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  • 圓頂開關應用柔性電路板設計注意事項

    time : 2023-02-10 11:09       作者:凡億pcb

    圓頂開關是一種非常流行的瞬時開關解決方案。它們是一個很好的解決方案,可以提供按下開關并記錄事件的觸覺反饋。許多應用需要安裝在柔性電路板上的圓頂開關。
     
    從具有多個圓頂交換機的大型用戶界面應用程序,到用于手持設備中空間受限位置的簡單1-3交換機。柔性電路設計,或在一些極其復雜的剛柔電路板設計中,允許完全集成設計。消除了剛性PCB和圓頂開關區域之間的任何額外連接器或布線,從而節省了空間/重量和額外的組裝成本。
     
    Gerber布局要求
     
    為flex PCB應用程序創建Gerber數據集非常簡單,只需考慮幾個其他因素。圓頂開關的占地面積由供應商定義,并根據所選的特定開關而有所不同。
     
    一個關鍵要素是定義coverlay開口,以使整個封裝外形外露,而不是為中心和周圍觸點提供獨立的開口。這可防止相鄰蓋板的較高高度干擾開關的操作,從而確?煽康尿寗。此外,當使用聚酰亞胺(Polyimide)覆蓋層與soldermask時,無法制造兩個單獨的開口。
     
    第二個元件包括排氣孔。這可防止空氣夾帶,從而對開關操作/感覺產生負面影響,并可能導致覆蓋層與柔性電路分離。在2層柔性設計中,最好將通風孔作為電鍍孔。對于1層設計,它將是非電鍍的。
     
    還需要確定柔性電路將如何安裝在組件中,以及密封“IP”等級要求是什么,以防止水分、污垢等進入。這將定義從交換機封裝外形邊緣到柔性電路外形所需的間距。3mm間距是一個經典的最小間距,允許圓頂開關覆蓋層(coverlay)密封到柔性電路,并可適應最終外殼中使用的其他密封方法。根據應用情況,可能需要更多空間。
     
     
     
    柔性電路板材料
     
    特定設計所需的柔性電路板材料通常由設計元素定義,而非滿足圓頂開關規范所需的設計元素。在大多數設計中,都包含一個柔性尾部,然后延伸到控制PCB上的連接器中。該尾部區域的彎曲要求,如果過緊或卷曲,要求使用比標準柔性材料更薄的材料,以可靠地滿足最小彎曲半徑。材料種類繁多。如果尾部要插入ZIF連接器,則需要在ZIF接觸指區域添加聚酰亞胺補強,以符合連接器規范。如果連接器為SMT或PTH公/母封頭類型,則需要FR4補強來支撐連接器。也有白色和黑色覆蓋層可滿足化妝品要求。
     
    帶ZIF觸點的標準1層柔性電路的構造示例
     
     
    帶ZIF觸點的薄2層柔性電路的構造示例
     
    表面光潔度要求
     
    表面光潔度要求將取決于應用以及設計是否還包含需要焊接的部件。應用注意事項包括應用所需的可靠性程度、圓頂開關在產品壽命期間的循環次數,以及電子設備是否對驅動圓頂開關的接觸電阻敏感。
     
    三種標準飾面選項為:
     
    鍍鎳:50-200 u"用于<100萬次循環,200-500 u"用于>100萬次循環,無接觸電阻要求。請注意,該表面光潔度不符合ZIF連接器的要求,并且不允許組件焊接。這種表面光潔度很少使用。
     
    硬金:15-30 u"用于<100萬次循環,30-50 u"用于>100萬次循環,接觸電阻要求低。兩種厚度范圍均符合ZIF連接器要求。然而,如果需要元件焊接,則建議使用15uIN硬金,以防止形成脆性焊點。
     
    ENIG(化學鍍鎳浸金):100-200u"鎳+3-5u"金。低循環壽命要求。滿足大多數ZIF連接器要求。允許所有組件焊接。不用于高可靠性應用?赡苄枰M行額外的測試,以確保成品零件滿足所需的循環次數。
     
     
     
    補強和PSA要求
     
    許多帶有圓頂開關的柔性電路需要額外的加強件或PSA(壓敏粘合劑)。如果外殼未配置為支撐穹頂開關時施加的力,則可能需要額外的加勁肋。這些補強應位于開關區域的后面,并且足夠厚,1mm-1.5 mm,以便不允許任何偏轉。
     
    PSA通常也有規格,以便于連接到外殼。PSA再次位于開關區域的后面,如果需要特定厚度來安裝外殼,則可以與加勁桿一起使用。最常用的PSA是3M 467,用于沒有任何組件組裝的柔性電路,3M 9077用于需要SMT組裝的設計。其他粘合劑也可用于特殊要求。
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