Rigid Flex PCB Stackup چیست؟

در دنیای پر سرعت تکنولوژی امروز، دستگاه های الکترونیکی روز به روز پیشرفته تر و فشرده تر می شوند. برای برآورده ساختن نیازهای این دستگاه‌های مدرن، بردهای مدار چاپی (PCB) به تکامل و ترکیب تکنیک‌های طراحی جدید ادامه می‌دهند. یکی از این فناوری‌ها، stackup pcb انعطاف‌پذیر سفت و سخت است که مزایای زیادی از نظر انعطاف‌پذیری و قابلیت اطمینان ارائه می‌دهد.این راهنمای جامع به بررسی این موضوع می‌پردازد که چیدمان برد مدار انعطاف‌پذیر، مزایا و ساختار آن چیست.

قبل از پرداختن به جزئیات، اجازه دهید ابتدا به اصول اولیه استک آپ PCB بپردازیم:

PCB stackup به چیدمان لایه‌های مختلف برد مدار در یک PCB اشاره دارد. این شامل ترکیب مواد مختلف برای ایجاد تخته های چند لایه است که اتصالات الکتریکی را فراهم می کند. به طور سنتی، با یک پشته PCB سفت و سخت، فقط مواد سفت و سخت برای کل برد استفاده می شود. با این حال، با معرفی مواد منعطف، مفهوم جدیدی پدیدار شد - پشته‌بندی PCB انعطاف‌پذیر صلب.

بنابراین، لمینت انعطاف پذیر سخت چیست؟

یک برد مدار چاپی انعطاف‌پذیر صلب یک برد مدار ترکیبی است که مواد PCB صلب و انعطاف‌پذیر را ترکیب می‌کند. این شامل لایه‌های سفت و انعطاف‌پذیر متناوب است که به برد اجازه می‌دهد تا در صورت نیاز خم یا خم شود و در عین حال یکپارچگی ساختاری و عملکرد الکتریکی خود را حفظ کند. این ترکیب منحصربه‌فرد، پشته‌های PCB انعطاف‌پذیر را برای برنامه‌هایی ایده‌آل می‌کند که در آن فضا حیاتی است و خم شدن پویا مورد نیاز است، مانند پوشیدنی‌ها، تجهیزات هوافضا، و دستگاه‌های پزشکی.

اکنون، بیایید مزایای انتخاب یک پشته PCB انعطاف پذیر سخت برای وسایل الکترونیکی خود را بررسی کنیم.

اول، انعطاف پذیری آن به تخته اجازه می دهد تا در فضاهای تنگ قرار گیرد و با اشکال نامنظم مطابقت داشته باشد و فضای موجود را به حداکثر برساند. این انعطاف پذیری با بی نیازی از اتصالات و سیم کشی اضافی، اندازه و وزن کلی دستگاه را نیز کاهش می دهد. علاوه بر این، عدم وجود اتصال دهنده ها، نقاط بالقوه خرابی را به حداقل می رساند و قابلیت اطمینان را افزایش می دهد. علاوه بر این، کاهش سیم‌کشی یکپارچگی سیگنال را بهبود می‌بخشد و مشکلات تداخل الکترومغناطیسی (EMI) را کاهش می‌دهد.

ساخت یک انباشته PCB انعطاف پذیر شامل چندین عنصر کلیدی است:

معمولاً از چندین لایه صلب تشکیل شده است که توسط لایه های انعطاف پذیر به هم متصل شده اند. تعداد لایه ها به پیچیدگی طراحی مدار و عملکرد مورد نظر بستگی دارد. لایه های صلب معمولاً از لایه های استاندارد FR-4 یا ورقه های با دمای بالا تشکیل شده اند، در حالی که لایه های انعطاف پذیر پلی آمید یا مواد انعطاف پذیر مشابه هستند. برای اطمینان از اتصال الکتریکی مناسب بین لایه های صلب و انعطاف پذیر، از نوع منحصر به فردی از چسب به نام چسب رسانای ناهمسانگرد (ACA) استفاده می شود. این چسب اتصالات الکتریکی و مکانیکی را فراهم می کند و عملکرد قابل اعتماد را تضمین می کند.

