Čo je to Rigid Flex PCB Stackup

V dnešnom rýchlom technologickom svete sú elektronické zariadenia čoraz pokročilejšie a kompaktnejšie. Aby sa splnili požiadavky týchto moderných zariadení, dosky plošných spojov (PCB) sa naďalej vyvíjajú a zahŕňajú nové dizajnérske techniky. Jednou z takýchto technológií je rigidné flex pcb stackup, ktoré ponúka mnoho výhod z hľadiska flexibility a spoľahlivosti.Táto komplexná príručka preskúma, čo je zostava dosiek plošných spojov s pevným ohybom, jej výhody a konštrukciu.

Predtým, ako sa ponoríme do detailov, prejdime si najprv základy zostavovania PCB:

Zoskupenie PCB sa týka usporiadania rôznych vrstiev dosky plošných spojov v rámci jednej dosky plošných spojov. Zahŕňa kombináciu rôznych materiálov na vytvorenie viacvrstvových dosiek, ktoré poskytujú elektrické spojenia. Tradične, s pevným usporiadaním PCB, sa na celú dosku používajú iba tuhé materiály. So zavedením flexibilných materiálov sa však objavil nový koncept – stohovanie dosiek plošných spojov s pevným ohybom.

Takže, čo presne je rigid-flex laminát?

Stohovanie pevných a flexibilných dosiek plošných spojov je hybridná doska plošných spojov, ktorá kombinuje pevné a flexibilné materiály plošných spojov. Pozostáva zo striedania pevných a pružných vrstiev, čo umožňuje doske ohýbať sa alebo ohýbať podľa potreby pri zachovaní jej štrukturálnej integrity a elektrickej funkčnosti. Vďaka tejto jedinečnej kombinácii sú zostavy dosiek plošných spojov s pevným ohybom ideálne pre aplikácie, kde je priestor kritický a vyžaduje sa dynamické ohýbanie, ako sú nositeľné zariadenia, letecké vybavenie a lekárske zariadenia.

Teraz sa pozrime na výhody výberu pevného a flexibilného zostavenia PCB pre vašu elektroniku.

Po prvé, jej flexibilita umožňuje doske zapadnúť do úzkych priestorov a prispôsobiť sa nepravidelným tvarom, čím sa maximalizuje dostupný priestor. Táto flexibilita tiež znižuje celkovú veľkosť a hmotnosť zariadenia tým, že eliminuje potrebu konektorov a dodatočnej kabeláže. Okrem toho absencia konektorov minimalizuje potenciálne miesta zlyhania a zvyšuje spoľahlivosť. Okrem toho redukcia zapojenia zlepšuje integritu signálu a znižuje problémy s elektromagnetickým rušením (EMI).

Konštrukcia pevného a flexibilného stohovania PCB zahŕňa niekoľko kľúčových prvkov:

Zvyčajne pozostáva z viacerých pevných vrstiev, ktoré sú navzájom prepojené pružnými vrstvami. Počet vrstiev závisí od zložitosti návrhu obvodu a požadovanej funkčnosti. Pevné vrstvy zvyčajne pozostávajú zo štandardných FR-4 alebo vysokoteplotných laminátov, zatiaľ čo flexibilné vrstvy sú polyimidové alebo podobné flexibilné materiály. Na zabezpečenie správneho elektrického spojenia medzi pevnými a pružnými vrstvami sa používa jedinečný typ lepidla nazývaný anizotropné vodivé lepidlo (ACA). Toto lepidlo poskytuje elektrické aj mechanické spojenia a zaisťuje spoľahlivý výkon.

Aby ste pochopili štruktúru zostavy pevných ohybných dosiek plošných spojov, tu je rozpis 4-vrstvovej štruktúry dosky plošných spojov s pevným ohybom:

Vrchná vrstva:
Zelená spájkovacia maska ​​je ochranná vrstva nanesená na PCB (doska s plošnými spojmi)
Vrstva 1 (Vrstva signálu):
Základná medená vrstva so stopami pokovovanej medi.
Vrstva 2 (vnútorná vrstva/dielektrická vrstva):
FR4: Ide o bežný izolačný materiál používaný v PCB, ktorý poskytuje mechanickú podporu a elektrickú izoláciu.
Vrstva 3 (flexná vrstva):
PP: Polypropylénová (PP) lepiaca vrstva môže poskytnúť ochranu obvodovej doske
Vrstva 4 (flexná vrstva):
Krycia vrstva PI: Polyimid (PI) je flexibilný a tepelne odolný materiál používaný ako ochranná vrchná vrstva v ohybnej časti PCB.
Krycia vrstva AD: poskytuje ochranu podkladovému materiálu pred poškodením vonkajším prostredím, chemikáliami alebo fyzickými škrabancami
Vrstva 5 (flexná vrstva):
Základná vrstva medi: Ďalšia vrstva medi, ktorá sa zvyčajne používa na sledovanie signálu alebo distribúciu energie.
Vrstva 6 (flexná vrstva):
PI: Polyimid (PI) je flexibilný a tepelne odolný materiál používaný ako základná vrstva v ohybnej časti PCB.
Vrstva 7 (flexná vrstva):
Základná medená vrstva: Ďalšia vrstva medi, ktorá sa zvyčajne používa na sledovanie signálu alebo distribúciu energie.
Vrstva 8 (flexná vrstva):
PP: Polypropylén (PP) je pružný materiál používaný v ohybnej časti dosky plošných spojov.
Cowerlayer AD: poskytuje ochranu podkladovému materiálu pred poškodením vonkajším prostredím, chemikáliami alebo fyzickými škrabancami
Krycia vrstva PI: Polyimid (PI) je flexibilný a tepelne odolný materiál používaný ako ochranná vrchná vrstva v ohybnej časti PCB.
Vrstva 9 (vnútorná vrstva):
FR4: Ďalšia vrstva FR4 je zahrnutá pre dodatočnú mechanickú podporu a elektrickú izoláciu.
Vrstva 10 (spodná vrstva):
Základná medená vrstva so stopami pokovovanej medi.
Spodná vrstva:
Zelená spájkovačka.

Upozorňujeme, že pre presnejšie posúdenie a konkrétne úvahy o návrhu sa odporúča konzultovať s dizajnérom alebo výrobcom PCB, ktorý môže poskytnúť podrobnú analýzu a odporúčania na základe vašich špecifických požiadaviek a obmedzení.

V súhrne:

Rigid flex PCB stackup je inovatívne riešenie, ktoré kombinuje výhody pevných a flexibilných PCB materiálov. Vďaka svojej flexibilite, kompaktnosti a spoľahlivosti je vhodný pre rôzne aplikácie vyžadujúce optimalizáciu priestoru a dynamické ohýbanie. Pochopenie základov rigid-flex stackupov a ich konštrukcie vám môže pomôcť robiť informované rozhodnutia pri navrhovaní a výrobe elektronických zariadení. Ako technológia neustále napreduje, dopyt po vrstvení dosiek plošných spojov s pevným ohybom sa nepochybne zvýši, čo poháňa ďalší vývoj v tejto oblasti.