柔性电路材料和结构
我们可以在各种应用中使用柔性电路。它们可以安全地弯曲成小而复杂的电子产品,使其适用于智能手机等现代设备。它们在高应力应用中很容易吸收冲击和振动。
刚柔结合电路将标准电路板结构与灵活设计相结合,适用于需要更高耐用性的情况。您有没有想过创建这些多功能 PCB 所涉及的材料和布局?这篇博文将简要概述柔性和刚柔结合 PCB 中的常见材料和结构。
柔性电路中使用的材料
虽然大多数标准 PCB 具有玻璃纤维或金属底座,但柔性电路芯由柔性聚合物组成。大多数柔性 PCB 都有聚酰亚胺 (PI) 薄膜作为基材。 PI膜受热不软化,但热固化后仍保持柔韧性。许多热固性树脂(如 PI)在加热后变硬,使 PI 成为柔性 PCB 结构中的优质材料。标准的 PI 膜不具备良好的抗湿和抗撕裂性,但选择升级的 PI 膜可以缓解这些问题。
柔性 PCB 还需要粘合剂或特殊基材来连接其层。制造商以前只使用粘合剂,但这种方法降低了 PCB 的可靠性。为了解决这些问题,他们开发了无粘合剂 PI,无需粘合剂即可附着在铜上。这种材料可以实现更薄的设计,同时降低过孔破损的风险。制造商不使用阻焊层来覆盖和保护柔性电路,而是使用同样由 PI 制成的覆盖膜。如果您希望 flex pcb 上的区域是刚性的,制造商可以在该部分层压较硬的部分,但信号不能在 flex 和较硬的部分之间传播。
刚性-柔性 PCB 材料
刚柔结合 PCB 将刚性 PCB 材料连接到柔性材料。结果仅在某些地方弯曲,使板更坚固但仍然灵活。如果您希望信号在刚性和柔性部分之间传输,您将需要设计一个刚性柔性 pcb。在刚柔结合设计中,电路板的柔性部分类似于典型的柔性电路。同时,刚性部分的材料与标准刚性 PCB 相似。就像标准 PCB 一样,这些刚性区域通常使用玻璃纤维作为基材。多层刚挠结合电路板还包括预浸玻璃纤维作为中间基板层。
层柔性电路结构的流行叠层
单层和双层柔性电路都有许多电子产品中常见的叠层。单层柔性电路通常包括由压敏粘合剂 (PSA) 和 FR-4 玻璃纤维制成的加强板。 FR-4 块稳定了 PCB 的每一端,而一层薄薄的 PSA 增加了电路板中间的坚固性。由于双层柔性 PCB 具有多种与计算机相关的应用,它们往往具有零插入力 (ZIF) 连接器。使用 PI 作为末端的加强筋,使电路板具有连接到 ZIF 连接器所需的灵活性。
刚柔结合 PCB 具有各种结构,但一种常见的方法涉及四个刚性层和两个柔性层。它包括一个由无粘合剂 PI 制成的芯,可降低破损风险。在该层及其铜膜之上,两层预浸料连接到柔性部分的覆盖层粘合剂和覆盖层。刚性部分接受额外的铜层、玻璃纤维和阻焊层。
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