用于柔性PCB的柔性電路加強件指南

2022-06-27

用于柔性PCB的柔性電路加強件指南

柔性印刷電路板或柔性PCB是市場(chǎng)上一些最受歡迎的印刷電路板。當使用剛性板變得困難時(shí)，它們會(huì )派上用場(chǎng)。

PCB加強筋的類(lèi)型
為PCB加強筋使用最合適的材料至關(guān)重要，因為它們在應用過(guò)程中提供了多種好處。以下加強筋材料最常用于需要增加剛度和散熱的項目：

聚酰亞胺(PI)加強筋
FR4加強筋 鋁/
不銹鋼
加強筋 雖然它們提供更好的散熱性能和剛性，但鋁/不銹鋼加強筋由于價(jià)格非常高而成為不常見(jiàn)的選擇。然而，PI加強筋是FR4加強筋的更便宜的替代品。

1、聚酰亞胺（PI）加強筋
在高溫下形成薄膜層的聚合物稱(chēng)為聚酰亞胺。多個(gè)聚酰亞胺層可以相互堆疊以增加厚度。PI加強筋是最常用的加強筋之一，用于抗焊和高結合強度。使用它們可以讓制造商在接觸點(diǎn)處建立彎曲厚度和輪廓部件的公差。

它們限制了在最終組裝過(guò)程中安裝所需的PCB區域的彎曲能力。它們用于瞄準的區域是插入金手指的孔或背面，這為磨損問(wèn)題提供了額外的阻力。

用于PCB加強筋的聚酰亞胺的一個(gè)典型例子是Kapton。當柔性端需要加厚并插入ZIF連接器時(shí)，Kapton 是首選聚酰亞胺。

2. FR-4加強筋
FR4是一種充滿(mǎn)環(huán)氧樹(shù)脂的編織玻璃纖維層壓板。它是PCB加強板中柔性電路最常用的材料。采用FR4加強筋是因為它們在取放和回流過(guò)程中為柔性PCB提供平面支撐。

為了在項目組裝時(shí)節省資金并允許電鍍通孔(PTH)組件直接訪(fǎng)問(wèn)焊盤(pán)，在PCB的邊界上添加了一個(gè)FR-4框架以替換SMT載體。

3. 不銹鋼或鋁加強
筋 不銹鋼或鋁加強筋是高端品質(zhì)的加強筋，用于要求可成型性、抗腐蝕和堅固性的柔性電路設計。在柔性電路中添加不銹鋼/鋁加強筋，通過(guò)加強柔性印制板來(lái)促進(jìn)組裝。

什么是Flex PCB中的加強筋？
加強板是電路板設計的一部分，用于在組裝過(guò)程中為PCB提供機械支撐。

單獨的柔性PCB太靈活了。它們在某些地方需要剛度以加強連接的組件或連接器。這是加強筋派上用場(chǎng)的地方。它們阻止電路彎曲并失去該部分焊點(diǎn)的完整性。

為什么我們在Flex PCB上使用加強筋？
正如我們已經(jīng)確定的那樣，需要PCB加強筋來(lái)硬化柔性電路的所需部分。加強筋不是PCB電氣要求的一部分；它們只是為柔性區域提供機械功能，這意味著(zhù)當使用焊點(diǎn)將組件連接到板上時(shí)，它們可以讓電路板保持直立。

盡管使用加強筋可能會(huì )由于經(jīng)歷多個(gè)層壓周期而增加成本和交貨時(shí)間，但在以下情況下它們是必須的：

當放置在柔性區域中的組件和連接器的重量開(kāi)始彎曲電路板的薄柔性材料時(shí)。
當SMP焊盤(pán)組件需要在PCB上具有平坦、剛性的表面時(shí)。
當需要多次插入的連接器需要加強板來(lái)降低焊盤(pán)的應力時(shí)。
當您需要在柔性電路中保持適當的厚度時(shí)。
當您需要在多次彎曲操作過(guò)程中減小柔性件上的應力以擴大剛性和柔性件之間電路的彎曲半徑時(shí)。
當您需要遵守零插入力(ZIF)厚度規格時(shí)。
當您需要布線(xiàn)和保留陣列時(shí)，將加強筋材料延伸到陣列中。
典型的電路加強板有多厚？
厚度因不同設計而異。典型的加強筋厚度范圍在0.002"到0.059"之間。該范圍因所使用的加強筋的種類(lèi)而異。Kapton加強筋的厚度范圍為 0.002”至 0.010”，而剛性加強筋的厚度范圍為 0.008”至 0.059。這種厚度直接影響它提供的支撐。

如何應用柔性電路加強件？
在板上應用加強板的正確方法是將其放在PCB的同一側，從該側插入電鍍通孔 (PTH) 組件。這使您可以輕松訪(fǎng)問(wèn)柔性電路上的焊盤(pán)，同時(shí)輕松地將元件引線(xiàn)穿過(guò)孔。

加固PCB時(shí)要考慮的另一點(diǎn)是粘合劑系統和注冊過(guò)程的數量應足以滿(mǎn)足您的既定目標。

您可以使用陣列配置審查將加強板連接到PCB的兩側。當柔性電路設計需要組裝陣列時(shí)，我們會(huì )在整個(gè)陣列邊界上添加FR4加強筋以提高成本效益。

關(guān)于PCB加強筋的其他詳細信息
加強筋是最后的制造步驟之一，使用熱或壓力施加。根據性能要求，例如對各種材料的粘合性、熱暴露性和耐化學(xué)性，可以從以下任一方法中選擇粘合劑：

壓敏粘合劑
熱粘合粘合劑
壓敏粘合劑Vs。熱粘合粘合劑
通常情況下，壓敏粘合劑比熱粘合粘合劑更具成本效益。傳統的PCB預浸料（由粘合劑層加固的玻璃纖維）或熱固型流動(dòng)粘合劑需要柔性PCB經(jīng)歷另一個(gè)層壓壓制周期，以施加熱量和壓力以固化粘合劑。粘合劑也必須提前切割以匹配加強筋的形狀。

結論
在設計柔性電路PCB時(shí)，加強板是一種可靠且通常是必要的選擇，可在組裝各種柔性電路設計時(shí)提高柔性電路的耐用性和可靠性。