PCB 設(shè)計(jì)的柔性和剛性 - 柔性 PCB 加強(qiáng)筋指南

在 PCB 元件中，PCB 加強(qiáng)板是許多柔性電路設(shè)計(jì)中的典型必需品。 柔性電路板是市場上流行的印刷電路板之一。

在本文中，我們將解決以下幾點(diǎn)：

• 柔性PCB中的加強(qiáng)筋有哪些？

• PCB加強(qiáng)筋有哪些用途？

• 為什么柔性PCB需要加強(qiáng)筋？

• 柔性PCB加強(qiáng)筋材料。

• 如何使用柔性PCB加強(qiáng)筋？

• 基于FR4加強(qiáng)筋的剛?cè)峤Y(jié)合板和硬PCB的區(qū)別。

• 加強(qiáng)筋的注意事項(xiàng)。

• 帶加強(qiáng)筋的剛性柔性層壓樣品。

  
  

柔性PCB的加強(qiáng)筋有哪些？

加強(qiáng)筋不是PCB的電氣部分，而是負(fù)責(zé)提供機(jī)械支撐。 它是一個(gè)額外的機(jī)械零件，可以在組裝過程中為PCB提供機(jī)械支撐。

柔性PCB也有缺點(diǎn)。 他們可能太靈活了！ 在需要?jiǎng)傂缘牡胤剿鼈兛赡懿皇莿傂缘摹?這就是人類經(jīng)驗(yàn)付諸實(shí)踐的地方。 我們?yōu)檫@些案例創(chuàng)建了 PCB 加強(qiáng)筋。

加強(qiáng)筋有什么用？

當(dāng)我們必須硬化柔性電路中的特定區(qū)域時(shí)，我們會(huì)使用加強(qiáng)筋。 首先，我們需要了解PCB加強(qiáng)筋不是電路板設(shè)計(jì)的一部分。 這不會(huì)使電路彎曲并保護(hù)零件焊點(diǎn)的完整性。 以下是需要加強(qiáng)筋的一些原因：

• 電路板上機(jī)械支撐 SMT 和/或 PTH 元件的特定區(qū)域。

• 保持柔性電路的法定厚度。

• 支持 PCB 組件和連接器。

• 根據(jù)需要將柔性部件限制在剛性區(qū)域。

• 方便更好地處理薄的電路板。

• 保持柔性電路的某些區(qū)域平坦且穩(wěn)定。

• 符合零插入力 (ZIF) 連接器規(guī)格。

• 電路的彎曲半徑在剛性和柔性部分的交叉處增加。 這避免了多次彎曲操作期間零件上的彎曲應(yīng)力。

• 路由并保留陣列。 為了實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，增強(qiáng)材料將延伸到陣列中。

為什么柔性PCB需要加強(qiáng)筋？

下列情況需要加加強(qiáng)筋：

• 組件放置在彈性區(qū)域。

• 放置在彎曲區(qū)域中的部件的重量將對彎曲材料施加壓力。

• 為了放置 SMT 墊片組件，需要在柔性部件上創(chuàng)建平坦且堅(jiān)固的表面。

• 需要多次插入的連接器需要加固以幫助減少焊盤應(yīng)力。

• 柔性PCB加強(qiáng)筋材料

選擇正確的 PCB 加固材料至關(guān)重要，因?yàn)樗谖覀兊膽?yīng)用中具有廣泛的優(yōu)勢。 在本節(jié)中，我們將了解柔性電路中常用的增強(qiáng)材料。 PCB補(bǔ)強(qiáng)板一般采用FR4或硬質(zhì)聚酰亞胺制成。