برای درک ساختار یک پشته PCB انعطاف‌پذیر صلب، در اینجا ساختار برد مدار چاپی 4 لایه انعطاف‌پذیر صلب را توضیح می‌دهیم:

لایه بالایی:
ماسک لحیم کاری سبز یک لایه محافظ است که روی PCB (برد مدار چاپی) اعمال می شود.
لایه 1 (لایه سیگنال):
لایه مس پایه با آثار مس آبکاری شده.
لایه 2 (لایه داخلی/لایه دی الکتریک):
FR4: این یک ماده عایق معمولی است که در PCB ها استفاده می شود و پشتیبانی مکانیکی و عایق الکتریکی را فراهم می کند.
لایه 3 (لایه فلکس):
PP: لایه چسب پلی پروپیلن (PP) می تواند از برد مدار محافظت کند
لایه 4 (لایه فلکس):
لایه پوششی PI: پلی‌آمید (PI) یک ماده انعطاف‌پذیر و مقاوم در برابر حرارت است که به عنوان لایه بالایی محافظ در بخش فلکس PCB استفاده می‌شود.
لایه پوششی AD: از مواد زیرین در برابر آسیب های محیط خارجی، مواد شیمیایی یا خراش های فیزیکی محافظت می کند.
لایه 5 (لایه فلکس):
لایه مس پایه: یکی دیگر از لایه های مس، که معمولاً برای ردیابی سیگنال یا توزیع توان استفاده می شود.
لایه 6 (لایه فلکس):
PI: پلی آمید (PI) یک ماده انعطاف پذیر و مقاوم در برابر حرارت است که به عنوان لایه پایه در بخش فلکس PCB استفاده می شود.
لایه 7 (لایه فلکس):
لایه مس پایه: لایه دیگری از مس که معمولاً برای ردیابی سیگنال یا توزیع توان استفاده می شود.
لایه 8 (لایه فلکس):
PP: پلی پروپیلن (PP) یک ماده انعطاف پذیر است که در بخش فلکس PCB استفاده می شود.
Cowerlayer AD: از مواد زیرین در برابر آسیب های محیط خارجی، مواد شیمیایی یا خراش های فیزیکی محافظت می کند.
لایه پوششی PI: پلی‌آمید (PI) یک ماده انعطاف‌پذیر و مقاوم در برابر حرارت است که به عنوان لایه بالایی محافظ در بخش فلکس PCB استفاده می‌شود.
لایه 9 (لایه داخلی):
FR4: لایه دیگری از FR4 برای پشتیبانی مکانیکی اضافی و ایزوله الکتریکی گنجانده شده است.
لایه 10 (لایه پایین):
لایه مس پایه با آثار مس آبکاری شده.
لایه پایین:
ماسک لحیم سبز.

لطفاً توجه داشته باشید که برای ارزیابی دقیق‌تر و ملاحظات طراحی خاص، توصیه می‌شود با طراح یا سازنده PCB مشورت کنید که می‌تواند تجزیه و تحلیل دقیق و توصیه‌هایی را بر اساس الزامات و محدودیت‌های خاص شما ارائه دهد.

به طور خلاصه:

Stackup PCB انعطاف پذیر سفت و سخت یک راه حل ابتکاری است که مزایای مواد PCB صلب و انعطاف پذیر را ترکیب می کند. انعطاف پذیری، فشردگی و قابلیت اطمینان آن، آن را برای کاربردهای مختلف که نیاز به بهینه سازی فضا و خمش پویا دارند، مناسب می کند. درک اصول اولیه استک آپ های انعطاف پذیر سخت و ساخت آنها می تواند به شما در تصمیم گیری آگاهانه هنگام طراحی و ساخت دستگاه های الکترونیکی کمک کند. با ادامه پیشرفت فناوری، بدون شک تقاضا برای پشته‌سازی PCB انعطاف‌پذیر افزایش می‌یابد و باعث پیشرفت بیشتر در این زمینه می‌شود.