柔性PCB的加劲剂的重要性

2021-03-08

随着印刷電(diàn)路板（PCB）的发展，它们正逐渐从刚性板转变為(wèi)柔性板。在医學(xué)领域，其需求正在增長(cháng)。此外，在军事，航空航天和工业市场，制造商(shāng)正加紧生产柔性電(diàn)路板和刚性電(diàn)路板。韬放 PCB具有(yǒu)生产各种类型的柔性板以满足市场需求的技术和专业知识。

柔性電(diàn)路為(wèi)设计人员提供的主要优势是，当产品的设计不允许使用(yòng)刚性電(diàn)路板时，便可(kě)以為(wèi)产品配备合适的電(diàn)路。这使得柔性電(diàn)路对于電(diàn)子行业中的多(duō)种应用(yòng)具有(yǒu)不可(kě)估量的价值。

尽管灵活性在大多(duō)数应用(yòng)中可(kě)能(néng)是理(lǐ)想的功能(néng)，但電(diàn)路的某些部分(fēn)可(kě)能(néng)也需要坚硬。例如，如果连接器需要在PCB上焊接的區(qū)域不是很(hěn)硬，则在插入和移除连接器的情况下，存在损坏PCB的潜在风险。由于電(diàn)路板柔软而有(yǒu)弹性，因此连接器的插入和拔出力会落在焊接垫上。而且，这会导致它们从板上抬起，从而损坏板子。有(yǒu)了坚硬的木(mù)板，力就会分(fēn)布在整个區(qū)域上。此外，它不会损坏電(diàn)路上的焊点。

PCB加劲剂的必要性

韬放 PCB在柔性電(diàn)路中添加了加强板，以加固包含组件的區(qū)域以及需要刚性的區(qū)域，而不是在電(diàn)路板会弯曲的區(qū)域。在许多(duō)情况下，柔性電(diàn)路需要具有(yǒu)刚性區(qū)域。这些包括：

弯曲區(qū)域附近是否存在组件

增加柔性電(diàn)路的耐磨性

董事会的特定领域需要机械加强

在柔性電(diàn)路中保持所需的厚度

PCB上的支撑组件和连接器

限制需要它的電(diàn)路部分(fēn)的灵活性

更好地处理(lǐ)柔性板

保持柔性電(diàn)路的特定區(qū)域稳定和平整

改善散热并缓解应力

符合零插入力（ZIF）连接器规格

增加和限制電(diàn)路的挠性部分(fēn)和刚性部分(fēn)的交点处的弯曲半径-以避免在重复弯曲操作期间挠性部分(fēn)上的应力。

使用(yòng)加强筋的基本原因是，当柔性電(diàn)路需要刚性區(qū)域以防止损坏时，可(kě)能(néng)会受到连接器或与其相连的组件的损坏。由于加强筋不允许電(diàn)路弯曲，因此可(kě)以保护该區(qū)域中焊点的完整性。

如果挠性電(diàn)路仅具有(yǒu)较小(xiǎo)的SMD组件，并且不会对挠性部件施加太大的应力，则可(kě)能(néng)无需使用(yòng)加劲肋。同样，如果在柔性區(qū)域中PCB上没有(yǒu)安装任何组件，则设计人员可(kě)以决定不使用(yòng)任何加劲肋。

补强材

尽管FR4是韬放 PCB用(yòng)于制造加劲肋的最常用(yòng)材料。此外，根据应用(yòng)需求，他(tā)们还使用(yòng)聚酰亚胺，铝和不锈钢。FR4和聚酰亚胺加劲肋还可(kě)能(néng)具有(yǒu)其他(tā)功能(néng)，例如垫，镀通孔以及已安装的组件。

尽管加劲肋的厚度可(kě)能(néng)在8百万至5千9百万（0.008英寸-0.059英寸）的范围内，但制造商(shāng)更喜欢以标准厚度使用(yòng)它们。通常，它是2000万（0.020英寸），3100万（0.031英寸），3900万（0.039英寸）和5900万（0.059英寸）。对加强筋的特定厚度的要求取决于应用(yòng)。通常，加劲肋越厚，它為(wèi)柔性PCB提供的支撑越好。

