Opções de Reforço para PCBs de Circuito Flexível

Por Que Eu Precisaria de um Reforço de PCB Para Meu Design de Circuito Flexível?

Fundamentalmente, os benefícios de usar um circuito flexível em um design são a capacidade de dobrar e dobrar o circuito e permitir que o circuito flexione durante o uso. Essas pilhas finas e flexíveis resolvem um número considerável de problemas de embalagem. Mas, ser fino e flexível também pode apresentar alguns desafios. É comum que uma pilha de circuito flexível inclua um reforço de PCB, que geralmente vai ser uma camada de poliimida ou uma camada de material FR4, para fornecer suporte adicional e rigidez em áreas específicas.

Reforços de PCB FR4

Um reforço FR4 é mais frequentemente usado para suportar uma área de conector. Se houver um conector pesado, ou pelo menos pesado em relação ao peso do circuito flexível, um pedaço de FR4 pode ser aplicado ao flex naquela área para fornecer estabilidade e prevenir danos às trilhas de cobre. Reforços FR4 também são usados para suportar áreas no design que têm um número de componentes menores ou mais leves e o reforço de PCB funciona tanto como um suporte para o peso do conector quanto para prevenir a dobra ou flexão naquela área, o que poderia colocar estresse nas juntas de solda.

Um reforço de FR4 pode simplesmente ser uma peça de FR4 com o cobre removido, usado como suporte para a área flexível, ou pode ter furos perfurados e ser registrado no flex para permitir componentes através do furo. Às vezes, esse flex "reforçado" é confundido com uma construção flex-rígida. Há uma diferença significativa entre um flex-rígido e um flex com um reforço rígido de PCB; como um reforço, o FR4 funciona apenas como um suporte mecânico, não existem furos passantes que proporcionem conexão elétrica entre o flex e o material rígido.

Reforços de PCB em FR4 são adicionados ao circuito flexível como um dos últimos passos da fabricação e podem ser aplicados com uma camada de adesivo sensível à pressão ou uma camada de adesivo termofixado. Essa decisão pode ser influenciada pelo uso final ou pela preferência do fabricante. Do ponto de vista de custo-benefício, se o uso final não estiver em um ambiente particularmente severo, a aplicação de adesivo sensível à pressão será, na maioria das vezes, um pouco menos cara. O adesivo termofixado requer que o flex seja colocado de volta na prensa de laminação para aplicar o calor e a pressão necessários para curar o adesivo. O tempo extra e o trabalho podem adicionar custo. Como dica para economizar, manter todos os reforços com a mesma espessura reduz o tempo de processamento na fabricação e ajuda a manter o custo baixo.

Estabilizadores de Poliimida para PCBs

Os estabilizadores de poliimida em PCBs têm muitas funções diferentes. Eles também podem adicionar rigidez a uma área de componente e prevenir a dobra e o dobramento que poderiam colocar estresse nas juntas de solda. Os estabilizadores de poliimida para PCBs podem ser utilizados para outras funções também. Um uso típico de um estabilizador de poliimida é igualar um requisito de espessura de acoplamento para conectores do tipo inserção. Conectores ZIF são um método comum de conexão com designs flexíveis. Esses conectores têm uma especificação de espessura específica e uma tolerância apertada nessa espessura para garantir que a conexão seja eficaz. Um pedaço de poliimida pode ser adicionado nessa área para construir o empilhamento até a espessura requerida, permitindo que o restante do flex permaneça mais fino e flexível. Uma regra geral a ser lembrada é garantir que o ponto final do estabilizador de PCB e do coverlay se sobreponham por pelo menos 0,030” para evitar a introdução de um ponto de estresse no design flexível.

Os estabilizadores de poliimida também desempenham outras funções. Por exemplo, se um circuito flexível vai ter algo esfregando contra ele no uso final, uma camada de poliimida pode ser adicionada a essa área, para que o desgaste seja feito na peça não funcional de poliimida em vez de diretamente no circuito em si.

Estabilizadores de poliimida em designs de PCB também podem ser usados para ajustar a área de dobra natural em um flexível durante sua instalação ou para criar uma dobra em um local específico. Por exemplo, conforme o flexível é instalado, se houver uma área de dobra natural que está interferindo com outra peça da unidade, adicionar uma camada de poliimida ajustará essa área de dobra natural para um local mais desejável. Como outro exemplo, certas aplicações se beneficiam ao adicionar peças de poliimida em cada extremidade de uma área de dobra para garantir que a dobra esteja sendo feita no local correto e para ajudar os operadores a entender claramente onde a flexão e dobra precisam acontecer. Os locais de colocação de estabilizadores de poliimida em PCBs podem ser facilmente personalizados.

Estabilizadores de poliimida também podem ser aplicados com adesivo sensível à pressão ou com adesivo termofixado. Diferentemente dos estabilizadores FR4, os estabilizadores de poliimida são frequentemente aplicados no mesmo passo do processo de laminação que o revestimento de poliimida. Isso elimina um passo extra no processo para os próprios estabilizadores de PCB. De fato, se o adesivo sensível à pressão é especificado, isso pode frequentemente adicionar custo devido ao processamento adicional necessário. Mais tarde no processo, as áreas com estabilizador de poliimida são perfuradas ou roteadas junto com o contorno do circuito, eliminando quaisquer preocupações com o registro.

Para responder à questão original...

Em um design de PCB de circuito flexível, os reforços têm muitas funções. A mais comum é fornecer suporte à área de um conector, seja por preocupações com o peso de um componente ou para suportar uma área de componente e eliminar o estresse nas juntas de solda. Áreas de inserção de conector normalmente requerem uma camada adicional de poliamida para construir essa área até a espessura de acoplamento especificada. Além desses usos comuns, os reforços de PCB podem ser usados para construir uma área de desgaste no uso final e ajustar os locais de dobra na instalação final.

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