挠性和刚性-挠性的PCB加劲剂指南

2021-04-26

挠性和刚性-挠性的PCB加劲剂指南

在PCB组件中，PCB加强筋是众多(duō)柔性電(diàn)路设计中的典型必需品。柔性電(diàn)路板是目前市场上流行的印刷電(diàn)路板之一。˚F法PCB小(xiǎo)号会融入我们发现很(hěn)难整合刚性PCB的地方。

在本文(wén)中，我们将解决以下几点：

柔性PCB中的加劲肋是什么？

PCB加强筋有(yǒu)什么用(yòng)途？

為(wèi)什么柔性PCB需要加劲肋？ 

柔性PCB加劲肋材料

如何使用(yòng)柔性PCB加强筋？

基于FR4加强板的刚挠性和硬质PCB的區(qū)别

加强筋注意事项

带加强筋的刚柔叠层样品

什么是柔性PCB的加劲肋？

加固件不是PCB的電(diàn)气部件，而是承担提供机械支撑的工作。它是附加的机械零件，可(kě)在组装过程中為(wèi)PCB提供机械支撑。

柔性PCB也有(yǒu)缺点。他(tā)们可(kě)能(néng)太灵活了！它们在需要刚度的地方可(kě)能(néng)不是刚硬的。这是人类经验付诸实践的地方。我们為(wèi)这些情况创建了PCB加劲肋。

加劲肋有(yǒu)什么用(yòng)途？

当我们必须硬化柔性電(diàn)路中的特定區(qū)域时，我们会使用(yòng)加劲肋。首先，我们需要了解PCB加强板不是電(diàn)路板设计的组成部分(fēn)。这不会让電(diàn)路弯曲，并且会保护零件的焊点完整性。以下是一些需要加劲肋的原因：

机械支撑包含SMT和/或PTH组件的電(diàn)路板的特定區(qū)域。

保持挠性電(diàn)路中的合法厚度。 

支持PCB组件和连接器。

根据要求将柔性零件限制在刚性區(qū)域。

便于更好地处理(lǐ)薄薄的電(diàn)路板。

使柔性電(diàn)路的某些區(qū)域保持平坦和稳定。

符合零插入力（ZIF）连接器规格。

在刚性和柔性部分(fēn)的交点处增加電(diàn)路的弯曲半径。这样可(kě)以避免在多(duō)次弯曲操作过程中挠曲零件上的应力。

路由并保留阵列。為(wèi)了实现这一点，加强材料将延伸到阵列中。

為(wèi)什么柔性PCB需要加劲肋？

在以下情况下需要加劲肋：

组件放置在弹性區(qū)域中。

放置在弯曲區(qū)域中的组件的重量会给弯曲材料施加压力。

為(wèi)了放置SMT垫片组件，需要在挠性件上创建平坦且坚固的表面。

需要多(duō)次插入的连接器将需要一个加强件，以帮助减少焊盘的应力。

柔性PCB加劲肋材料

為(wèi)PCB加强件选择正确的材料至关重要，因為(wèi)它在我们的应用(yòng)中具有(yǒu)广泛的优势。在本节中，我们将了解挠性電(diàn)路中通常使用(yòng)的加强材料。通常，PCB加强板由FR4或硬质聚酰亚胺制成。

FR4是用(yòng)环氧树脂浸渍的玻璃纤维编织层压板。聚酰亚胺是使用(yòng)形成薄膜层的高温聚合物(wù)生产的。可(kě)以堆叠许多(duō)层以获得更大的厚度。Kapton是用(yòng)于PCB加强板的经典聚酰亚胺之一。当需要加長(cháng)挠性端并将其插入ZIF连接器时，经常使用(yòng)Kapton。

在某些情况下，您可(kě)能(néng)需要使用(yòng)其他(tā)材料（例如不锈钢或铝）作為(wèi)PCB加强板。但是，这些材料更昂贵。

典型的加强筋厚度：

加劲肋的厚度為(wèi)0.002英寸至0.059英寸。Kapton加强筋的厚度范围為(wèi)0.002英寸至0.010英寸，刚性加强筋的厚度范围為(wèi)0.008英寸至0.059英寸。PCB加强件越厚，它将提供的支撑越多(duō)。但是每种设计都追求不同的厚度。如果要使電(diàn)路板更厚，则必须使用(yòng)聚酰亚胺加劲肋。

如何使用(yòng)PCB加劲肋？

当我们对镀通孔（PTH）部件使用(yòng)加劲肋时，加劲肋应位于插入部件的挠性線(xiàn)的同一侧。这允许接触柔性電(diàn)路上的焊盘。您也可(kě)以将加劲肋连接到零件的两侧，但是PCB组件将需要检查阵列配置。当我们需要用(yòng)于柔性電(diàn)路设计的装配阵列时，在整个阵列边界都包括FR4加强筋是很(hěn)常见且具有(yǒu)成本效益的。这总结為(wèi)一个刚性阵列。在大多(duō)数情况下，这允许零件以与刚性電(diàn)路板设计相同的方式进行自动组装。它还消除了对任何其他(tā)工具板等的需求。

通常，我们将使用(yòng)热量和压力（热粘合）将加劲肋连接到電(diàn)路。我们还可(kě)以使用(yòng)压敏粘合剂粘贴PCB加强板。 

两种流行的胶粘剂通常属于压敏胶粘剂（PSA）和热粘合胶粘剂。粘合剂的选择取决于各种性能(néng)要求，例如热暴露，耐化學(xué)性以及对各种材料的粘合性。

刚性-柔性和刚性PCB之间的區(qū)别 

刚性挠性板是一种挠性PCB，但它与FR4加强板结合在一起，可(kě)增强组装过程中的刚性。刚性-柔性電(diàn)路被称為(wèi)包括刚性和柔性衬底的混合柔性電(diàn)路。我们将它们层压成一个单一的结构。

即使在衬垫上，在刚性挠性的刚性部分(fēn)上也没有(yǒu)痕迹。该刚性部分(fēn)仅增强了该位置的刚性。也就是说，它只是為(wèi)柔韧性提供了机械支撑。但是，对于刚挠式PCB，刚體(tǐ)和挠性部件均设计有(yǒu)走線(xiàn)，我们通过孔将它们连接。也就是说，它不是机械支撑，而是刚性-柔性PCB的電(diàn)气连接。

 刚挠性PCB具有(yǒu)電(diàn)气连接，而刚性PCB用(yòng)于机械支撑。

PCB加强筋注意事项

加劲肋应与裸露的覆盖层重叠0.030英寸，以减轻应力。Coverlay用(yòng)作柔性PCB的阻焊剂。

使用(yòng)多(duō)个加劲肋时，请保持相同的加劲肋厚度。

要了解有(yǒu)关柔性设计注意事项的更多(duō)信息，请查看避免常见的柔性PCB错误和成功设计

使用(yòng)PCB加强筋的优势

加强剂会增强焊点，从而提高耐磨性。

加强筋可(kě)用(yòng)于消除应力和散热。

带有(yǒu)加强筋的样品刚柔叠层

让我们看一下一些带有(yǒu)PCB加强板的刚柔叠层示例。

当我们在挠性電(diàn)路中需要刚性區(qū)域时，可(kě)以使用(yòng)加劲肋来保护连接在其上的组件或连接器。这样可(kě)以保护電(diàn)路免于弯曲，并保护焊点的完整性。FR4材料通常用(yòng)于加劲肋，该材料可(kě)以与热固化丙烯酸粘合剂或压敏粘合剂相连。这满足了我们在柔性電(diàn)路中固定特定區(qū)域的要求。