Mikä on Rigid Flex PCB Stackup

Nykypäivän nopeatempoisessa teknologiamaailmassa elektroniset laitteet ovat yhä kehittyneempiä ja kompaktimpia. Näiden nykyaikaisten laitteiden vaatimusten täyttämiseksi painetut piirilevyt (PCB) kehittyvät jatkuvasti ja sisältävät uusia suunnittelutekniikoita. Yksi tällainen tekniikka on jäykkä flex pcb stackup, joka tarjoaa monia etuja joustavuuden ja luotettavuuden suhteen.Tämä kattava opas tutkii, mitä jäykkä-flex-piirilevypino on, sen edut ja rakenne.

Ennen kuin sukeltaa yksityiskohtiin, käydään ensin läpi PCB-pinoamisen perusteet:

PCB pinoaminen viittaa eri piirilevykerrosten järjestelyyn yhden piirilevyn sisällä. Se sisältää eri materiaalien yhdistämisen monikerroksisten levyjen luomiseksi, jotka tarjoavat sähköliitännät. Perinteisesti jäykässä piirilevypinossa koko levyssä käytetään vain jäykkiä materiaaleja. Joustavien materiaalien käyttöönoton myötä syntyi kuitenkin uusi konsepti - jäykkä-flex PCB-pinoaminen.

Joten, mikä tarkalleen on jäykkä-flex-laminaatti?

Rigid-flex PCB-pino on hybridipiirilevy, joka yhdistää jäykät ja joustavat PCB-materiaalit. Se koostuu vuorotellen jäykistä ja joustavista kerroksista, jotka mahdollistavat levyn taipumisen tai taipumisen tarpeen mukaan säilyttäen samalla sen rakenteellisen eheyden ja sähköisen toimivuuden. Tämä ainutlaatuinen yhdistelmä tekee jäykistä joustavista piirilevypinoista ihanteellisia sovelluksiin, joissa tila on kriittistä ja dynaamista taivutusta tarvitaan, kuten puettavat laitteet, ilmailulaitteet ja lääketieteelliset laitteet.

Tutkitaanpa nyt etuja, joita saat elektroniikkaasi varten valita jäykän joustavan PCB-pinon.

Ensinnäkin sen joustavuuden ansiosta levy mahtuu ahtaisiin tiloihin ja mukautuu epäsäännöllisiin muotoihin, mikä maksimoi käytettävissä olevan tilan. Tämä joustavuus vähentää myös laitteen kokonaiskokoa ja painoa eliminoimalla liittimien ja lisäjohdotuksen tarpeen. Lisäksi liittimien puuttuminen minimoi mahdolliset vikakohdat ja lisää luotettavuutta. Lisäksi johdotuksen väheneminen parantaa signaalin eheyttä ja vähentää sähkömagneettisia häiriöitä (EMI).

Jäykän joustavan PCB-pinon rakentaminen sisältää useita avainelementtejä:

Se koostuu yleensä useista jäykistä kerroksista, jotka on yhdistetty toisiinsa joustavilla kerroksilla. Kerrosten lukumäärä riippuu piirisuunnittelun monimutkaisuudesta ja halutusta toimivuudesta. Jäykät kerrokset koostuvat tyypillisesti tavallisista FR-4- tai korkean lämpötilan laminaateista, kun taas joustavat kerrokset ovat polyimidia tai vastaavia joustavia materiaaleja. Oikean sähköisen yhteyden varmistamiseksi jäykkien ja taipuisten kerrosten välillä käytetään ainutlaatuista liimaa, jota kutsutaan anisotrooppiseksi johtavaksi liimaksi (ACA). Tämä liima tarjoaa sekä sähköiset että mekaaniset liitännät varmistaen luotettavan suorituskyvyn.

Ymmärtääksesi jäykän joustavan piirilevyn rakenteen, tässä on erittely 4-kerroksisen jäykän joustavan piirilevyn rakenteesta:

Yläkerros:
Vihreä juotosmaski on suojakerros, joka levitetään PCB:lle (printed Circuit Board)
Taso 1 (Signaalikerros):
Pohja Kuparikerros pinnoitetuilla kuparijäljillä.
Kerros 2 (sisäkerros/dielektrinen kerros):
FR4: Tämä on yleinen PCB-levyissä käytetty eristysmateriaali, joka tarjoaa mekaanisen tuen ja sähköisen eristyksen.
Taso 3 (Flex Layer):
PP: Polypropeeni (PP) -liimakerros voi tarjota suojan piirilevylle
Taso 4 (Flex Layer):
Peitekerros PI: Polyimidi (PI) on joustava ja lämmönkestävä materiaali, jota käytetään suojaavana pintakerroksena piirilevyn taipuisessa osassa.
Peitekerros AD: suojaa alla olevaa materiaalia ulkoisen ympäristön, kemikaalien tai fysikaalisten naarmujen aiheuttamilta vaurioilta
Taso 5 (Flex Layer):
Pohjakuparikerros: Toinen kuparikerros, jota käytetään tyypillisesti signaalin jäljittämiseen tai tehonjakoon.
Taso 6 (Flex Layer):
PI: Polyimidi (PI) on joustava ja lämmönkestävä materiaali, jota käytetään pohjakerroksena piirilevyn taipuisessa osassa.
Taso 7 (Flex Layer):
Pohjakuparikerros: Toinen kuparikerros, jota tyypillisesti käytetään signaalin jäljittämiseen tai tehonjakoon.
Taso 8 (Flex Layer):
PP: Polypropeeni (PP) on joustava materiaali, jota käytetään piirilevyn taipuisessa osassa.
Cowerlayer AD: suojaa alla olevaa materiaalia ulkoisen ympäristön, kemikaalien tai fysikaalisten naarmujen aiheuttamilta vaurioilta
Peitekerros PI: Polyimidi (PI) on joustava ja lämmönkestävä materiaali, jota käytetään suojaavana pintakerroksena piirilevyn taipuisessa osassa.
Taso 9 (sisäkerros):
FR4: Mukana on toinen FR4-kerros mekaanista tukea ja sähköeristystä varten.
Taso 10 (alataso):
Pohja Kuparikerros pinnoitetuilla kuparijäljillä.
Alin kerros:
Vihreä juotosmaski.

Huomaa, että tarkemman arvioinnin ja erityisten suunnittelunäkökohtien saamiseksi on suositeltavaa kuulla piirilevyn suunnittelijaa tai valmistajaa, joka voi tarjota yksityiskohtaisia ​​analyyseja ja suosituksia erityisvaatimustesi ja rajoitustesi perusteella.

Yhteenvetona:

Rigid flex PCB stackup on innovatiivinen ratkaisu, jossa yhdistyvät jäykkien ja joustavien piirilevymateriaalien edut. Sen joustavuus, kompakti ja luotettavuus tekevät siitä sopivan erilaisiin sovelluksiin, jotka vaativat tilan optimointia ja dynaamista taivutusta. Rigid-flex-pinojen ja niiden rakenteen perusteiden ymmärtäminen voi auttaa sinua tekemään tietoisia päätöksiä elektroniikkalaitteiden suunnittelussa ja valmistuksessa. Teknologian kehittyessä jäykän joustavien piirilevyjen pinoamisen kysyntä epäilemättä kasvaa, mikä lisää kehitystä tällä alalla.