유연 회로 PCB 보강재 옵션

유연한 회로 설계에 PCB 보강재가 필요한 이유는 무엇일까요?

기본적으로, 유연한 회로를 설계에 사용하는 이점은 회로를 구부리고 접을 수 있으며 사용 중에 회로가 유연하게 움직일 수 있다는 것입니다. 이러한 얇고 유연한 스택업은 상당한 수의 포장 문제를 해결합니다. 그러나, 얇고 유연하다는 것은 몇 가지 도전과제를 제시하기도 합니다. 유연한 회로 스택업에는 특정 영역에서 추가적인 지지와 강성을 제공하기 위해 폴리이미드 층이나 FR4 재료 층이 일반적으로 포함되어 있는 PCB 보강재가 포함되어 있는 것이 일반적입니다.

FR4 PCB 보강재

FR4 보강재는 대부분 커넥터 영역을 지지하기 위해 사용됩니다. 유연한 회로의 무게에 비해 무거운 커넥터가 있거나, 적어도 무거운 경우, 해당 영역의 플렉스에 FR4를 적용하여 안정성을 제공하고 구리 트레이스에 손상을 방지할 수 있습니다. FR4 보강재는 또한 설계에서 더 작거나 가벼운 구성 요소가 많은 영역을 지지하는 데 사용되며, PCB 보강재는 커넥터 무게를 지지하는 기능과 해당 영역에서의 구부림이나 유연함을 방지하는 기능을 모두 수행하여 솔더 조인트에 스트레스가 가해지는 것을 방지합니다.

FR4 보강재는 단순히 구리를 제거한 FR4 조각으로 플렉스 영역의 뒷받침으로 사용되거나, 구멍이 뚫려 있고 플렉스에 등록되어 관통 구성 요소를 위한 공간을 제공할 수도 있습니다. 때때로, 이러한 "보강된" 플렉스는 리지드 플렉스 구조와 혼동됩니다. 리지드 플렉스와 보강재가 있는 플렉스 PCB 사이에는 하나의 중요한 차이점이 있습니다; 보강재로서 FR4는 기계적 지지 기능만을 수행하며, 플렉스와 리지드 재료 사이의 전기적 연결을 제공하는 도금된 관통 홀이 없습니다.

FR4 PCB 보강재는 유연한 회로에 최종 제작 단계 중 하나로 추가되며, 압력 민감성 접착제 또는 열경화성 접착제의 한 층으로 적용될 수 있습니다. 그 결정은 최종 사용 또는 제작자의 선호도에 의해 결정될 수 있습니다. 저비용 관점에서, 최종 사용이 특히 가혹한 환경이 아닌 경우, 압력 민감성 접착제 적용이 대체로 약간 저렴할 것입니다. 열경화성 접착제는 접착제를 경화시키기 위해 필요한 열과 압력을 적용하기 위해 플렉스를 다시 라미네이션 프레스에 넣어야 합니다. 추가 시간과 노동은 비용을 증가시킬 수 있습니다. 비용 절감 팁으로, 모든 보강재를 같은 두께로 유지하면 제작 과정에서 처리 시간을 줄이고 비용을 절감하는 데 도움이 됩니다.

폴리이미드 PCB 보강재

PCB에서 폴리이미드 보강재는 다양한 기능을 가지고 있습니다. 이들 역시 구성 요소 영역에 강성을 추가하여 솔더 조인트에 스트레스를 줄 수 있는 구부림과 접힘을 방지할 수 있습니다. 폴리이미드 PCB 보강재는 다른 기능을 위해 사용될 수도 있습니다. 폴리이미드 보강재의 전형적인 사용 예는 삽입형 커넥터에 대한 맞춤 두께 요구 사항을 충족시키는 것입니다. ZIF 커넥터는 플렉스 디자인에서 흔히 사용되는 연결 방법입니다. 이러한 커넥터는 연결이 효과적이도록 특정 두께 사양과 그 두께에 대한 엄격한 허용 오차를 가지고 있습니다. 필요한 두께까지 스택업을 구축하기 위해 해당 영역에 폴리이미드 조각을 추가할 수 있으며, 나머지 플렉스는 더 얇고 유연하게 유지됩니다. 플렉스 디자인에서 스트레스 포인트를 도입하지 않도록 하기 위한 일반적인 원칙은 PCB 보강재와 커버레이 끝점이 최소 .030” 이상 겹치도록 하는 것입니다.

폴리이미드 보강재는 다른 기능도 수행합니다. 예를 들어, 플렉스 회로가 최종 사용 중에 무언가에 의해 문지르게 될 경우, 그 영역에 폴리이미드 층을 추가하여 마모가 회로 자체가 아닌 비기능적인 폴리이미드 조각에 발생하도록 할 수 있습니다.

PCB 설계에서 폴리이미드 강화재는 설치 시 자연스러운 굽힘 영역을 조정하거나 특정 위치에 굽힘을 생성하는 데에도 사용될 수 있습니다. 예를 들어, 플렉스가 설치될 때 다른 부품과 간섭하는 자연스러운 굽힘 영역이 있다면 폴리이미드 층을 추가함으로써 그 자연스러운 굽힘 영역을 더 바람직한 위치로 조정할 수 있습니다. 또 다른 예로, 특정 응용 프로그램은 굽힘 영역의 양쪽 끝에 폴리이미드 조각을 추가함으로써 굽힘이 적절한 위치에서 이루어지도록 보장하고, 작업자가 플렉싱과 굽힘이 어디에서 일어나야 하는지 명확하게 이해할 수 있도록 도와줍니다. PCB 내 폴리이미드 강화재 배치 위치는 쉽게 맞춤 설정될 수 있습니다.

폴리이미드 강화재는 압력 민감 접착제나 열경화 접착제와 함께 적용될 수도 있습니다. FR4 강화재와 달리, 폴리이미드 강화재는 종종 폴리이미드 커버레이와 같은 적층 공정 단계에서 적용됩니다. 이는 PCB 강화재 자체에 대한 추가 공정 단계를 없애줍니다. 실제로, 압력 민감 접착제가 지정된 경우, 추가 처리가 필요하기 때문에 종종 비용이 증가할 수 있습니다. 공정 후반부에서, 폴리이미드 강화재가 있는 영역은 회로 윤곽과 함께 펀칭되거나 라우팅되어 등록에 대한 우려를 없애줍니다.

원래 질문에 대한 답변...

플렉스 회로 PCB 설계에서, 보강재는 많은 기능을 가집니다. 가장 흔한 기능은 커넥터 영역에 지지력을 제공하는 것으로, 구성 요소의 무게에 대한 우려나 구성 요소 영역을 지지하고 솔더 조인트에 대한 스트레스를 제거하기 위해 사용됩니다. 삽입 커넥터 영역은 일반적으로 지정된 맞춤 두께로 해당 영역을 구축하기 위해 폴리이미드의 추가 층이 필요합니다. 이러한 일반적인 용도를 넘어서, PCB 보강재는 최종 사용 시 마모 영역을 구축하고 최종 설치에서 굽힘 위치를 조정하는 데 사용될 수 있습니다.

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