Что такое стек жесткой гибкой печатной платы

В современном быстро меняющемся технологическом мире электронные устройства становятся все более совершенными и компактными. Чтобы удовлетворить требования этих современных устройств, печатные платы (PCB) продолжают развиваться и внедрять новые методы проектирования. Одной из таких технологий является сборка жестких и гибких печатных плат, которая предлагает множество преимуществ с точки зрения гибкости и надежности.В этом подробном руководстве будет рассмотрено, что такое сборка жестко-гибких печатных плат, ее преимущества и конструкция.

Прежде чем углубиться в детали, давайте сначала рассмотрим основы стека печатной платы:

Под стекированием печатной платы подразумевается расположение различных слоев печатной платы внутри одной печатной платы. Он предполагает объединение различных материалов для создания многослойных плат, обеспечивающих электрические соединения. Традиционно при сборке жесткой печатной платы для всей платы используются только жесткие материалы. Однако с появлением гибких материалов появилась новая концепция — сборка жестко-гибких печатных плат.

Итак, что же такое жестко-гибкий ламинат?

Стек жестко-гибких печатных плат представляет собой гибридную печатную плату, сочетающую в себе жесткие и гибкие материалы печатной платы. Он состоит из чередующихся жестких и гибких слоев, что позволяет плате сгибаться или изгибаться по мере необходимости, сохраняя при этом ее структурную целостность и электрическую функциональность. Эта уникальная комбинация делает жестко-гибкие пакеты печатных плат идеальными для приложений, где пространство имеет решающее значение и требуется динамический изгиб, таких как носимые устройства, аэрокосмическое оборудование и медицинские устройства.

Теперь давайте рассмотрим преимущества выбора жестко-гибкой печатной платы для вашей электроники.

Во-первых, ее гибкость позволяет доске помещаться в ограниченном пространстве и принимать нестандартные формы, максимально увеличивая доступное пространство. Эта гибкость также уменьшает общий размер и вес устройства за счет устранения необходимости в разъемах и дополнительной проводке. Кроме того, отсутствие разъемов сводит к минимуму потенциальные точки отказа, повышая надежность. Кроме того, сокращение количества проводов улучшает целостность сигнала и снижает проблемы с электромагнитными помехами (EMI).

Конструкция жестко-гибкой печатной платы включает в себя несколько ключевых элементов:

Обычно он состоит из нескольких жестких слоев, соединенных между собой гибкими слоями. Количество слоев зависит от сложности схемы и желаемой функциональности. Жесткие слои обычно состоят из стандартных FR-4 или высокотемпературных ламинатов, тогда как гибкие слои представляют собой полиимид или аналогичные гибкие материалы. Чтобы обеспечить правильное электрическое соединение между жесткими и гибкими слоями, используется уникальный тип клея, называемый анизотропным проводящим клеем (ACA). Этот клей обеспечивает как электрические, так и механические соединения, обеспечивая надежную работу.

Чтобы понять структуру жестко-гибкой печатной платы, вот разбивка 4-слойной структуры жестко-гибкой печатной платы:

Верхний слой:
Зеленая паяльная маска — это защитный слой, нанесенный на печатную плату (печатную плату).
Уровень 1 (Сигнальный уровень):
Базовый медный слой с медными дорожками.
Слой 2 (внутренний слой/диэлектрический слой):
FR4: Это обычный изоляционный материал, используемый в печатных платах, обеспечивающий механическую поддержку и электрическую изоляцию.
Уровень 3 (гибкий слой):
ПП: клейкий слой из полипропилена (ПП) обеспечивает защиту печатной платы.
Уровень 4 (гибкий слой):
Покровный слой PI: Полиимид (PI) — это гибкий и термостойкий материал, используемый в качестве защитного верхнего слоя в гибкой части печатной платы.
Покровный слой AD: обеспечивает защиту основного материала от повреждений внешней средой, химикатами или физическими царапинами.
Уровень 5 (гибкий слой):
Базовый медный слой: еще один слой меди, обычно используемый для трассировки сигналов или распределения мощности.
Уровень 6 (гибкий слой):
PI: Полиимид (PI) — это гибкий и термостойкий материал, используемый в качестве базового слоя в гибкой части печатной платы.
Уровень 7 (гибкий слой):
Базовый медный слой: еще один слой меди, обычно используемый для трассировки сигналов или распределения мощности.
Уровень 8 (гибкий слой):
ПП: Полипропилен (ПП) — это гибкий материал, используемый в гибкой части печатной платы.
Cowerlayer AD: обеспечивает защиту основного материала от повреждений внешней средой, химикатами или физических царапин.
Покровный слой PI: Полиимид (PI) — это гибкий и термостойкий материал, используемый в качестве защитного верхнего слоя в гибкой части печатной платы.
Слой 9 (внутренний слой):
FR4: Еще один слой FR4 включен для дополнительной механической поддержки и электрической изоляции.
Слой 10 (нижний слой):
Базовый медный слой с медными дорожками.
Нижний слой:
Зеленая паяльная маска.

Обратите внимание, что для более точной оценки и конкретных соображений проектирования рекомендуется проконсультироваться с разработчиком или производителем печатной платы, который может предоставить подробный анализ и рекомендации, основанные на ваших конкретных требованиях и ограничениях.

В итоге:

Сборка жестко-гибких печатных плат — это инновационное решение, сочетающее в себе преимущества жестких и гибких материалов для печатных плат. Его гибкость, компактность и надежность делают его пригодным для различных применений, требующих оптимизации пространства и динамического изгиба. Понимание основ жестко-гибких стеков и их конструкции может помочь вам принимать обоснованные решения при проектировании и производстве электронных устройств. Поскольку технологии продолжают развиваться, спрос на жестко-гибкие печатные платы, несомненно, будет расти, что будет способствовать дальнейшему развитию в этой области.