Hva er Rigid Flex PCB Stackup

I dagens fartsfylte teknologiske verden blir elektroniske enheter mer og mer avanserte og kompakte. For å møte kravene til disse moderne enhetene, fortsetter kretskort (PCB) å utvikle seg og innlemme nye designteknikker. En slik teknologi er rigid flex PCB stackup, som gir mange fordeler når det gjelder fleksibilitet og pålitelighet.Denne omfattende veiledningen vil utforske hva en rigid-flex kretskortstabel er, dens fordeler og dens konstruksjon.

Før vi dykker ned i detaljene, la oss først gå gjennom det grunnleggende om PCB-stabling:

PCB-stabling refererer til arrangementet av forskjellige kretskortlag innenfor en enkelt PCB. Det innebærer å kombinere ulike materialer for å lage flerlagstavler som gir elektriske tilkoblinger. Tradisjonelt, med en stiv PCB-stabel, brukes kun stive materialer for hele brettet. Men med introduksjonen av fleksible materialer dukket det opp et nytt konsept - stiv-fleks PCB-stablering.

Så, hva er egentlig et rigid-flex laminat?

En rigid-flex PCB stackup er et hybrid kretskort som kombinerer stive og fleksible PCB-materialer. Den består av alternerende stive og fleksible lag, slik at brettet kan bøye eller bøye seg etter behov samtidig som dens strukturelle integritet og elektriske funksjonalitet opprettholdes. Denne unike kombinasjonen gjør stive-fleks PCB-stabler ideelle for applikasjoner der plassen er kritisk og dynamisk bøyning kreves, for eksempel bærbare enheter, romfartsutstyr og medisinsk utstyr.

La oss nå utforske fordelene ved å velge en stiv-fleks PCB-stabel for elektronikken din.

For det første gjør dets fleksibilitet at brettet passer inn i trange områder og tilpasser seg uregelmessige former, og maksimerer den tilgjengelige plassen. Denne fleksibiliteten reduserer også den totale størrelsen og vekten til enheten ved å eliminere behovet for kontakter og ekstra ledninger. I tillegg minimerer fraværet av koblinger potensielle feilpunkter, noe som øker påliteligheten. I tillegg forbedrer reduksjonen i ledninger signalintegriteten og reduserer problemer med elektromagnetisk interferens (EMI).

Konstruksjonen av en stiv-fleks PCB-stabel involverer flere nøkkelelementer:

Den består vanligvis av flere stive lag forbundet med fleksible lag. Antall lag avhenger av kompleksiteten til kretsdesignet og ønsket funksjonalitet. Stive lag består vanligvis av standard FR-4 eller høytemperaturlaminater, mens fleksible lag er polyimid eller lignende fleksible materialer. For å sikre riktig elektrisk forbindelse mellom stive og fleksible lag, brukes en unik type lim kalt anisotropic conductive adhesive (ACA). Dette limet gir både elektriske og mekaniske tilkoblinger, og sikrer pålitelig ytelse.

For å forstå strukturen til en rigid-flex PCB-stabel, her er en oversikt over 4-lags rigid-flex PCB-kortstrukturen:

Topplag:
Grønn loddemaske er et beskyttende lag påført på PCB (Printed Circuit Board)
Lag 1 (Signallag):
Base kobberlag med belagte kobberspor.
Lag 2 (indre lag/dielektrisk lag):
FR4: Dette er et vanlig isolasjonsmateriale som brukes i PCB, og gir mekanisk støtte og elektrisk isolasjon.
Lag 3 (Flex Layer):
PP: Polypropylen (PP) klebelag kan gi beskyttelse til kretskortet
Lag 4 (Flex Layer):
Dekklag PI: Polyimid (PI) er et fleksibelt og varmebestandig materiale som brukes som et beskyttende topplag i flexdelen av PCB.
Dekklag AD: gir beskyttelse til det underliggende materialet mot skade fra det ytre miljø, kjemikalier eller fysiske riper
Lag 5 (Flex Layer):
Base kobberlag: Et annet lag av kobber, vanligvis brukt til signalspor eller strømfordeling.
Lag 6 (Flex Layer):
PI: Polyimid (PI) er et fleksibelt og varmebestandig materiale som brukes som basislag i flexdelen av PCB.
Lag 7 (Flex Layer):
Grunnlag av kobber: Nok et lag med kobber, vanligvis brukt til signalspor eller strømfordeling.
Lag 8 (Flex Layer):
PP: Polypropylen (PP) er et fleksibelt materiale som brukes i den fleksible delen av PCB.
Cowerlayer AD: gir beskyttelse til det underliggende materialet mot skade fra det ytre miljø, kjemikalier eller fysiske riper
Dekklag PI: Polyimid (PI) er et fleksibelt og varmebestandig materiale som brukes som et beskyttende topplag i flexdelen av PCB.
Lag 9 (indre lag):
FR4: Et annet lag med FR4 er inkludert for ekstra mekanisk støtte og elektrisk isolasjon.
Lag 10 (bunnlag):
Base kobberlag med belagte kobberspor.
Bunnlag:
Grønn loddemaske.

Vær oppmerksom på at for en mer nøyaktig vurdering og spesifikke designhensyn, anbefales det å konsultere en PCB-designer eller -produsent som kan gi detaljerte analyser og anbefalinger basert på dine spesifikke krav og begrensninger.

Oppsummert:

Rigid flex PCB stackup er en innovativ løsning som kombinerer fordelene med stive og fleksible PCB-materialer. Dens fleksibilitet, kompakthet og pålitelighet gjør den egnet for ulike bruksområder som krever plassoptimalisering og dynamisk bøyning. Å forstå det grunnleggende om rigid-flex stackups og deres konstruksjon kan hjelpe deg med å ta informerte beslutninger når du designer og produserer elektroniske enheter. Ettersom teknologien fortsetter å utvikle seg, vil etterspørselen etter rigid-flex PCB-stabling utvilsomt øke, og drive videre utvikling på dette feltet.