例如，ZIF连接器要求插入其中的柔性電(diàn)路區(qū)域要坚硬。制造商(shāng)通过在接触指上使用(yòng)聚酰亚胺加劲肋来实现这一目标。通常，ZIF连接器的PCB厚度要求在0.2到0.3 mm之间。考虑到实际的柔性PCB材料的厚度，接触指处的加强筋厚度可(kě)以在2密耳和8密耳之间变化（0.002英寸和0.008英寸）。

某些应用(yòng)要求更高的刚度，并且制造商(shāng)為(wèi)此目的使用(yòng)铝或不锈钢加劲肋。金属加强筋还具有(yǒu)在必要时充当散热器的优势。但是，添加金属加强筋会大大增加柔性電(diàn)路的成本。

加劲剂的应用(yòng)

对于需要镀通孔（PTH）的组件，可(kě)以使用(yòng)加劲肋。韬放 PCB建议在将要安装组件的柔性板侧面上使用(yòng)加劲肋。这将允许接触柔性電(diàn)路上的焊盘，从而使组装更加容易。设计人员应始终将FR4加强板上的孔扩大到挠性電(diàn)路上的孔大约0.3毫米。这肯定会确保良好的对齐。

韬放 PCB还建议将柔性電(diàn)路制成阵列形式，同时在整个阵列边界都包括FR4加强筋。这有(yǒu)助于使阵列足够刚性，以使其能(néng)够在自动组装过程中运行。它不需要任何其他(tā)工具板。

制造商(shāng)通常使用(yòng)热量和压力将加强筋连接到電(diàn)路上。但是，韬放 PCB建议使用(yòng)压敏粘合剂连接加强筋。在满足特定性能(néng)要求的此类胶粘剂的几种变體(tǐ)中。较流行的两种类型是热粘合粘合剂和压敏粘合剂。

制造商(shāng)根据加强筋的位置和配置选择要使用(yòng)的粘合剂类型。例如，如果加劲肋的尺寸没有(yǒu)超出柔性板的轮廓，则压敏胶将是将其连接到電(diàn)路的最佳方法。制造商(shāng)决定要使用(yòng)的特定压敏胶。它主要取决于柔性PCB是否将进行自动化的自动回流焊循环，或最终粘附于何种材料。增强剂通常需要自己的预浸料层压周期，某些增强剂材料也需要额外的层压周期。

刚性電(diàn)路与柔性電(diàn)路之间的粘接

制造商(shāng)更喜欢使用(yòng)无流动的预浸料作為(wèi)粘合挠性和刚性材料的典型材料，这在标准FR4或聚酰亚胺材料中最為(wèi)常见。根据不同的应用(yòng)，制造商(shāng)可(kě)以将加劲肋仅安装在柔性PCB的一侧或两侧。在两侧加劲肋时，韬放 PCB建议设计人员进行评估，以避免在PCB组装阶段出现复杂情况。

单个柔性電(diàn)路设计可(kě)能(néng)需要多(duō)个加劲肋厚度。这种类型的设计有(yǒu)一些局限性，可(kě)能(néng)需要彻底检查PCB供应商(shāng)的功能(néng)。

加劲肋的应力消除

尽管设计人员在挠性電(diàn)路的某些區(qū)域添加了加强筋以减轻挠曲部件上的应变，但加强筋本身可(kě)能(néng)需要消除应变。更具體(tǐ)地需要電(diàn)路延伸到加劲肋之外的地方。韬放 PCB建议使用(yòng)弹性粘合剂或环氧树脂将瞬态边缘圆角化。他(tā)们可(kě)以更好地缓解这种压力。在扶强材的边缘提供应力消除有(yǒu)助于防止在从挠曲到刚硬的过渡區(qū)域出现应力上升。