FR4是一種浸漬環(huán)氧樹脂的玻璃纖維編織層壓板。 聚酰亞胺由形成薄膜層的高溫聚合物制成。 您可以堆疊多層以獲得更大的厚度。

在某些情況下，您可能需要使用其他材料（例如不銹鋼或鋁）作為 PCB 補(bǔ)強(qiáng)板。 然而，這些材料更昂貴。

典型的加強(qiáng)筋厚度：

加強(qiáng)筋厚度為 0.002 英寸至 0.059 英寸。 Kapton 加強(qiáng)筋的厚度范圍為 0.002 英寸至 0.010 英寸，剛性加強(qiáng)筋的厚度范圍為 0.008 英寸至 0.059 英寸。 PCB 加固材料越厚，提供的支撐力就越大。 但每種設(shè)計(jì)追求的厚度不同。 如果要將電路板做得更厚，則必須使用聚酰亞胺加強(qiáng)板。

PCB加強(qiáng)筋如何使用？

當(dāng)我們對電鍍通孔 (PTH) 組件使用加強(qiáng)筋時(shí)，加強(qiáng)筋應(yīng)位于插入組件的柔性導(dǎo)線的同一側(cè)。 這允許訪問柔性電路上的焊盤。 您還可以將加強(qiáng)筋連接到零件的兩側(cè)，但 PCB 組件需要檢查陣列配置。 當(dāng)我們需要用于柔性電路設(shè)計(jì)的裝配陣列時(shí)，在整個(gè)陣列邊界包含 FR4 加強(qiáng)筋是常見且經(jīng)濟(jì)高效的做法。 這被概括為剛性陣列。 在大多數(shù)情況下，這允許零件以與剛性電路板設(shè)計(jì)相同的方式自動(dòng)組裝。 它還消除了對任何其他工具板等的需要。

通常，我們將使用熱量和壓力（熱粘合）將加強(qiáng)筋連接到電路。 我們也可以使用壓敏膠來粘貼PCB補(bǔ)強(qiáng)板。

兩種流行的粘合劑通常屬于壓敏粘合劑（PSA）和熱粘合劑。 粘合劑的選擇取決于各種性能要求，例如耐熱性、耐化學(xué)性和對各種材料的粘合性。

剛性——柔性PCB和剛性PCB的區(qū)別

剛?cè)峤Y(jié)合板是一種柔性PCB，但它與FR4補(bǔ)強(qiáng)板結(jié)合在一起，以增強(qiáng)組裝時(shí)的剛性。 剛性柔性電路被稱為包括剛性和柔性基板的混合柔性電路。 我們將它們層壓成一個(gè)結(jié)構(gòu)。

即使在墊片上，剛性部分和柔性部分也沒有任何痕跡。 該剛性部分僅增強(qiáng)該位置的剛性。 換句話說，它只是為靈活性提供機(jī)械支撐。 然而，對于剛?cè)峤Y(jié)合PCB，剛體和柔性元件都設(shè)計(jì)有布線，我們通過孔將它們連接起來。 換句話說，它不是機(jī)械支撐，而是剛?cè)峤Y(jié)合PCB的電氣連接。

剛撓性PCB具有電氣連接，而剛性PCB用于機(jī)械支撐。

PCB加固的注意事項(xiàng)

• 加強(qiáng)筋應(yīng)與暴露的覆蓋層重疊 0.030 英寸，以減少應(yīng)力。 覆蓋層用作柔性 PCB 的阻焊層。

• 使用多個(gè)加勁肋時(shí)，請保持相同的加勁肋厚度。

• 要了解有關(guān)柔性設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)的更多信息，請參閱避免常見的柔性 PCB 錯(cuò)誤和成功設(shè)計(jì)

  
  

當(dāng)我們在柔性電路中需要?jiǎng)傂詤^(qū)域時(shí)，可以使用加強(qiáng)筋來保護(hù)與其連接的組件或連接器。 這可以保護(hù)電路免受彎曲并保護(hù)焊點(diǎn)的完整性。 加強(qiáng)筋通常采用FR4材料，可用熱固性丙烯酸膠或壓敏膠連接。 這滿足了我們固定柔性電路中特定區(qū)域的要求。 PCB 組裝和 PCB 加工制造商解釋了 PCB 設(shè)計(jì)的柔性和剛?cè)嵝?PCB 加強(qiáng)筋指南。