在眾多應用中,柔性電路板是必不可少的。在這種設計中,要求電路在電氣設備或電子設備內彎曲。然而,不希望使柔性電路板在連接器,安裝的部件,焊點和孔圖案附近彎曲。在這些情況下,需要設計加強筋以增加剛度和穩定性,以使柔性電路可靠地發揮作用。
加強材料也可以用于其他目的。與其他組件連接時,設計中可能存在需要指定厚度才能滿足連接器規格的區域。根據應用,還可能需要加固柔性電路板上的區域,以將彎曲限制在特定位置。
此外,機器或產品中的工作組件可能會摩擦電路板,并導致過度磨損。加強劑材料可用于增加耐久性和耐磨性。加強件的另一用途是在將其安裝到最終組件中時便于搬運,或者提供散熱器以將過多的溫度從其他組件中吸走。
主要加勁劑類型
設計柔性電路時,選擇正確的加強材料至關重要,因為它可以根據應用提供一系列期望的好處。所使用的四種主要加強材料是FR4,聚酰亞胺,鋁和不銹鋼。
FR4
FR4,也稱為G10,是一種玻璃纖維編織的層壓硬質板,其中環氧樹脂浸漬在材料中。當用于撓性電路板時,通常不加銅就加勁板材料。對于某些應用,可以在FR4上放置銅墊或鍍孔,以用于組件安裝。
FR4可以使用熱固性撓性粘合劑或壓敏粘合劑(PSA)進行粘合。FR4的標準厚度為0.008“至0.059”。當在具有鍍通孔的電路板上使用FR4加強筋時,需要將加強筋與連接器或組件放置在撓性件的同一側,以允許接觸相對側的焊盤。在表面貼裝技術(SMT)柔性電路板上,需要將FR4加強筋放在組件的相反側。
聚酰亞胺
聚酰亞胺是由高溫聚合物制成的薄膜層。該膜有多種厚度可供選擇,或者可以堆疊多層以獲得更大的厚度。由聚酰亞胺制成的加勁劑的范圍可以從0.001“到0.009”,盡管柔性電路板的厚度通常要求在0.005“左右。
使用熱固性粘合劑粘貼聚酰亞胺薄膜加勁肋。它們可以與許多類型的組件和/或連接器一起使用,但是零插入力(ZIF)連接器特別需要它們。聚酰亞胺加強筋使設計能夠滿足ZIF連接器必要的厚度等級規格。
不銹鋼
當需要的剛性比FR4所提供的剛性更高時,不銹鋼是一種替代的加勁肋。柔性電路上可能存在需要支撐的區域,但是由于空間限制,限制了加勁肋的厚度,聚酰亞胺和FR4根本無法提供必要的強度。
不銹鋼可以提供這些區域所需的厚度,同時提供必要的附加剛度。但是,要記住的一件事是,不銹鋼比其他類型的材料貴得多。
鋁
鋁是通常用于柔性電路板的聚合物或玻璃/環氧增強劑的另一種替代方法。使用鋁的主要原因涉及可能會產生大量熱量的應用。
為了移動和散發組件中的熱量,鋁是一種增強材料,而金屬則是一種散熱器。因此,由于鋁會散發熱量,因此組件和連接器可以保持涼爽。就像不銹鋼一樣,鋁的成本要高于使用聚酰亞胺或FR4材料的成本。
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