Vad är Rigid Flex PCB Stackup

I dagens snabba teknologiska värld blir elektroniska enheter mer och mer avancerade och kompakta. För att möta kraven från dessa moderna enheter fortsätter kretskort (PCB) att utvecklas och införliva nya designtekniker. En sådan teknik är rigid flex PCB-stackup, som erbjuder många fördelar när det gäller flexibilitet och tillförlitlighet.Denna omfattande guide kommer att utforska vad en rigid-flex kretskortstapel är, dess fördelar och dess konstruktion.

Innan vi går in i detaljerna, låt oss först gå igenom grunderna för PCB-stapling:

PCB-stapling hänvisar till arrangemanget av olika kretskortsskikt inom en enda PCB. Det handlar om att kombinera olika material för att skapa flerskiktskort som ger elektriska anslutningar. Traditionellt, med en styv PCB-stapel, används endast styva material för hela kortet. Men med introduktionen av flexibla material dök ett nytt koncept upp - rigid-flex PCB-stapling.

Så, vad är egentligen ett rigid-flex laminat?

En rigid-flex PCB stackup är ett hybridkretskort som kombinerar styva och flexibla PCB-material. Den består av alternerande styva och flexibla lager, vilket gör att brädet kan böjas eller böjas efter behov samtidigt som dess strukturella integritet och elektriska funktionalitet bibehålls. Denna unika kombination gör rigid-flex PCB-staplar idealiska för applikationer där utrymmet är kritiskt och dynamisk böjning krävs, såsom bärbara enheter, flygutrustning och medicinsk utrustning.

Låt oss nu utforska fördelarna med att välja en rigid-flex PCB-stapel för din elektronik.

För det första gör dess flexibilitet att skivan passar in i trånga utrymmen och anpassar sig till oregelbundna former, vilket maximerar det tillgängliga utrymmet. Denna flexibilitet minskar också enhetens totala storlek och vikt genom att eliminera behovet av kontakter och ytterligare ledningar. Dessutom minimerar frånvaron av kontakter potentiella felpunkter, vilket ökar tillförlitligheten. Dessutom förbättrar minskningen av kabeldragningen signalintegriteten och minskar problem med elektromagnetisk störning (EMI).

Konstruktionen av en styv-flex PCB-stapel involverar flera nyckelelement:

Den består vanligtvis av flera styva skikt sammankopplade av flexibla skikt. Antalet lager beror på komplexiteten i kretsdesignen och den önskade funktionaliteten. Styva skikt består vanligtvis av standard FR-4 eller högtemperaturlaminat, medan flexibla skikt är polyimid eller liknande flexibla material. För att säkerställa korrekt elektrisk anslutning mellan styva och flexibla skikt används en unik typ av lim som kallas anisotropic conductive adhesive (ACA). Detta lim ger både elektriska och mekaniska anslutningar, vilket säkerställer pålitlig prestanda.

För att förstå strukturen hos en rigid-flex PCB-stapel, här är en uppdelning av 4-lagers rigid-flex PCB-kortstruktur:

Översta lagret:
Grön lödmask är ett skyddande lager applicerat på PCB (Printed Circuit Board)
Lager 1 (Signallager):
Base kopparskikt med pläterade kopparspår.
Lager 2 (inre lager/dielektriskt lager):
FR4: Detta är ett vanligt isoleringsmaterial som används i PCB, vilket ger mekaniskt stöd och elektrisk isolering.
Lager 3 (flexlager):
PP: Polypropen (PP) limskikt kan ge skydd till kretskortet
Lager 4 (flexlager):
Täckskikt PI: Polyimid (PI) är ett flexibelt och värmebeständigt material som används som ett skyddande toppskikt i den flexibla delen av kretskortet.
Täckskikt AD: ger skydd åt det underliggande materialet från skador från den yttre miljön, kemikalier eller fysiska repor
Lager 5 (flexlager):
Base kopparlager: Ett annat lager av koppar, vanligtvis används för signalspår eller kraftdistribution.
Lager 6 (Flex Layer):
PI: Polyimid (PI) är ett flexibelt och värmebeständigt material som används som basskikt i flexdelen av PCB.
Lager 7 (Flex Layer):
Base kopparlager: Ännu ett lager av koppar, vanligtvis används för signalspår eller kraftdistribution.
Lager 8 (flexlager):
PP: Polypropen (PP) är ett flexibelt material som används i den flexibla delen av kretskortet.
Cowerlayer AD: ger skydd åt det underliggande materialet från skador från den yttre miljön, kemikalier eller fysiska repor
Täckskikt PI: Polyimid (PI) är ett flexibelt och värmebeständigt material som används som ett skyddande toppskikt i den flexibla delen av kretskortet.
Lager 9 (inre lager):
FR4: Ytterligare ett lager av FR4 ingår för ytterligare mekaniskt stöd och elektrisk isolering.
Lager 10 (bottenlager):
Base kopparskikt med pläterade kopparspår.
Nedre lager:
Grön lödmask.

Observera att för en mer exakt bedömning och specifika konstruktionsöverväganden, rekommenderas att du rådgör med en mönsterkortsdesigner eller tillverkare som kan tillhandahålla detaljerad analys och rekommendationer baserat på dina specifika krav och begränsningar.

Sammanfattningsvis:

Rigid flex PCB stackup är en innovativ lösning som kombinerar fördelarna med styva och flexibla PCB-material. Dess flexibilitet, kompakthet och tillförlitlighet gör den lämplig för olika applikationer som kräver utrymmesoptimering och dynamisk böjning. Att förstå grunderna för rigid-flex stackups och deras konstruktion kan hjälpa dig att fatta välgrundade beslut när du designar och tillverkar elektroniska enheter. När tekniken fortsätter att utvecklas kommer efterfrågan på rigid-flex PCB-stapling utan tvekan att öka, vilket driver på ytterligare utveckling inom detta område.