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技術(shù)專題
柔性PCB的加勁劑的重要性
柔性PCB的加勁劑的重要性
隨著印刷電路板（PCB）的發(fā)展，它們正逐漸從剛性板轉(zhuǎn)變?yōu)槿嵝园濉Ｔ卺t(yī)學(xué)領(lǐng)域，其需求正在增長(zhǎng)。此外，在軍事，航空航天和工業(yè)市場(chǎng)，制造商正加緊生產(chǎn)柔性電路板和剛性電路板。韜放 PCB具有生產(chǎn)各種類型的柔性板以滿足市場(chǎng)需求的技術(shù)和專業(yè)知識(shí)。
柔性電路為設(shè)計(jì)人員提供的主要優(yōu)勢(shì)是，當(dāng)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)不允許使用剛性電路板時(shí)，便可以為產(chǎn)品配備合適的電路。這使得柔性電路對(duì)于電子行業(yè)中的多種應(yīng)用具有不可估量的價(jià)值。
盡管靈活性在大多數(shù)應(yīng)用中可能是理想的功能，但電路的某些部分可能也需要堅(jiān)硬。例如，如果連接器需要在PCB上焊接的區(qū)域不是很硬，那么在插入和拔出連接器時(shí)就有損壞PCB的潛在風(fēng)險(xiǎn)。由于電路板柔軟而有彈性，因此連接器的插入和拔出力會(huì)落在焊接墊上。而且，這會(huì)導(dǎo)致它們從板上抬起，從而損壞板子。有了堅(jiān)硬的木板，力就會(huì)分布在整個(gè)區(qū)域上。此外，它不會(huì)損壞電路上的焊點(diǎn)。
PCB加勁劑的必要性
韜放 PCB 在柔性電路中添加了加強(qiáng)筋，以加固包含組件的區(qū)域以及需要?jiǎng)傂缘膮^(qū)域，而不是在電路板會(huì)彎曲的區(qū)域。在許多情況下，柔性電路需要具有剛性區(qū)域。這些包括：
彎曲區(qū)域附近是否存在組件
增加柔性電路的耐磨性
董事會(huì)的特定領(lǐng)域需要機(jī)械加強(qiáng)
在柔性電路中保持所需的厚度
PCB上的支撐組件和連接器
限制需要它的電路部分的靈活性
更好地處理柔性板
保持柔性電路的特定區(qū)域穩(wěn)定和平整
改善散熱并緩解應(yīng)力
符合零插入力（ZIF）連接器規(guī)格
增加和限制電路的撓性和剛性部分的交點(diǎn)處的彎曲半徑-以避免在重復(fù)彎曲操作過程中撓性部分上的應(yīng)力。
使用加強(qiáng)筋的基本原因是，當(dāng)柔性電路需要?jiǎng)傂詤^(qū)域以防止損壞時(shí)，可能會(huì)受到連接器或與其相連的組件的損壞。由于加強(qiáng)筋不允許電路彎曲，因此可以保護(hù)該區(qū)域中焊點(diǎn)的完整性。
如果撓性電路僅具有較小的SMD組件，并且不會(huì)對(duì)撓性部件施加太大的應(yīng)力，則可能無需使用加勁肋。同樣，如果在柔性區(qū)域中PCB上沒有安裝任何組件，則設(shè)計(jì)人員可以決定不使用任何加勁肋。
補(bǔ)強(qiáng)材
盡管FR4是韜放 PCB用于制造加勁肋的最常用材料。此外，根據(jù)應(yīng)用需求，他們還使用聚酰亞胺，鋁和不銹鋼。FR4和聚酰亞胺加勁肋還可能具有其他功能，例如墊，鍍通孔以及已安裝的組件。
盡管加勁肋的厚度可能在8百萬(wàn)至5千9百萬(wàn)（0.008英寸-0.059英寸）的范圍內(nèi)，但制造商更喜歡以標(biāo)準(zhǔn)厚度使用它們。通常，它是2000萬(wàn)（0.020英寸），3100萬(wàn)（0.031英寸），3900萬(wàn)（0.039英寸）和5900萬(wàn)（0.059英寸）。對(duì)加強(qiáng)筋的特定厚度的要求取決于應(yīng)用。通常，加勁肋越厚，它為柔性PCB提供的支撐越好。
