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撓性和剛性-撓性的PCB加勁劑指南
撓性和剛性-撓性的PCB加勁劑指南
在PCB組件中，PCB加強(qiáng)筋是眾多柔性電路設(shè)計(jì)中的典型必需品。柔性電路板是目前市場(chǎng)上流行的印刷電路板之一。?F法PCB小號(hào)會(huì)融入我們發(fā)現(xiàn)很難整合剛性PCB的地方。
在本文中，我們將解決以下幾點(diǎn)：
柔性PCB中的加勁肋是什么？
PCB加強(qiáng)筋有什么用途？
為什么柔性PCB需要加勁肋？
柔性PCB加勁肋材料
如何使用柔性PCB加強(qiáng)筋？
基于FR4加強(qiáng)板的剛撓性和硬質(zhì)PCB的區(qū)別
加強(qiáng)筋注意事項(xiàng)
帶加強(qiáng)筋的剛?cè)岑B層樣品
什么是柔性PCB的加勁肋？
加固件不是PCB的電氣部件，而是承擔(dān)提供機(jī)械支撐的工作。它是附加的機(jī)械零件，可在組裝過(guò)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！它們?cè)谛枰獎(jiǎng)偠鹊牡胤娇赡懿皇莿傆驳?。這是人類經(jīng)驗(yàn)付諸實(shí)踐的地方。我們?yōu)檫@些情況創(chuàng)建了PCB加勁肋。
加勁肋有什么用途？
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)使用加勁肋。首先，我們需要了解PCB加強(qiáng)板不是電路板設(shè)計(jì)的組成部分。這不會(huì)讓電路彎曲，并且會(huì)保護(hù)零件的焊點(diǎn)完整性。以下是一些需要加勁肋的原因：
機(jī)械支撐包含SMT和/或PTH組件的電路板的特定區(qū)域。
保持撓性電路中的合法厚度。
支持PCB組件和連接器。
根據(jù)要求將柔性零件限制在剛性區(qū)域。
便于更好地處理薄薄的電路板。
使柔性電路的某些區(qū)域保持平坦和穩(wěn)定。
符合零插入力（ZIF）連接器規(guī)格。
在剛性和柔性部分的交點(diǎn)處增加電路的彎曲半徑。這樣可以避免在多次彎曲操作過(guò)程中撓曲零件上的應(yīng)力。
路由并保留陣列。為了實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，加強(qiáng)材料將延伸到陣列中。
為什么柔性PCB需要加勁肋？
在以下情況下需要加勁肋：
組件放置在彈性區(qū)域中。
放置在彎曲區(qū)域中的組件的重量會(huì)給彎曲材料施加壓力。
為了放置SMT墊片組件，需要在撓性件上創(chuàng)建平坦且堅(jiān)固的表面。
需要多次插入的連接器將需要一個(gè)加強(qiáng)件，以幫助減少焊盤(pán)的應(yīng)力。
柔性PCB加勁肋材料
為PCB加強(qiáng)件選擇正確的材料至關(guān)重要，因?yàn)樗谖覀兊膽?yīng)用中具有廣泛的優(yōu)勢(shì)。在本節(jié)中，我們將了解撓性電路中通常使用的加強(qiáng)材料。通常，PCB加強(qiáng)板由FR4或硬質(zhì)聚酰亞胺制成。
FR4是用環(huán)氧樹(shù)脂浸漬的玻璃纖維編織層壓板。聚酰亞胺是使用形成薄膜層的高溫聚合物生產(chǎn)的?？梢远询B許多層以獲得更大的厚度。Kapton是用于PCB加強(qiáng)板的經(jīng)典聚酰亞胺之一。當(dāng)需要加長(zhǎng)撓性端并將其插入ZIF連接器時(shí)，經(jīng)常使用Kapton。
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加強(qiáng)板。但是，這些材料更昂貴。
典型的加強(qiáng)筋厚度：
加勁肋的厚度為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加強(qiáng)件越厚，它將提供的支撐越多。但是每種設(shè)計(jì)都追求不同的厚度。如果要使電路板更厚，則必須使用聚酰亞胺加勁肋。
如何使用PCB加勁肋？
當(dāng)我們對(duì)鍍通孔（PTH）部件使用加勁肋時(shí)，加勁肋應(yīng)位于插入部件的撓性線的同一側(cè)。這允許接觸柔性電路上的焊盤(pán)。您也可以將加勁肋連接到零件的兩側(cè)，但是PCB組件將需要檢查陣列配置。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)陣列邊界都包括FR4加強(qiáng)筋是很常見(jiàn)且具有成本效益的。這總結(jié)為一個(gè)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)相同的方式進(jìn)行自動(dòng)組裝。它還消除了對(duì)任何其他工具板等的需求。
通常，我們將使用熱量和壓力（熱粘合）將加勁肋連接到電路。我們還可以使用壓敏粘合劑粘貼PCB加強(qiáng)板。
兩種流行的膠粘劑通常屬于壓敏膠粘劑（PSA）和熱粘合膠粘劑。粘合劑的選擇取決于各種性能要求，例如熱暴露，耐化學(xué)性以及對(duì)各種材料的粘合性。
剛性-柔性和剛性PCB之間的區(qū)別
剛性撓性板是一種撓性PCB，但它與FR4加強(qiáng)板結(jié)合在一起，可增強(qiáng)組裝過(guò)程中的剛性。剛性-柔性電路被稱為包括剛性和柔性襯底的混合柔性電路。我們將它們層壓成一個(gè)單一的結(jié)構(gòu)。
即使在襯墊上，在剛性撓性的剛性部分上也沒(méi)有痕跡。該剛性部分僅增強(qiáng)了該位置的剛性。也就是說(shuō)，它只是為柔韌性提供了機(jī)械支撐。但是，對(duì)于剛撓式PCB，剛體和撓性部件均設(shè)計(jì)有走線，我們通過(guò)孔將它們連接。也就是說(shuō)，它不是機(jī)械支撐，而是剛性-柔性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加強(qiáng)筋注意事項(xiàng)
加勁肋應(yīng)與裸露的覆蓋層重疊0.030英寸，以減輕應(yīng)力。Coverlay用作柔性PCB的阻焊劑。
使用多個(gè)加勁肋時(shí)，請(qǐng)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(qǐng)查看避免常見(jiàn)的柔性PCB錯(cuò)誤和成功設(shè)計(jì)
使用PCB加強(qiáng)筋的優(yōu)勢(shì)
加強(qiáng)劑會(huì)增強(qiáng)焊點(diǎn)，從而提高耐磨性。
加強(qiáng)筋可用于消除應(yīng)力和散熱。
帶有加強(qiáng)筋的樣品剛?cè)岑B層
讓我們看一下一些帶有PCB加強(qiáng)板的剛?cè)岑B層示例。
當(dāng)我們?cè)趽闲噪娐分行枰獎(jiǎng)傂詤^(qū)域時(shí)，可以使用加勁肋來(lái)保護(hù)連接在其上的組件或連接器。這樣可以保護(hù)電路免于彎曲，并保護(hù)焊點(diǎn)的完整性。FR4材料通常用于加勁肋，該材料可以與熱固化丙烯酸粘合劑或壓敏粘合劑相連。這滿足了我們?cè)谌嵝噪娐分泄潭ㄌ囟▍^(qū)域的要求。