Šta je Rigid Flex PCB Stackup?

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

Prije nego što uđemo u detalje, hajdemo prvo proći kroz osnove slaganja PCB-a:

Slaganje PCB-a se odnosi na raspored različitih slojeva pločice unutar jedne PCB. To uključuje kombiniranje različitih materijala za stvaranje višeslojnih ploča koje pružaju električne veze. Tradicionalno, sa krutim PCB-om, samo se kruti materijali koriste za cijelu ploču. Međutim, sa uvođenjem fleksibilnih materijala, pojavio se novi koncept - kruto-fleksibilno slaganje PCB-a.

Dakle, šta je zapravo rigid-flex laminat?

Čvrsto fleksibilno PCB slaganje je hibridna ploča koja kombinuje krute i fleksibilne PCB materijale. Sastoji se od naizmjeničnih krutih i fleksibilnih slojeva, omogućavajući da se ploča savija ili savija po potrebi, zadržavajući svoj strukturalni integritet i električnu funkcionalnost. Ova jedinstvena kombinacija čini rigid-flex PCB slaganje idealnim za aplikacije gdje je prostor kritičan i gdje je potrebno dinamičko savijanje, kao što su nosivi uređaji, oprema za zrakoplovstvo i medicinski uređaji.

Sada, hajde da istražimo prednosti odabira rigid-flex PCB sklopa za vašu elektroniku.

Prvo, njena fleksibilnost omogućava da se ploča uklopi u uske prostore i prilagodi nepravilnim oblicima, maksimizirajući raspoloživi prostor. Ova fleksibilnost također smanjuje ukupnu veličinu i težinu uređaja eliminirajući potrebu za konektorima i dodatnim ožičenjem. Osim toga, odsustvo konektora minimizira potencijalne tačke kvara, povećavajući pouzdanost. Osim toga, smanjenje ožičenja poboljšava integritet signala i smanjuje probleme s elektromagnetnim smetnjama (EMI).

Konstrukcija rigid-flex PCB-a uključuje nekoliko ključnih elemenata:

Obično se sastoji od više krutih slojeva međusobno povezanih fleksibilnim slojevima. Broj slojeva ovisi o složenosti dizajna kola i željenoj funkcionalnosti. Kruti slojevi se obično 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 jedinstveni tip ljepila koji se zove anizotropni provodljivi ljepilo (ACA). Ovo ljepilo pruža i električne i mehaničke veze, osiguravajući pouzdane performanse.

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

Gornji sloj:
Zelena maska ​​za lemljenje je zaštitni sloj koji se nanosi na PCB (štampana ploča)
Sloj 1 (Signalni sloj):
Osnovni sloj bakra sa tragovima Plated Copper.
Sloj 2 (unutarnji sloj/dielektrični sloj):
FR4: Ovo je uobičajeni izolacijski materijal koji se koristi u PCB-ima, pruža mehaničku podršku i električnu izolaciju.
Sloj 3 (Flex Layer):
PP: ljepljivi sloj od polipropilena (PP) može pružiti zaštitu štampanoj ploči
Sloj 4 (Flex Layer):
Pokrivni sloj PI: Poliimid (PI) je fleksibilan materijal otporan na toplinu koji se koristi kao zaštitni gornji sloj u savitljivom dijelu PCB-a.
Pokrivni sloj AD: pruža zaštitu osnovnom materijalu od oštećenja vanjskim okruženjem, kemikalijama ili fizičkim ogrebotinama
Sloj 5 (Flex Layer):
Osnovni sloj bakra: Još jedan sloj bakra, koji se obično koristi za tragove signala ili distribuciju energije.
Sloj 6 (Flex Layer):
PI: Poliimid (PI) je fleksibilan materijal otporan na toplinu koji se koristi kao osnovni sloj u savitljivom dijelu PCB-a.
Sloj 7 (Flex Layer):
Osnovni sloj bakra: Još jedan sloj bakra, koji se obično koristi za praćenje signala ili distribuciju energije.
Sloj 8 (Flex Layer):
PP: Polipropilen (PP) je fleksibilan materijal koji se koristi u savitljivom dijelu PCB-a.
Cowerlayer AD: pruža zaštitu osnovnom materijalu od oštećenja vanjskim okruženjem, kemikalijama ili fizičkim ogrebotinama
Pokrivni sloj PI: Poliimid (PI) je fleksibilan materijal otporan na toplinu koji se koristi kao zaštitni gornji sloj u savitljivom dijelu PCB-a.
Sloj 9 (unutrašnji sloj):
FR4: Uključen je još jedan sloj FR4 za dodatnu mehaničku podršku i električnu izolaciju.
Sloj 10 (donji sloj):
Osnovni sloj bakra sa tragovima Plated Copper.
Donji sloj:
Zelena maska ​​za lemljenje.

Imajte na umu da se za precizniju procjenu i posebna razmatranja dizajna preporučuje konsultacija sa dizajnerom PCB-a ili proizvođačem koji može pružiti detaljnu analizu i preporuke na osnovu vaših specifičnih zahtjeva i ograničenja.

Ukratko:

Slaganje krutih fleksibilnih PCB-a je inovativno rješenje koje kombinuje prednosti krutih i fleksibilnih PCB materijala. Njegova fleksibilnost, kompaktnost i pouzdanost čine ga pogodnim za različite primjene koje zahtijevaju optimizaciju prostora i dinamičko savijanje. Razumijevanje osnova rigid-flex stackupova i njihove konstrukcije može vam pomoći da donesete informirane odluke prilikom dizajniranja i proizvodnje elektroničkih uređaja. Kako tehnologija nastavlja da napreduje, potražnja za rigid-flex PCB slaganjem će se nesumnjivo povećati, što će potaknuti dalji razvoj u ovoj oblasti.