Материалы и конструкция гибких печатных плат: создание надежных высокопроизводительных PCB

Гибкие печатные платы находят применение во множестве сфер. Они могут безопасно изгибаться, помещаясь в компактные и сложные электронные устройства, что делает их идеальными для современных гаджетов вроде смартфонов. Кроме того, они эффективно гасят удары и вибрации в условиях высоких нагрузок.

Ригид-флекс платы сочетают стандартную конструкцию жестких плат с гибким дизайном для случаев, требующих повышенной надежности. Хотите узнать, из каких материалов и слоев состоят эти универсальные PCB? В этой статье мы кратко рассмотрим наиболее распространенные материалы и конструкции гибких и ригид-флекс печатных плат.

Материалы, используемые в гибких платах

В то время как большинство стандартных PCB имеют основание из стекловолокна или металла, ядро гибких плат состоит из гибкого полимера. Большинство гибких печатных плат используют полиимидную (PI) пленку в качестве субстрата. PI-пленка не размягчается при нагревании, сохраняя гибкость после термоукрепления. Многие термоукрепляющиеся смолы, такие как PI, становятся жесткими после нагревания, что делает полиимид превосходным материалом для гибких плат. Стандартная PI-пленка слабо устойчива к влаге и разрывам, однако использование улучшенных модификаций полиимида решает эти проблемы.

Для соединения слоев гибкой PCB требуется клеевой слой или специальный базовый материал. Раньше производители использовали только клеи, но этот метод снижал надежность плат. Для устранения проблемы были разработаны бесклеевые полиимиды, которые связываются с медью без клея. Этот материал позволяет создавать более тонкие конструкции с меньшим риском разрыва переходных отверстий. Вместо паяльной маски для защиты гибкой платы производители используют покрывную пленку (coverlay), также изготовленную из полиимида. Если участок гибкой платы должен быть жестким, к нему можно ламинировать усилитель (стиффнер), но сигнал не может проходить между гибкой зоной и усилителем.

Материалы ригид-флекс печатных плат

Ригид-флекс PCB соединяет материалы жестких и гибких плат. Результат — плата, которая изгибается только в определенных местах, оставаясь прочной и гибкой одновременно. Если сигнал должен передаваться между жесткой и гибкой частью, необходим именно ригид-флекс дизайн. В такой конструкции гибкий участок похож на типичную гибкую плату, а жесткие секции имеют материалы, аналогичные стандартным PCB. Как и в обычных платах, в жестких зонах часто используется стекловолокно в качестве субстрата. Многослойные ригид-флекс платы также включают прослои из препрега на базе стекловолокна.

Популярные стэкапы для гибких печатных плат

Одно- и двухслойные гибкие платы имеют типичные стэкапы, широко применяемые в электронике. Однослойная гибкая плата часто включает усилители из клеящейся под давлением ленты (PSA) и стеклопластика FR-4. Элементы FR-4 стабилизируют оба конца платы, а тонкий слой PSA придает жесткость центральной части. Поскольку двухслойные гибкие PCB часто используются в компьютерной технике, они обычно оснащены разъемами с нулевой силой вставки (ZIF). Использование полиимида в качестве усилителей на концах платы обеспечивает необходимую гибкость для подключения к ZIF-разъему.

У ригид-флекс плат существует множество конструкций, но один из распространенных вариантов включает четыре жестких и два гибких слоя. В его основе — ядро из бесклеевого полиимида, снижающего риск разрывов. Над этим слоем и его медной фольгой располагаются два слоя препрега, соединяющиеся с клеевым слоем и покрывной пленкой гибкого участка. Жесткие секции получают дополнительные слои меди, стекловолокна и паяльной маски.

Выбор оптимальной гибкой платы для вашего применения

Команда технической поддержки MCL поможет подобрать лучшие материалы и конструкцию для вашей гибкой или ригид-флекс PCB. Перейдите на страницу контактов, чтобы оставить заявку онлайн.