Što je Rigid Flex PCB Stackup

U današnjem brzom tehnološkom svijetu elektronički uređaji postaju sve napredniji i kompaktniji. Kako bi zadovoljili zahtjeve ovih modernih uređaja, tiskane ploče (PCB) nastavljaju se razvijati i uključuju nove tehnike dizajna. Jedna takva tehnologija je rigid flex pcb stackup, koja nudi mnoge prednosti u pogledu fleksibilnosti i pouzdanosti.Ovaj sveobuhvatni vodič će istražiti što je sklop krutih i savitljivih ploča, njegove prednosti i konstrukciju.

Prije nego što uđemo u detalje, prođimo prvo kroz osnove skupa PCB ploča:

Slaganje PCB-a odnosi se na raspored različitih slojeva tiskanih ploča unutar jednog PCB-a. Uključuje kombiniranje različitih materijala za stvaranje višeslojnih ploča koje omogućuju električne veze. Tradicionalno, s krutim PCB skupom, samo kruti materijali se koriste za cijelu ploču. Međutim, s uvođenjem savitljivih materijala, pojavio se novi koncept—slaganje krutih i savitljivih tiskanih ploča.

Dakle, što je točno kruti savitljivi laminat?

Rigid-flex PCB stackup je hibridna tiskana ploča koja kombinira krute i fleksibilne PCB materijale. Sastoji se od naizmjeničnih krutih i fleksibilnih slojeva, omogućujući ploči da se savija ili savija prema potrebi, a da zadrži svoj strukturni integritet i električnu funkcionalnost. Ova jedinstvena kombinacija čini rigid-flex PCB skupove idealnim za aplikacije gdje je prostor kritičan i gdje je potrebno dinamičko savijanje, kao što su nosivi materijali, zrakoplovna oprema i medicinski uređaji.

Istražimo sada prednosti odabira krutog savitljivog skupa tiskanih ploča za vašu elektroniku.

Prvo, njezina fleksibilnost omogućuje ploči da stane u uske prostore i prilagodi se nepravilnim oblicima, maksimizirajući raspoloživi prostor. Ova fleksibilnost također smanjuje ukupnu veličinu i težinu uređaja eliminirajući potrebu za priključcima i dodatnim ožičenjem. Osim toga, odsutnost konektora smanjuje moguće točke kvara, povećavajući pouzdanost. Osim toga, smanjenje ožičenja poboljšava integritet signala i smanjuje probleme s elektromagnetskim smetnjama (EMI).

Konstrukcija rigid-flex PCB skupa uključuje nekoliko ključnih elemenata:

Obično se sastoji od više krutih slojeva međusobno povezanih savitljivim slojevima. Broj slojeva ovisi o složenosti dizajna sklopa i željenoj funkcionalnosti. Kruti slojevi obično se sastoje od standardnih FR-4 ili visokotemperaturnih laminata, dok su fleksibilni slojevi poliimid ili slični fleksibilni materijali. Kako bi se osigurala pravilna električna veza između krutih i fleksibilnih slojeva, koristi se jedinstvena vrsta ljepila koja se zove anizotropno vodljivo ljepilo (ACA). Ovo ljepilo osigurava i električne i mehaničke veze, osiguravajući pouzdan rad.

Da biste razumjeli strukturu rigid-flex PCB ploče, ovdje je raščlamba strukture 4-slojne rigid-flex PCB ploče:

Gornji sloj:
Zelena maska ​​za lemljenje je zaštitni sloj nanesen na PCB (tiskanu ploču)
Sloj 1 (sloj signala):
Osnovni bakreni sloj s bakrenim tragovima.
Sloj 2 (unutarnji sloj/dielektrični sloj):
FR4: Ovo je uobičajeni izolacijski materijal koji se koristi u PCB-ima, pruža mehaničku potporu i električnu izolaciju.
Sloj 3 (savitljivi sloj):
PP: Ljepljivi sloj polipropilena (PP) može pružiti zaštitu tiskanoj ploči
Sloj 4 (savitljivi sloj):
Pokrovni sloj PI: Poliimid (PI) je fleksibilan i toplinski otporan materijal koji se koristi kao zaštitni gornji sloj u savitljivom dijelu PCB-a.
Pokrivni sloj AD: pruža zaštitu temeljnog materijala od oštećenja vanjskim okruženjem, kemikalijama ili fizičkim ogrebotinama
Sloj 5 (savitljivi sloj):
Osnovni sloj bakra: Drugi sloj bakra, koji se obično koristi za tragove signala ili distribuciju energije.
Sloj 6 (savitljivi sloj):
PI: Poliimid (PI) je fleksibilan i toplinski otporan materijal koji se koristi kao osnovni sloj u savitljivom dijelu PCB-a.
Sloj 7 (savitljivi sloj):
Osnovni sloj bakra: Još jedan sloj bakra, koji se obično koristi za tragove signala ili distribuciju energije.
Sloj 8 (savitljivi sloj):
PP: Polipropilen (PP) je fleksibilan materijal koji se koristi u savitljivom dijelu PCB-a.
Cowerlayer AD: pruža zaštitu temeljnog materijala od oštećenja vanjskim okruženjem, kemikalijama ili fizičkim ogrebotinama
Pokrovni sloj PI: Poliimid (PI) je fleksibilan i toplinski otporan materijal koji se koristi kao zaštitni gornji sloj u savitljivom dijelu PCB-a.
Sloj 9 (unutarnji sloj):
FR4: Uključen je još jedan sloj FR4 za dodatnu mehaničku potporu i električnu izolaciju.
Sloj 10 (donji sloj):
Osnovni bakreni sloj s bakrenim tragovima.
Donji sloj:
Zelena lemna maska.

Imajte na umu da se za točniju procjenu i specifična razmatranja dizajna preporučuje konzultirati se s dizajnerom PCB-a ili proizvođačem koji može pružiti detaljnu analizu i preporuke na temelju vaših specifičnih zahtjeva i ograničenja.

Ukratko:

Rigid flex PCB stackup je inovativno rješenje koje kombinira prednosti krutih i fleksibilnih PCB materijala. Njegova fleksibilnost, kompaktnost i pouzdanost čine ga prikladnim za različite primjene koje zahtijevaju optimizaciju prostora i dinamičko savijanje. Razumijevanje osnova rigid-flex skupova i njihove konstrukcije može vam pomoći u donošenju informiranih odluka pri projektiranju i proizvodnji elektroničkih uređaja. Kako tehnologija napreduje, potražnja za rigid-flex PCB stackupom će se nedvojbeno povećati, potičući daljnji razvoj u ovom području.