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技術(shù)專題
柔性PCB的加勁劑的重要性
柔性PCB的加勁劑的重要性
隨著印刷電路板(PCB)的發(fā)展,它們正逐漸從剛性板轉(zhuǎn)變?yōu)槿嵝园濉T卺t(yī)學(xué)領(lǐng)域,其需求正在增長。此外,在軍事,航空航天和工業(yè)市場,制造商正加緊生產(chǎn)柔性電路板和剛性電路板。韜放 PCB具有生產(chǎn)各種類型的柔性板以滿足市場需求的技術(shù)和專業(yè)知識。
柔性電路為設(shè)計人員提供的主要優(yōu)勢是,當(dāng)產(chǎn)品的設(shè)計不允許使用剛性電路板時,便可以為產(chǎn)品配備合適的電路。這使得柔性電路對于電子行業(yè)中的多種應(yīng)用具有不可估量的價值。
盡管靈活性在大多數(shù)應(yīng)用中可能是理想的功能,但電路的某些部分可能也需要堅硬。例如,如果連接器需要在PCB上焊接的區(qū)域不是很硬,那么在插入和拔出連接器時就有損壞PCB的潛在風(fēng)險。由于電路板柔軟而有彈性,因此連接器的插入和拔出力會落在焊接墊上。而且,這會導(dǎo)致它們從板上抬起,從而損壞板子。有了堅硬的木板,力就會分布在整個區(qū)域上。此外,它不會損壞電路上的焊點。
PCB加勁劑的必要性
韜放 PCB 在柔性電路中添加了加強筋,以加固包含組件的區(qū)域以及需要剛性的區(qū)域,而不是在電路板會彎曲的區(qū)域。在許多情況下,柔性電路需要具有剛性區(qū)域。這些包括:
彎曲區(qū)域附近是否存在組件
增加柔性電路的耐磨性
董事會的特定領(lǐng)域需要機械加強
在柔性電路中保持所需的厚度
PCB上的支撐組件和連接器
限制需要它的電路部分的靈活性
更好地處理柔性板
保持柔性電路的特定區(qū)域穩(wěn)定和平整
改善散熱并緩解應(yīng)力
符合零插入力(ZIF)連接器規(guī)格
增加和限制電路的撓性和剛性部分的交點處的彎曲半徑-以避免在重復(fù)彎曲操作過程中撓性部分上的應(yīng)力。
使用加強筋的基本原因是,當(dāng)柔性電路需要剛性區(qū)域以防止損壞時,可能會受到連接器或與其相連的組件的損壞。由于加強筋不允許電路彎曲,因此可以保護(hù)該區(qū)域中焊點的完整性。
如果撓性電路僅具有較小的SMD組件,并且不會對撓性部件施加太大的應(yīng)力,則可能無需使用加勁肋。同樣,如果在柔性區(qū)域中PCB上沒有安裝任何組件,則設(shè)計人員可以決定不使用任何加勁肋。
補強材
盡管FR4是韜放 PCB用于制造加勁肋的最常用材料。此外,根據(jù)應(yīng)用需求,他們還使用聚酰亞胺,鋁和不銹鋼。FR4和聚酰亞胺加勁肋還可能具有其他功能,例如墊,鍍通孔以及已安裝的組件。
盡管加勁肋的厚度可能在8百萬至5千9百萬(0.008英寸-0.059英寸)的范圍內(nèi),但制造商更喜歡以標(biāo)準(zhǔn)厚度使用它們。通常,它是2000萬(0.020英寸),3100萬(0.031英寸),3900萬(0.039英寸)和5900萬(0.059英寸)。對加強筋的特定厚度的要求取決于應(yīng)用。通常,加勁肋越厚,它為柔性PCB提供的支撐越好。
例如,ZIF連接器要求插入其中的柔性電路區(qū)域要堅硬。制造商通過在接觸指上使用聚酰亞胺加勁肋來實現(xiàn)這一目標(biāo)。通常,ZIF連接器的PCB厚度要求在0.2到0.3 mm之間。考慮到實際的柔性PCB材料的厚度,接觸指處的加強筋厚度可以在2密耳和8密耳之間變化(0.002英寸和0.008英寸)。
某些應(yīng)用要求更高的剛度,并且制造商為此目的使用鋁或不銹鋼加勁肋。金屬加強筋還具有在必要時充當(dāng)散熱器的優(yōu)勢。但是,添加金屬加強筋會大大增加柔性電路的成本。
加勁劑的應(yīng)用
對于需要鍍通孔(PTH)的組件,可以使用加勁肋。韜放 PCB建議在將要安裝組件的柔性板側(cè)面上使用加勁肋。這將允許接觸柔性電路上的焊盤,從而使組裝更加容易。設(shè)計人員應(yīng)始終將FR4加強板上的孔擴大到撓性電路上的孔大約0.3毫米。這肯定會確保良好的對齊。
韜放 PCB還建議將柔性電路制成陣列形式,同時在整個陣列邊界都包括FR4加強筋。這有助于使陣列足夠剛性,以使其能夠在自動組裝過程中運行。它不需要任何其他工具板。
制造商通常使用熱量和壓力將加強筋連接到電路上。但是,韜放 PCB建議使用壓敏粘合劑連接加強筋。在滿足特定性能要求的此類膠粘劑的幾種變體中。較流行的兩種類型是熱粘合粘合劑和壓敏粘合劑。
制造商根據(jù)加強筋的位置和配置選擇要使用的粘合劑類型。例如,如果加勁肋的尺寸沒有超出柔性板的輪廓,則壓敏膠將是將其連接到電路的最佳方法。制造商決定要使用的特定壓敏膠。它主要取決于柔性PCB是否將進(jìn)行自動化的自動回流焊循環(huán),或最終粘附于何種材料。增強劑通常需要自己的預(yù)浸料層壓周期,某些增強劑材料也需要額外的層壓周期。
剛性電路與柔性電路之間的粘接
制造商更喜歡使用不流動的預(yù)浸料作為粘合撓性和剛性材料的典型材料,這在標(biāo)準(zhǔn)FR4或聚酰亞胺材料中最為常見。根據(jù)不同的應(yīng)用,制造商可以將加勁肋僅安裝在柔性PCB的一側(cè)或兩側(cè)。在兩側(cè)加勁肋時,韜放 PCB建議設(shè)計人員進(jìn)行評估,以避免在PCB組裝階段出現(xiàn)復(fù)雜情況。
單個柔性電路設(shè)計可能需要多個加勁肋厚度。這種類型的設(shè)計有一些局限性,可能需要徹底檢查PCB供應(yīng)商的功能。
加勁肋的應(yīng)力消除
盡管設(shè)計人員在撓性電路的某些區(qū)域添加了加強筋以減輕撓曲部件上的應(yīng)變,但加強筋本身可能需要消除應(yīng)變。更具體地需要電路延伸到加勁肋之外的地方。韜放 PCB建議使用彈性粘合劑或環(huán)氧樹脂將瞬態(tài)邊緣圓角化。他們可以更好地緩解這種壓力。在扶強材的邊緣提供應(yīng)力消除有助于防止在從撓曲到剛硬的過渡區(qū)域出現(xiàn)應(yīng)力上升。