Kaj je Rigid Flex PCB Stackup

V današnjem hitrem tehnološkem tempu elektronske naprave postajajo vse bolj napredne in kompaktne. Da bi izpolnili zahteve teh sodobnih naprav, se tiskana vezja (PCB) še naprej razvijajo in vključujejo nove tehnike oblikovanja. Ena taka tehnologija je rigid flex pcb stackup, ki ponuja številne prednosti v smislu prilagodljivosti in zanesljivosti.Ta obsežen vodnik bo raziskal, kaj je togo-fleksibilno vezje, njegove prednosti in konstrukcijo.

Preden se potopimo v podrobnosti, si najprej preglejmo osnove tiskanega vezja:

Zlaganje tiskanega vezja se nanaša na razporeditev različnih plasti vezja znotraj enega tiskanega vezja. Vključuje kombiniranje različnih materialov za ustvarjanje večplastnih plošč, ki zagotavljajo električne povezave. Običajno se s togim sklopom PCB za celotno ploščo uporabljajo samo togi materiali. Vendar pa se je z uvedbo fleksibilnih materialov pojavil nov koncept – togo-fleksibilno zlaganje PCB.

Torej, kaj točno je trdo-fleksibilni laminat?

Togo-fleksibilni sklop PCB je hibridno vezje, ki združuje toge in fleksibilne materiale PCB. Sestavljen je iz izmenjujočih se togih in prožnih plasti, ki omogočajo, da se plošča po potrebi upogne ali upogne, hkrati pa ohrani svojo strukturno celovitost in električno funkcionalnost. Zaradi te edinstvene kombinacije so togi in upogljivi sklopi tiskanih vezij idealni za aplikacije, kjer je prostor kritičen in je potrebno dinamično upogibanje, kot so nosljivi izdelki, vesoljska oprema in medicinske naprave.

Zdaj pa raziščimo prednosti izbire togo-fleksibilnega tiskanega vezja za vašo elektroniko.

Prvič, njena prilagodljivost omogoča, da se plošča prilega tesnim prostorom in prilagodi nepravilnim oblikam, kar poveča razpoložljivi prostor. Ta prilagodljivost zmanjša tudi skupno velikost in težo naprave, saj ni potrebe po priključkih in dodatnem ožičenju. Poleg tega odsotnost konektorjev zmanjšuje morebitne točke okvare, kar povečuje zanesljivost. Poleg tega zmanjšanje ožičenja izboljša celovitost signala in zmanjša težave z elektromagnetnimi motnjami (EMI).

Konstrukcija togo-fleksibilnega sklopa PCB vključuje več ključnih elementov:

Običajno je sestavljen iz več togih plasti, ki so med seboj povezane s prožnimi plastmi. Število plasti je odvisno od kompleksnosti zasnove vezja in želene funkcionalnosti. Toge plasti so običajno sestavljene iz standardnih FR-4 ali visokotemperaturnih laminatov, medtem ko so fleksibilne plasti poliimida ali podobnih fleksibilnih materialov. Za zagotovitev pravilne električne povezave med togimi in fleksibilnimi plastmi se uporablja edinstvena vrsta lepila, imenovano anizotropno prevodno lepilo (ACA). To lepilo zagotavlja tako električne kot mehanske povezave, kar zagotavlja zanesljivo delovanje.

Da bi razumeli strukturo sklopa plošče PCB s togo in fleksibilnostjo, je tukaj razčlenitev 4-slojne strukture plošče s togim in fleksibilnim PCB:

Zgornji sloj:
Zelena spajkalna maska ​​je zaščitna plast, ki se nanese na PCB (tiskano vezje)
Layer 1 (Signal Layer):
Osnovna bakrena plast s prevlečenimi bakrenimi sledmi.
Plast 2 (notranja plast/dielektrična plast):
FR4: To je običajen izolacijski material, ki se uporablja v PCB-jih in zagotavlja mehansko podporo in električno izolacijo.
Plast 3 (Flex Layer):
PP: Lepilna plast iz polipropilena (PP) lahko zagotovi zaščito tiskanega vezja
Layer 4 (Flex Layer):
Pokrivna plast PI: poliimid (PI) je fleksibilen in toplotno odporen material, ki se uporablja kot zaščitna zgornja plast v upogljivem delu tiskanega vezja.
Pokrivni sloj AD: zagotavlja zaščito osnovnega materiala pred poškodbami zaradi zunanjega okolja, kemikalij ali fizičnih prask
Layer 5 (Flex Layer):
Osnovna bakrena plast: Druga plast bakra, ki se običajno uporablja za signalne sledi ali distribucijo moči.
Layer 6 (Flex Layer):
PI: poliimid (PI) je fleksibilen in toplotno odporen material, ki se uporablja kot osnovni sloj v upogljivem delu tiskanega vezja.
Layer 7 (Flex Layer):
Osnovna bakrena plast: Še ena plast bakra, ki se običajno uporablja za signalne sledi ali distribucijo moči.
Layer 8 (Flex Layer):
PP: Polipropilen (PP) je fleksibilen material, ki se uporablja v upogljivem delu PCB.
Cowerlayer AD: zagotavlja zaščito osnovnega materiala pred poškodbami zaradi zunanjega okolja, kemikalij ali fizičnih prask
Pokrivna plast PI: poliimid (PI) je fleksibilen in toplotno odporen material, ki se uporablja kot zaščitna zgornja plast v upogljivem delu tiskanega vezja.
Plast 9 (notranja plast):
FR4: Vključen je še en sloj FR4 za dodatno mehansko podporo in električno izolacijo.
Plast 10 (spodnja plast):
Osnovna bakrena plast s prevlečenimi bakrenimi sledmi.
Spodnji sloj:
Zelena spajkalna maska.

Upoštevajte, da je za natančnejšo oceno in posebne premisleke glede oblikovanja priporočljivo, da se posvetujete z oblikovalcem ali proizvajalcem tiskanega vezja, ki lahko zagotovi podrobno analizo in priporočila na podlagi vaših posebnih zahtev in omejitev.

Če povzamemo:

Rigid flex PCB stackup je inovativna rešitev, ki združuje prednosti togih in fleksibilnih PCB materialov. Zaradi svoje fleksibilnosti, kompaktnosti in zanesljivosti je primeren za različne aplikacije, ki zahtevajo optimizacijo prostora in dinamično upogibanje. Razumevanje osnov togo-fleksibilnih sklopov in njihove konstrukcije vam lahko pomaga pri sprejemanju premišljenih odločitev pri načrtovanju in izdelavi elektronskih naprav. Ker tehnologija še naprej napreduje, se bo povpraševanje po rigid-flex PCB zlaganju nedvomno povečalo, kar bo spodbudilo nadaljnji razvoj na tem področju.