Hvad er Rigid Flex PCB Stackup

I nutidens hurtige teknologiske verden bliver elektroniske enheder mere og mere avancerede og kompakte. For at imødekomme kravene fra disse moderne enheder fortsætter printkort (PCB'er) med at udvikle sig og inkorporerer nye designteknikker. En sådan teknologi er rigid flex pcb stackup, som giver mange fordele med hensyn til fleksibilitet og pålidelighed.Denne omfattende vejledning vil udforske, hvad en rigid-flex kredsløbskortstabel er, dens fordele og dens konstruktion.

Før vi dykker ned i detaljerne, lad os først gennemgå det grundlæggende i PCB-stabling:

PCB-stackup refererer til arrangementet af forskellige printkortlag inden for et enkelt PCB. Det involverer at kombinere forskellige materialer for at skabe flerlagstavler, der giver elektriske forbindelser. Traditionelt, med en stiv PCB stackup, bruges kun stive materialer til hele brættet. Men med introduktionen af ​​fleksible materialer dukkede et nyt koncept op - stiv-fleks PCB-stackup.

Så hvad er et rigid-flex laminat egentlig?

En rigid-flex PCB stackup er et hybrid printkort, der kombinerer stive og fleksible PCB materialer. Den består af skiftevis stive og fleksible lag, der tillader brættet at bøje eller bøje efter behov, samtidig med at dets strukturelle integritet og elektriske funktionalitet bevares. Denne unikke kombination gør stive-flex PCB-stackups ideelle til applikationer, hvor pladsen er kritisk og dynamisk bøjning er påkrævet, såsom wearables, rumfartsudstyr og medicinsk udstyr.

Lad os nu udforske fordelene ved at vælge en rigid-flex PCB-stackup til din elektronik.

For det første gør dens fleksibilitet det muligt for brættet at passe ind i trange rum og tilpasse sig uregelmæssige former, hvilket maksimerer den tilgængelige plads. Denne fleksibilitet reducerer også enhedens samlede størrelse og vægt ved at eliminere behovet for stik og yderligere ledninger. Derudover minimerer fraværet af stik potentielle fejlpunkter, hvilket øger pålideligheden. Derudover forbedrer reduktionen i ledninger signalintegriteten og reducerer problemer med elektromagnetisk interferens (EMI).

Konstruktionen af ​​en stiv-flex PCB-stabel involverer flere nøgleelementer:

Det består normalt af flere stive lag forbundet med fleksible lag. Antallet af lag afhænger af kompleksiteten af ​​kredsløbsdesignet og den ønskede funktionalitet. Stive lag består typisk af standard FR-4 eller højtemperaturlaminater, mens fleksible lag er polyimid eller lignende fleksible materialer. For at sikre korrekt elektrisk forbindelse mellem stive og fleksible lag anvendes en unik type klæbemiddel kaldet anisotropic conductive adhesive (ACA). Dette klæbemiddel giver både elektriske og mekaniske forbindelser, hvilket sikrer pålidelig ydeevne.

For at forstå strukturen af ​​en rigid-flex PCB-stabel, er her en opdeling af 4-lags rigid-flex PCB-kortstrukturen:

Øverste lag:
Grøn loddemaske er et beskyttende lag påført PCB (Printed Circuit Board)
Lag 1 (Signallag):
Base kobber lag med belagte kobber spor.
Lag 2 (indre lag/dielektrisk lag):
FR4: Dette er et almindeligt isolerende materiale, der bruges i PCB'er, der giver mekanisk støtte og elektrisk isolering.
Lag 3 (Flex Layer):
PP: Polypropylen (PP) klæbende lag kan give beskyttelse til printkortet
Lag 4 (Flex Layer):
Dæklag PI: Polyimid (PI) er et fleksibelt og varmebestandigt materiale, der bruges som et beskyttende toplag i flexdelen af ​​printkortet.
Dæklag AD: giver beskyttelse til det underliggende materiale mod skader fra det ydre miljø, kemikalier eller fysiske ridser
Lag 5 (Flex Layer):
Basiskobberlag: Et andet lag kobber, der typisk bruges til signalspor eller strømfordeling.
Lag 6 (Flex Layer):
PI: Polyimid (PI) er et fleksibelt og varmebestandigt materiale, der bruges som basislag i flexdelen af ​​PCB'et.
Lag 7 (Flex Layer):
Basiskobberlag: Endnu et lag kobber, der typisk bruges til signalspor eller strømfordeling.
Lag 8 (Flex Layer):
PP: Polypropylen (PP) er et fleksibelt materiale, der bruges i flexdelen af ​​printkortet.
Cowerlayer AD: giver beskyttelse til det underliggende materiale mod skader fra det ydre miljø, kemikalier eller fysiske ridser
Dæklag PI: Polyimid (PI) er et fleksibelt og varmebestandigt materiale, der bruges som et beskyttende toplag i flexdelen af ​​printkortet.
Lag 9 (indre lag):
FR4: Endnu et lag FR4 er inkluderet for yderligere mekanisk støtte og elektrisk isolering.
Lag 10 (nederste lag):
Base kobber lag med belagte kobber spor.
Nederste lag:
Grøn loddemaske.

Bemærk venligst, at for en mere præcis vurdering og specifikke designovervejelser, anbefales det at rådføre sig med en PCB-designer eller -producent, som kan give detaljerede analyser og anbefalinger baseret på dine specifikke krav og begrænsninger.

Sammenfattende:

Rigid flex PCB stackup er en innovativ løsning, der kombinerer fordelene ved stive og fleksible PCB-materialer. Dens fleksibilitet, kompakthed og pålidelighed gør den velegnet til forskellige applikationer, der kræver pladsoptimering og dynamisk bøjning. At forstå det grundlæggende i rigid-flex stackups og deres konstruktion kan hjælpe dig med at træffe informerede beslutninger, når du designer og fremstiller elektroniske enheder. Efterhånden som teknologien fortsætter med at udvikle sig, vil efterspørgslen efter stiv-flex PCB-stabling uden tvivl stige, hvilket driver yderligere udvikling på dette område.