouw

7 Mechanische regels Buigradius > 10x dikte van de constructie Statische flex Rolradius > 48x dikte van de constructie Dynamische flex bend line

8 Mechanische opbouw Invloed van de lay-out op buigen No. 1 Buig radius R=5 mm R=10 mm R=20 mm No. 2 No No No. 3 No. 3 No Aantal mogelijke buigcycli No. 4

9 Mechanische opbouw; Cu kristal richting Bij het ontwerp van een dynamische flex rekening houden met de richting van Cu kristallen Uitgerolde, uitgegloeide koperplaat (RA) heeft een specifieke koperkristal richting Om maximale levensduur te verkrijgen is het aan te bevelen de flex in de koper kristal richting te buigen.

10 Mechanische opbouw; type Cu folie Overweging laagdikte en folie type RA (rolled annealed) folie is meest geschikt voor dynamische toepassingen 1Oz, 35µm is meest toegepaste dikte ED (electro deposited) folie is minder duur

11 Flex-Rigid Basis Materialen Kapton is beschikbaar in verschillende diktes Lagen dunner dan 50 µm zijn moeilijker te verwerken in het productie proces. Niet altijd in de applicatie een voldoende robuuste oplossing. Lagen dikker dan 50 µm zijn minder flexibel en duurder Controle over de Z-expansie is beter bij een constructie met laag aandeel polyimide in het bord Dikte van de coverlayer hechtlaag moet voldoende dik zijn om zich om de geleiders te kunnen vormen

12 Kosten beheersing bij flex-rigid ontwerp Ontwerp Flex-rigid voor een paneel Productie is op basis van panelen, optimaliseer het aantal Flex-rigid per paneel, kostenbesparing! Nesten van de Flex-rigid s Intelligente vouwen bij montage DuPont Kapton materiaal is standaard 609x914 mm

13 Assemblage van flex, flex-rigid Drogen voor assemblage; vanwege de hoge vocht opname van de materialen Voorkoming van delaminatie door dampdruk van de waterdamp bij het solderen Delaminatie Soldeer breuk Voorkom buiging bij de soldeerverbindingen Mogelijke breuken in de verbinding Verstevigingen onder soldeergebieden Voorkomen van breuken Polyimide stiffener op de achterzijde van SMD gebied

14 Keuzes in technologie Rigid Flex Flex Rigid Stretch rigid Rekbaar gedeelte voor interconnectie en een rigid gedeelte voor elektronica. Beweging met veel vrijheidsgraden, rekbaarheid STELLA Strechable Electronics for Large Area Applications

15 STELLA Strechable Electronics for Large Area Applications Samenwerkingsverband tussen 11 bedrijven, o.a. Q.P.I., Freudenberg, Philips, IMEC, TU, TNO Berlin Concept ontwikkeling Fabricageconcept ontwikkeling Demonstrators Medisch, verband Auto interieur Integratie in kleding

16 Principe van rekbaar Koper geleiders, koper is niet rekbaar Optie meanderend patroon van kopergeleiders Actieve componenten op eilandjes aanbrengen, interposer Rek tot 30%

17 Rekbare printplaten met SCB techniek SCB, Stretchable Copper Board Basis materiaal polyurethaan laminaat Polyurethaan met koperlaag verperst Productie methodiek verregaand analoog aan traditionele printplaat techniek, lage investering Lage interconnectie weerstand, koper sporen Zeer duurzaam bij duurproeven Interposer voor plaatsing van actieve en passieve componenten

18 Constructie Stretch Rigid printplaat FR4 rigid deel Interconnectie, connectors Plaatsing passieve en actieve componenten Rigid deel FR4 materiaal Flex deel Polyurethaan basismateriaal Polyurethane stretch gedeelte Interconnectie Cu banen met meanderprofiel Polyurethaan basismateriaal

19 Stretch-rigid PCB Rek, rotatie en twist mogelijk Meanderend patroon ook als twisted pair aan te brengen, HF toepassing rekken rotatie twist + +

20 Bedankt voor uw aandacht! Boy van Veghel Q.P.I. Circuits B.V.

21 Q.P.I Circuits B.V. Zuiddijk CS Helmond Tel.: Fax: qpisales@qpigroup.com