フレキシブル回路PCBスティフナーオプション

なぜフレキシブル回路設計にPCBスティフナーが必要なのでしょうか？

フレキシブル回路を設計に使用する主な利点は、回路を曲げたり折りたたんだりできること、そして使用中に回路が柔軟に動くことを可能にすることです。これらの薄くて柔軟なスタックアップは、多くのパッケージングの問題を解決します。しかし、薄くて柔軟であることは、いくつかの課題を提示することもあります。フレキシブル回路のスタックアップには、通常、特定のエリアでサポートと剛性を提供するために、ポリイミドの層またはFR4材料の層が含まれています。

FR4 PCBスティフナー

FR4スティフナーは、主にコネクタエリアをサポートするために使用されます。フレキシブル回路の重量に対して重いコネクタがある場合、そのエリアのフレックスにFR4を適用して安定性を提供し、銅トレースへの損傷を防ぐことができます。FR4スティフナーは、多数の小さな、または軽いコンポーネントを持つ設計のエリアをサポートするためにも使用され、PCBスティフナーはコネクタの重量を支えるとともに、そのエリアの曲げや柔軟性を防ぎ、それがはんだジョイントにストレスを与える可能性があることを防ぎます。

FR4スティフナーは、フレックスエリアの裏打ちとして使用される銅を除去したFR4の片だけであるか、スルーホールコンポーネントを許容するためにフレックスに登録され、穴が開けられている可能性があります。時には、この「補強された」フレックスはリジッドフレックス構造と混同されます。リジッドフレックスとリジッドスティフナーPCBを備えたフレックスの間には、一つの重要な違いがあります。スティフナーとしてのFR4は、フレックスとリジッド材料の間の電気的接続を提供するメッキスルーホールがないため、機械的サポートとしてのみ機能します。

FR4 PCBスティフナーは、柔軟な回路の最終製造ステップの1つとして追加され、圧力感受性接着剤の層または熱硬化型接着剤の層のいずれかで適用されます。その決定は、最終使用または製造者の好みによって異なる場合があります。低コストの観点から、最終使用が特に厳しい環境でない場合、圧力感受性接着剤の適用は、通常、わずかに安価です。熱硬化型接着剤は、接着剤を硬化させるために必要な熱と圧力を適用するために、フレックスをラミネーションプレスに戻す必要があります。追加の時間と労力はコストを増加させる可能性があります。コスト削減のヒントとして、すべてのスティフナーを同じ厚さに保つことは、製造時の処理時間を短縮し、コストを抑えるのに役立ちます。

ポリイミドPCBスティフナー

PCB内のポリイミドスティフナーには様々な機能があります。これらは、コンポーネント領域に剛性を加え、はんだ接合部にストレスをかける可能性のある曲げや折り曲げを防ぐこともできます。ポリイミドPCBスティフナーは、他の機能にも利用できます。ポリイミドスティフナーの一般的な使用例は、挿入型コネクタの対応する厚さ要件に合わせることです。ZIFコネクタは、フレックスデザインで一般的な接続方法です。これらのコネクタには、接続が効果的であることを保証するための特定の厚さ仕様とその厚さに対する厳しい許容誤差があります。必要な厚さにスタックアップを構築するために、その領域にポリイミドの片を追加することができ、残りのフレックスをより薄く、より柔軟に保つことができます。フレックスデザインのストレスポイントを導入しないようにするための一般的なルールとして、PCBスティフナーとカバーレイの終点が少なくとも.030インチ重なっていることを確認してください。

ポリイミドスティフナーは他にも機能を果たします。例えば、フレックス回路が最終使用時に何かがこすれる場合、その領域にポリイミドの層を追加することで、摩耗が直接回路自体ではなく、機能しないポリイミドの部分に行われるようになります。

PCB設計においてポリイミド補強板は、フレックスが取り付けられる際の自然な曲がり領域を調整するため、または特定の位置で曲げを作り出すためにも使用できます。例えば、フレックスが取り付けられる際に、他のユニットの部品と干渉する自然な曲がり領域がある場合、ポリイミドの層を追加することで、その自然な曲がり領域をより望ましい位置に調整できます。別の例として、特定のアプリケーションでは、曲げ領域の両端にポリイミド部品を追加することで、曲げが適切な位置で行われることを保証し、オペレーターがフレックスや曲げが必要な場所を明確に理解するのに役立ちます。PCB内のポリイミド補強板の配置位置は容易にカスタマイズできます。

ポリイミド補強板は、圧力感受性接着剤または熱硬化性接着剤のいずれかで適用することもできます。FR4補強板とは異なり、ポリイミド補強板はしばしばポリイミドカバーレイと同じ積層工程ステップで適用されます。これにより、PCB補強板自体のための追加の工程ステップが省略されます。実際、圧力感受性接着剤が指定されている場合、追加の処理が必要になるため、しばしばコストが増加します。プロセスの後半で、ポリイミド補強板がある領域は、回路のアウトラインと共にパンチングまたはルーティングされ、登録に関する懸念が解消されます。

元の質問に答えるために...

フレックス回路のPCB設計において、スティフナーには多くの機能があります。最も一般的なのは、コンポーネントの重量に関する懸念や、コンポーネントエリアを支えてはんだ接合部にかかるストレスを排除するために、コネクタエリアにサポートを提供することです。挿入コネクタエリアでは、指定されたメイト厚さにそのエリアを構築するために、ポリイミドの追加層が通常必要です。これらの一般的な用途を超えて、PCBスティフナーは最終使用時の摩耗エリアを構築したり、最終設置時の曲げ位置を調整するために使用することができます。

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