例如，ZIF連接器要求插入其中的柔性電路區(qū)域要堅(jiān)硬。制造商通過在接觸指上使用聚酰亞胺加勁肋來實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。通常，ZIF連接器的PCB厚度要求在0.2到0.3 mm之間。考慮到實(shí)際的柔性PCB材料的厚度，接觸指處的加強(qiáng)筋厚度可以在2密耳和8密耳之間變化（0.002英寸和0.008英寸）。
某些應(yīng)用要求更高的剛度，并且制造商為此目的使用鋁或不銹鋼加勁肋。金屬加強(qiáng)筋還具有在必要時(shí)充當(dāng)散熱器的優(yōu)勢(shì)。但是，添加金屬加強(qiáng)筋會(huì)大大增加柔性電路的成本。
加勁劑的應(yīng)用
對(duì)于需要鍍通孔（PTH）的組件，可以使用加勁肋。韜放 PCB建議在將要安裝組件的柔性板側(cè)面上使用加勁肋。這將允許接觸柔性電路上的焊盤，從而使組裝更加容易。設(shè)計(jì)人員應(yīng)始終將FR4加強(qiáng)板上的孔擴(kuò)大到撓性電路上的孔大約0.3毫米。這肯定會(huì)確保良好的對(duì)齊。
韜放 PCB還建議將柔性電路制成陣列形式，同時(shí)在整個(gè)陣列邊界都包括FR4加強(qiáng)筋。這有助于使陣列足夠剛性，以使其能夠在自動(dòng)組裝過程中運(yùn)行。它不需要任何其他工具板。
制造商通常使用熱量和壓力將加強(qiáng)筋連接到電路上。但是，韜放 PCB建議使用壓敏粘合劑連接加強(qiáng)筋。在滿足特定性能要求的此類膠粘劑的幾種變體中。較流行的兩種類型是熱粘合粘合劑和壓敏粘合劑。
制造商根據(jù)加強(qiáng)筋的位置和配置選擇要使用的粘合劑類型。例如，如果加勁肋的尺寸沒有超出柔性板的輪廓，則壓敏膠將是將其連接到電路的最佳方法。制造商決定要使用的特定壓敏膠。它主要取決于柔性PCB是否將進(jìn)行自動(dòng)化的自動(dòng)回流焊循環(huán)，或最終粘附于何種材料。增強(qiáng)劑通常需要自己的預(yù)浸料層壓周期，某些增強(qiáng)劑材料也需要額外的層壓周期。
剛性電路與柔性電路之間的粘接
制造商更喜歡使用不流動(dòng)的預(yù)浸料作為粘合撓性和剛性材料的典型材料，這在標(biāo)準(zhǔn)FR4或聚酰亞胺材料中最為常見。根據(jù)不同的應(yīng)用，制造商可以將加勁肋僅安裝在柔性PCB的一側(cè)或兩側(cè)。在兩側(cè)加勁肋時(shí)，韜放 PCB建議設(shè)計(jì)人員進(jìn)行評(píng)估，以避免在PCB組裝階段出現(xiàn)復(fù)雜情況。
單個(gè)柔性電路設(shè)計(jì)可能需要多個(gè)加勁肋厚度。這種類型的設(shè)計(jì)有一些局限性，可能需要徹底檢查PCB供應(yīng)商的功能。
加勁肋的應(yīng)力消除
盡管設(shè)計(jì)人員在撓性電路的某些區(qū)域添加了加強(qiáng)筋以減輕撓曲部件上的應(yīng)變，但加強(qiáng)筋本身可能需要消除應(yīng)變。更具體地需要電路延伸到加勁肋之外的地方。韜放 PCB建議使用彈性粘合劑或環(huán)氧樹脂將瞬態(tài)邊緣圓角化。他們可以更好地緩解這種壓力。在扶強(qiáng)材的邊緣提供應(yīng)力消除有助于防止在從撓曲到剛硬的過渡區(qū)域出現(xiàn)應(yīng)力上升。