PCB 設計的柔性和剛性 - 柔性 PCB 加強筋指南

在 PCB 元件中，PCB 加強板是許多柔性電路設計中的典型必需品。 柔性電路板是市場上流行的印刷電路板之一。

在本文中，我們將解決以下幾點：

• 柔性PCB中的加強筋有哪些？

• PCB加強筋有哪些用途？

• 為什么柔性PCB需要加強筋？

• 柔性PCB加強筋材料。

• 如何使用柔性PCB加強筋？

• 基于FR4加強筋的剛柔結合板和硬PCB的區別。

• 加強筋的注意事項。

• 帶加強筋的剛性柔性層壓樣品。

  
  

柔性PCB的加強筋有哪些？

加強筋不是PCB的電氣部分，而是負責提供機械支撐。 它是一個額外的機械零件，可以在組裝過程中為PCB提供機械支撐。

柔性PCB也有缺點。 他們可能太靈活了！ 在需要剛性的地方它們可能不是剛性的。 這就是人類經驗付諸實踐的地方。 我們為這些案例創建了 PCB 加強筋。

加強筋有什么用？

當我們必須硬化柔性電路中的特定區域時，我們會使用加強筋。 首先，我們需要了解PCB加強筋不是電路板設計的一部分。 這不會使電路彎曲并保護零件焊點的完整性。 以下是需要加強筋的一些原因：

• 電路板上機械支撐 SMT 和/或 PTH 元件的特定區域。

• 保持柔性電路的法定厚度。

• 支持 PCB 組件和連接器。

• 根據需要將柔性部件限制在剛性區域。

• 方便更好地處理薄的電路板。

• 保持柔性電路的某些區域平坦且穩定。

• 符合零插入力 (ZIF) 連接器規格。

• 電路的彎曲半徑在剛性和柔性部分的交叉處增加。 這避免了多次彎曲操作期間零件上的彎曲應力。

• 路由并保留陣列。 為了實現這一點，增強材料將延伸到陣列中。

為什么柔性PCB需要加強筋？

下列情況需要加加強筋：

• 組件放置在彈性區域。

• 放置在彎曲區域中的部件的重量將對彎曲材料施加壓力。

• 為了放置 SMT 墊片組件，需要在柔性部件上創建平坦且堅固的表面。

• 需要多次插入的連接器需要加固以幫助減少焊盤應力。

• 柔性PCB加強筋材料

選擇正確的 PCB 加固材料至關重要，因為它在我們的應用中具有廣泛的優勢。 在本節中，我們將了解柔性電路中常用的增強材料。 PCB補強板一般采用FR4或硬質聚酰亞胺制成。

FR4是一種浸漬環氧樹脂的玻璃纖維編織層壓板。 聚酰亞胺由形成薄膜層的高溫聚合物制成。 您可以堆疊多層以獲得更大的厚度。

在某些情況下，您可能需要使用其他材料（例如不銹鋼或鋁）作為 PCB 補強板。 然而，這些材料更昂貴。

典型的加強筋厚度：

加強筋厚度為 0.002 英寸至 0.059 英寸。 Kapton 加強筋的厚度范圍為 0.002 英寸至 0.010 英寸，剛性加強筋的厚度范圍為 0.008 英寸至 0.059 英寸。 PCB 加固材料越厚，提供的支撐力就越大。 但每種設計追求的厚度不同。 如果要將電路板做得更厚，則必須使用聚酰亞胺加強板。

PCB加強筋如何使用？

當我們對電鍍通孔 (PTH) 組件使用加強筋時，加強筋應位于插入組件的柔性導線的同一側。 這允許訪問柔性電路上的焊盤。 您還可以將加強筋連接到零件的兩側，但 PCB 組件需要檢查陣列配置。 當我們需要用于柔性電路設計的裝配陣列時，在整個陣列邊界包含 FR4 加強筋是常見且經濟高效的做法。 這被概括為剛性陣列。 在大多數情況下，這允許零件以與剛性電路板設計相同的方式自動組裝。 它還消除了對任何其他工具板等的需要。

通常，我們將使用熱量和壓力（熱粘合）將加強筋連接到電路。 我們也可以使用壓敏膠來粘貼PCB補強板。

兩種流行的粘合劑通常屬于壓敏粘合劑（PSA）和熱粘合劑。 粘合劑的選擇取決于各種性能要求，例如耐熱性、耐化學性和對各種材料的粘合性。

剛性——柔性PCB和剛性PCB的區別

剛柔結合板是一種柔性PCB，但它與FR4補強板結合在一起，以增強組裝時的剛性。 剛性柔性電路被稱為包括剛性和柔性基板的混合柔性電路。 我們將它們層壓成一個結構。

即使在墊片上，剛性部分和柔性部分也沒有任何痕跡。 該剛性部分僅增強該位置的剛性。 換句話說，它只是為靈活性提供機械支撐。 然而，對于剛柔結合PCB，剛體和柔性元件都設計有布線，我們通過孔將它們連接起來。 換句話說，它不是機械支撐，而是剛柔結合PCB的電氣連接。

剛撓性PCB具有電氣連接，而剛性PCB用于機械支撐。

PCB加固的注意事項

• 加強筋應與暴露的覆蓋層重疊 0.030 英寸，以減少應力。 覆蓋層用作柔性 PCB 的阻焊層。

• 使用多個加勁肋時，請保持相同的加勁肋厚度。

• 要了解有關柔性設計注意事項的更多信息，請參閱避免常見的柔性 PCB 錯誤和成功設計

  
  

當我們在柔性電路中需要剛性區域時，可以使用加強筋來保護與其連接的組件或連接器。 這可以保護電路免受彎曲并保護焊點的完整性。 加強筋通常采用FR4材料，可用熱固性丙烯酸膠或壓敏膠連接。 這滿足了我們固定柔性電路中特定區域的要求。 PCB 組裝和 PCB 加工制造商解釋了 PCB 設計的柔性和剛柔性 PCB 加強筋指南。