Варианты жесткости для гибких печатных плат

Зачем мне может понадобиться уплотнитель для печатной платы в моем гибком дизайне схемы?

Фундаментально преимущества использования гибкой схемы в дизайне заключаются в возможности сгибать и складывать схему, а также в возможности схемы гнуться во время использования. Эти тонкие и гибкие конструкции решают значительное количество проблем с упаковкой. Но быть тонким и гибким также может представлять некоторые вызовы. Обычно в состав гибкой схемы включается уплотнитель печатной платы, который обычно представляет собой либо слой полиимида, либо слой материала FR4, чтобы обеспечить дополнительную поддержку и жесткость в определенных областях.

Уплотнители печатных плат FR4

Уплотнитель FR4 чаще всего используется для поддержки области соединителя. Если есть тяжелый соединитель, или по крайней мере тяжелый по отношению к весу гибкой схемы, кусок FR4 может быть приложен к гибкой схеме в этой области для обеспечения стабильности и предотвращения повреждения медных дорожек. Уплотнители FR4 также используются для поддержки областей в дизайне, которые имеют ряд меньших или более легких компонентов, и уплотнитель печатной платы выполняет функции как поддержки веса соединителя, так и предотвращения изгиба или гибкости в этой области, что могло бы оказать давление на паяные соединения.

Усилитель из FR4 может быть просто куском FR4 без меди, используемым в качестве подложки для гибкой зоны, или он может иметь просверленные отверстия и быть совмещен с гибкой платой для монтажа сквозных компонентов. Иногда эту "усиленную" гибкую конструкцию путают с жестко-гибкой конструкцией. Существует одно значительное отличие между жестко-гибкой платой и гибкой платой с жестким усилителем; в качестве усилителя FR4 выполняет только функцию механической поддержки, сквозные отверстия для обеспечения электрического соединения между гибкой частью и жестким материалом отсутствуют.

Усилители из FR4 добавляются к гибкой плате на одном из последних этапов изготовления и могут быть прикреплены либо слоем чувствительного к давлению клея, либо слоем термореактивного клея. Этот выбор может зависеть от условий использования или предпочтений производителя. С точки зрения снижения затрат, если конечное использование не предполагает особо жесткие условия, применение клея, чувствительного к давлению, обычно будет немного дешевле. Термореактивный клей требует, чтобы гибкая плата снова была помещена в пресс для ламинирования для приложения необходимого тепла и давления для отверждения клея. Дополнительное время и трудозатраты могут увеличить стоимость. Как совет по экономии, использование усилителей одинаковой толщины сокращает время обработки на производстве и помогает снизить затраты.

Уплотнители из полиимида для печатных плат

Уплотнители из полиимида в печатных платах выполняют множество различных функций. Они также могут добавлять жесткость в область компонента и предотвращать изгиб и складывание, которые могут оказывать давление на паяные соединения. Уплотнители из полиимида для печатных плат могут использоваться и для других функций. Одно из типичных применений уплотнителя из полиимида - соответствие требованиям к толщине для соединителей типа вставки. Соединители ZIF являются распространенным методом соединения в гибких конструкциях. Эти соединители имеют спецификацию определенной толщины и строгие допуски по этой толщине, чтобы обеспечить эффективное соединение. В этой области может быть добавлен слой полиимида, чтобы увеличить общую толщину до требуемой, позволяя остальной части гибкой платы оставаться тоньше и более гибкой. Общее правило, которое следует иметь в виду, - убедиться, что конечные точки уплотнителя печатной платы и защитного покрытия перекрываются как минимум на 0,030 дюйма, чтобы избежать появления точки напряжения в гибкой конструкции.

Уплотнители из полиимида также выполняют другие функции. Например, если гибкая схема будет подвергаться трению о что-либо в процессе использования, в этой области может быть добавлен слой полиимида, так что износ будет происходить на нефункциональном куске полиимида, а не непосредственно на самой схеме.

Уплотнители из полиимида в конструкциях печатных плат также могут использоваться для корректировки естественной области изгиба в гибкой связи при её установке или для создания изгиба в определённом месте. Например, при установке гибкой связи, если естественная область изгиба мешает другой части устройства, добавление слоя полиимида позволит скорректировать эту область изгиба в более подходящее место. В качестве другого примера, в некоторых приложениях полезно добавлять кусочки полиимида с обеих сторон области изгиба, чтобы как обеспечить выполнение изгиба в правильном месте, так и помочь операторам чётко понимать, где должны происходить гибка и изгибание. Места размещения уплотнителей из полиимида на печатных платах могут быть легко настроены.

Уплотнители из полиимида также могут быть прикреплены как с помощью чувствительного к давлению клея, так и с помощью термоотверждаемого клея. В отличие от уплотнителей FR4, уплотнители из полиимида часто применяются на том же этапе ламинирования, что и полиимидный покровный слой. Это исключает дополнительный этап обработки для самих уплотнителей печатной платы. Фактически, если требуется использование клея, чувствительного к давлению, это часто может увеличить стоимость из-за необходимости дополнительной обработки. Позднее в процессе области с уплотнителем из полиимида вырубаются или фрезеруются вместе с контуром схемы, устраняя любые проблемы с совмещением.

Чтобы ответить на первоначальный вопрос...

В конструкции гибкой печатной платы (PCB) уплотнители выполняют множество функций. Наиболее распространенной является поддержка области подключения, либо из-за веса компонента, либо для поддержки области компонента и устранения напряжения на паяных соединениях. Области подключения для вставки обычно требуют добавления слоя полиимида для создания необходимой толщины соединения. Помимо этих общих применений, уплотнители PCB могут использоваться для увеличения износостойкости рабочей области и корректировки мест изгиба при окончательной установке.

Есть еще вопросы? Узнайте все, что вам нужно знать о гибком и жестко-гибком дизайне в нашей бесплатной электронной книге. Когда вы будете искать программное обеспечение ECAD для ваших гибких дизайнов PCB, не ищите ничего, кроме Altium Designer^®. Когда вы закончите свой дизайн и захотите отправить файлы вашему производителю, платформа Altium 365^™ упростит совместную работу и обмен проектами.

Мы только коснулись поверхности возможностей Altium Designer на Altium 365. Начните свою бесплатную пробную версию Altium Designer + Altium 365 сегодня.