O que é empilhamento Rigid Flex PCB

No mundo tecnológico acelerado de hoje, os dispositivos eletrônicos estão se tornando cada vez mais avançados e compactos.Para atender às demandas desses dispositivos modernos, as placas de circuito impresso (PCBs) continuam a evoluir e a incorporar novas técnicas de design.Uma dessas tecnologias é o empilhamento rígido e flexível de PCB, que oferece muitas vantagens em termos de flexibilidade e confiabilidade.Este guia abrangente explorará o que é um empilhamento de placa de circuito rígido-flexível, seus benefícios e sua construção.

Antes de mergulhar nos detalhes, vamos primeiro examinar os fundamentos do empilhamento de PCB:

O empilhamento de PCB refere-se ao arranjo de diferentes camadas da placa de circuito dentro de um único PCB.Envolve a combinação de vários materiais para criar placas multicamadas que fornecem conexões elétricas.Tradicionalmente, com um empilhamento de PCB rígido, apenas materiais rígidos são usados ​​em toda a placa.No entanto, com a introdução de materiais flexíveis, surgiu um novo conceito – empilhamento de PCB rígido-flexível.

Então, o que exatamente é um laminado rígido-flexível?

Um empilhamento de PCB rígido-flexível é uma placa de circuito híbrida que combina materiais de PCB rígidos e flexíveis.Consiste em camadas alternadas rígidas e flexíveis, permitindo que a placa dobre ou flexione conforme necessário, mantendo sua integridade estrutural e funcionalidade elétrica.Essa combinação exclusiva torna os empilhamentos de PCB rígidos e flexíveis ideais para aplicações onde o espaço é crítico e a flexão dinâmica é necessária, como wearables, equipamentos aeroespaciais e dispositivos médicos.

Agora, vamos explorar os benefícios de escolher um empilhamento de PCB rígido-flexível para seus eletrônicos.

Primeiro, a sua flexibilidade permite que a placa caiba em espaços apertados e se adapte a formas irregulares, maximizando o espaço disponível.Essa flexibilidade também reduz o tamanho e o peso geral do dispositivo, eliminando a necessidade de conectores e fiação adicional.Além disso, a ausência de conectores minimiza possíveis pontos de falha, aumentando a confiabilidade.Além disso, a redução na fiação melhora a integridade do sinal e reduz problemas de interferência eletromagnética (EMI).

A construção de um empilhamento de PCB rígido-flexível envolve vários elementos-chave:

Geralmente consiste em múltiplas camadas rígidas interligadas por camadas flexíveis.O número de camadas depende da complexidade do projeto do circuito e da funcionalidade desejada.As camadas rígidas normalmente consistem em laminados FR-4 padrão ou de alta temperatura, enquanto as camadas flexíveis são de poliimida ou materiais flexíveis semelhantes.Para garantir a conexão elétrica adequada entre camadas rígidas e flexíveis, é utilizado um tipo exclusivo de adesivo denominado adesivo condutor anisotrópico (ACA).Este adesivo fornece conexões elétricas e mecânicas, garantindo um desempenho confiável.

Para entender a estrutura de uma pilha de PCB rígida-flexível, aqui está um detalhamento da estrutura da placa PCB rígida-flexível de 4 camadas:

Camada superior:
A máscara de solda verde é uma camada protetora aplicada na PCB (placa de circuito impresso)
Camada 1 (Camada de Sinal):
Camada base de cobre com traços de cobre banhado.
Camada 2 (Camada Interna/camada dielétrica):
FR4: Este é um material isolante comum usado em PCBs, fornecendo suporte mecânico e isolamento elétrico.
Camada 3 (camada flexível):
PP: Camada adesiva de polipropileno (PP) pode fornecer proteção à placa de circuito
Camada 4 (camada flexível):
Camada de cobertura PI: A poliimida (PI) é um material flexível e resistente ao calor usado como camada superior protetora na parte flexível do PCB.
Camada de cobertura AD: fornece proteção ao material subjacente contra danos causados ​​pelo ambiente externo, produtos químicos ou arranhões físicos
Camada 5 (camada flexível):
Camada base de cobre: ​​Outra camada de cobre, normalmente usada para rastreamento de sinal ou distribuição de energia.
Camada 6 (camada flexível):
PI: A poliimida (PI) é um material flexível e resistente ao calor usado como camada base na parte flexível do PCB.
Camada 7 (camada flexível):
Camada base de cobre: ​​Outra camada de cobre, normalmente usada para rastreamento de sinal ou distribuição de energia.
Camada 8 (camada flexível):
PP: O polipropileno (PP) é um material flexível usado na parte flexível do PCB.
Cowerlayer AD: fornece proteção ao material subjacente contra danos causados ​​pelo ambiente externo, produtos químicos ou arranhões físicos
Camada de cobertura PI: A poliimida (PI) é um material flexível e resistente ao calor usado como camada superior protetora na parte flexível do PCB.
Camada 9 (camada interna):
FR4: Outra camada de FR4 está incluída para suporte mecânico adicional e isolamento elétrico.
Camada 10 (camada inferior):
Camada base de cobre com traços de cobre banhado.
Camada inferior:
Máscara de solda verde.

Observe que para uma avaliação mais precisa e considerações específicas de projeto, é recomendável consultar um projetista ou fabricante de PCB que possa fornecer análises detalhadas e recomendações com base em seus requisitos e restrições específicas.

Resumindo:

O empilhamento de PCB rígido e flexível é uma solução inovadora que combina as vantagens de materiais de PCB rígidos e flexíveis.Sua flexibilidade, compacidade e confiabilidade o tornam adequado para diversas aplicações que exigem otimização de espaço e flexão dinâmica.Compreender os fundamentos dos empilhamentos rígido-flexíveis e sua construção pode ajudá-lo a tomar decisões informadas ao projetar e fabricar dispositivos eletrônicos.À medida que a tecnologia continua a avançar, a demanda por empilhamento de PCB rígido-flexível aumentará, sem dúvida, impulsionando um maior desenvolvimento neste campo.