Materialen en constructie van flexibele circuits

We kunnen flexibele schakelingen in verschillende toepassingen gebruiken. Ze kunnen veilig worden gebogen tot kleine en gecompliceerde elektronica, waardoor ze geschikt zijn voor moderne apparaten zoals smartphones. Ze absorberen gemakkelijk schokken en trillingen in toepassingen met hoge belasting.

Rigid-flex circuits combineren een standaard printplaatconstructie met een flexibel ontwerp voor situaties die meer duurzaamheid vereisen. Heb je je ooit afgevraagd over de materialen en lay-outs die betrokken zijn bij het maken van deze veelzijdige PCB's? Deze blogpost geeft een snel overzicht van veelvoorkomende materialen en constructies in flex- en rigid-flex PCB's.

Materialen gebruikt in flexibele circuits

Terwijl de meeste standaard PCB's een basis van glasvezel of metaal hebben, bestaan ​​flexcircuitkernen uit een flexibel polymeer. De meeste flex-PCB's hebben een polyimide (PI)-film als substraat. PI-folie wordt niet zacht bij verhitting, maar blijft flexibel na thermoharding. Veel thermohardende harsen zoals PI worden stijf na verwarming, waardoor PI een superieur materiaal is in de constructie van flexibele PCB's. Standaard PI-film is niet goed bestand tegen vocht en scheuren, maar het kiezen van een verbeterde PI-film verzacht deze problemen.

Een flex-PCB vereist ook een kleefstof of speciaal basismateriaal om de lagen te bevestigen. Fabrikanten gebruikten voorheen alleen lijm, maar deze methode verminderde de betrouwbaarheid van de printplaat. Om deze problemen op te lossen, ontwikkelden ze zelfklevende PI die zonder lijm aan koper hecht. Dit materiaal zorgt voor dunnere ontwerpen met een lager risico op breuk. In plaats van een soldeermasker te gebruiken om een ​​flexcircuit te bedekken en te beschermen, gebruiken fabrikanten een afdekfolie die ook met PI is gemaakt. Als u wilt dat het gebied op de flex-pcb stijf is, kan de fabrikant een stijver op dat gedeelte lamineren, maar het signaal kan niet tussen de flex en de stijvere reizen.

Rigid-Flex PCB-materialen

Een rigid-flex PCB verbindt rigide PCB-materialen met flexmaterialen. Het resultaat buigt alleen op bepaalde plaatsen, waardoor het bord sterker en toch flexibel is. Als u wilt dat het signaal wordt overgedragen tussen het starre en flexgedeelte, moet u een rigide flex-printplaat ontwerpen. In een rigid-flex ontwerp lijkt het flexibele deel van het bord op een typisch flexcircuit. Ondertussen hebben de stijve secties vergelijkbare materialen als standaard stijve PCB's. Net als standaard PCB's hebben deze stijve gebieden vaak glasvezel als substraatmateriaal. Meerlaagse rigid-flex PCB's bevatten ook prereg-glasvezel als middelste substraatlagen.

Populaire stackups voor Layer Flex Circuit-constructie

Enkel- en dubbellaagse flexcircuits hebben elk gemeenschappelijke stackups die in veel elektronica worden aangetroffen. Een enkellaags flexcircuit bevat vaak verstijvers gemaakt van drukgevoelige lijm (PSA) en FR-4 glasvezel. Stukken FR-4 stabiliseren elk uiteinde van de PCB, terwijl een dunne laag PSA stevigheid toevoegt aan het midden van het bord. Omdat dubbellaagse flex-PCB's meerdere computergerelateerde toepassingen hebben, hebben ze meestal ZIF-connectoren (zero insertion force). Het gebruik van PI als verstevigingen aan de uiteinden geeft het bord de flexibiliteit die nodig is om aan de ZIF-connector te bevestigen.

Rigid-flex PCB's hebben verschillende constructies, maar een gemeenschappelijke benadering omvat vier stijve lagen en twee flexibele. Het bevat een kern gemaakt van zelfklevend PI die het risico op breuk vermindert. Boven deze laag en de koperfilm zijn twee lagen prepreg verbonden met de deklaaglijm en de deklaaglagen van het flexibele gedeelte. De stijve secties krijgen extra lagen koper, glasvezel en soldeermasker.

Het beste flexcircuit voor uw toepassing kiezen

Het klantenserviceteam van MCL kan u helpen bij het vinden van de beste materialen en constructie voor uw flex- of rigid-flex PCB. Bezoek onze contactpagina om online een bericht achter te laten.