了解對(duì)FPC技術(shù)的需求,掌握其制造工藝和應(yīng)用,以及它為現(xiàn)代電子設(shè)計(jì)和工業(yè)制造帶來(lái)的創(chuàng)新。
剛性柔性印刷電路板技術(shù)是電子電路設(shè)計(jì)領(lǐng)域的一次變革性飛躍,它結(jié)合了剛性印刷電路板和柔性電路的最佳特性。這種混合解決方案具有無(wú)與倫比的靈活性,使設(shè)計(jì)人員能夠設(shè)計(jì)出更復(fù)雜、更可靠、更緊湊的電子設(shè)備。將剛性印刷電路板和柔性印刷電路板集成到一個(gè)組件中,可以簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)流程,減少對(duì)連接器和電纜的需求,而連接器和電纜可能是電子系統(tǒng)的故障點(diǎn)。
剛?cè)峤Y(jié)合印刷電路板在現(xiàn)代電子產(chǎn)品中舉足輕重,尤其是在空間受限的應(yīng)用中。該技術(shù)廣泛應(yīng)用于高端消費(fèi)電子產(chǎn)品、醫(yī)療設(shè)備和航空航天應(yīng)用中,在這些應(yīng)用中,輕巧、靈活的設(shè)計(jì)與堅(jiān)固的性能相結(jié)合是至關(guān)重要的。這些電路板的折疊和彎曲能力也有助于延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命,因?yàn)樗畲蟪潭鹊販p少了剛性電路板通常會(huì)出現(xiàn)的焊點(diǎn)應(yīng)力和痕跡。
什么是剛?cè)峤Y(jié)合印刷電路板?
將印刷電路板分為兩種類(lèi)型(即柔性和剛性)是非常直觀的。
柔性電路板 (FPC) 可以彎曲,以適應(yīng)狹小的空間,獲得獨(dú)特的形狀,并在不同的外殼內(nèi)進(jìn)行調(diào)整。ATM 鍵盤(pán)就是柔性電路板的典型例子。
另一方面,剛性印刷電路板是更傳統(tǒng)的印刷電路板類(lèi)型,其基板是剛性的,不會(huì)彎曲。例如,CPU 的主板
剛?cè)峤Y(jié)合印刷電路板是剛?cè)峤Y(jié)合印刷電路板的獨(dú)特組合。它們的特點(diǎn)是由剛性和撓性層疊基板組成。
柔性層通常由聚酰亞胺或類(lèi)似聚合物制成,具有柔韌性。
剛性層由玻璃纖維制成,如FR4,可提供結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。
導(dǎo)電銅電路被蝕刻在這些基板上,形成的電路板可以設(shè)計(jì)成適合電子設(shè)備內(nèi)狹小或非常規(guī)的空間。
這項(xiàng)技術(shù)不僅支持微型化趨勢(shì),還為電子設(shè)計(jì)開(kāi)辟了新的可能性,使工程師能夠重新思考如何布局和構(gòu)建電路。隨著設(shè)備的尺寸不斷縮小,而復(fù)雜性卻不斷增加,預(yù)計(jì)對(duì)剛性柔性印刷電路板等創(chuàng)新解決方案的需求將不斷增加。
了解剛?cè)峤Y(jié)合印刷電路板技術(shù)
作為剛性電路板和撓性電路板的組合,剛?cè)峤Y(jié)合電路板進(jìn)一步闡述了這些類(lèi)型的作用。通常,柔性電路板可用作整個(gè)電路或兩個(gè)或多個(gè)剛性電路板之間的連接器。它增加了電路板的靈活性,消除了空間限制。
圖 2:剛性-柔性 PCB,包括一塊剛性電路板和一塊柔性連接器板
剛性柔性 PCB 的核心優(yōu)勢(shì)在于,它們既能保持剛性 PCB 布局的精度,又能像柔性 PCB 一樣具有同樣的適應(yīng)性。這種適應(yīng)性不僅僅是物理上的,它還延伸到了設(shè)計(jì)過(guò)程中,剛性柔性 PCB 可以折疊或扭曲,以適應(yīng)非常規(guī)的幾何形狀,這對(duì)于緊湊型和定制形狀的電子設(shè)備來(lái)說(shuō)是一大福音。
該技術(shù)還減少了對(duì)多重互連的需求,簡(jiǎn)化了組裝流程,并通過(guò)減少焊點(diǎn)和連接器的數(shù)量來(lái)提高可靠性,而焊點(diǎn)和連接器是常見(jiàn)的故障點(diǎn)。
軟板從技術(shù)角度來(lái)看,剛性柔性電路板是一種復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。它們需要精心規(guī)劃和設(shè)計(jì),以確保電路板的撓性部分不會(huì)損害剛性部分的完整性。因此,這需要深入了解撓曲所涉及的機(jī)械應(yīng)力和電路的電氣要求。因此,設(shè)計(jì)人員必須考慮機(jī)械方面的因素,例如
彎曲區(qū)域的彎曲半徑
材料疲勞
骨折
剛?cè)峤Y(jié)合印刷電路板的成分
剛?cè)峤Y(jié)合印刷電路板的構(gòu)成是通過(guò)各種材料和分層技術(shù)在柔性和剛性之間實(shí)現(xiàn)的微妙平衡。
柔性層: 由耐高溫?zé)崴苄圆牧现瞥桑哂斜匾娜嵝院湍蜔嵝?,并提供出色的電氣性能?/p>
剛性層: 通常由傳統(tǒng)剛性印刷電路板中使用的材料組成,以提供結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、支持元件并保持電路板的形狀。
導(dǎo)電銅層: 蝕刻在剛性和撓性基板上,形成電路 剛?cè)峤Y(jié)合的印刷電路板結(jié)構(gòu)。根據(jù)電路的載流要求,銅層厚度從 9 微米到 35 微米不等。
層壓層: 具有一層薄薄的粘合材料,可將剛性和柔性基材層壓在一起。
覆蓋層: 由聚酰亞胺制成的柔性保護(hù)層,背襯粘合劑,用于隔離和保護(hù)電路板松散部分的外部電路。
加強(qiáng)筋: 通常由 FR4 或鋁等材料制成,添加到柔性層的特定區(qū)域,以支持安裝組件或需要額外的剛度。
圖 3:聚酰亞胺膠帶用于柔性印刷電路板的熱絕緣和電絕緣
剛?cè)峤Y(jié)合印刷電路板的設(shè)計(jì)考慮因素
設(shè)計(jì)剛?cè)峤Y(jié)合印刷電路板需要了解電路板功能的機(jī)械和電氣方面。剛性和柔性元件在單個(gè)印刷電路板中的獨(dú)特混合引入了幾個(gè)關(guān)鍵的考慮因素,必須對(duì)其進(jìn)行精心管理,以確保電路板的性能和可靠性。