Ano ang Rigid Flex PCB Stackup

Sa mabilis na teknolohikal na mundo ngayon, ang mga elektronikong aparato ay nagiging mas at mas advanced at compact. Upang matugunan ang mga pangangailangan ng mga modernong device na ito, ang mga naka-print na circuit board (PCB) ay patuloy na nagbabago at nagsasama ng mga bagong diskarte sa disenyo. Ang isang naturang teknolohiya ay ang matibay na flex pcb stackup, na nag-aalok ng maraming mga pakinabang sa mga tuntunin ng kakayahang umangkop at pagiging maaasahan.Ang komprehensibong gabay na ito ay tuklasin kung ano ang isang rigid-flex circuit board stackup, ang mga benepisyo nito, at ang pagbuo nito.

Bago sumisid sa mga detalye, tingnan muna natin ang mga pangunahing kaalaman ng PCB stackup:

Ang PCB stackup ay tumutukoy sa pag-aayos ng iba't ibang mga layer ng circuit board sa loob ng isang PCB. Kabilang dito ang pagsasama-sama ng iba't ibang mga materyales upang lumikha ng mga multilayer board na nagbibigay ng mga de-koryenteng koneksyon. Ayon sa kaugalian, na may matibay na PCB stackup, matibay na materyales lamang ang ginagamit para sa buong board. Gayunpaman, sa pagpapakilala ng mga flexible na materyales, lumitaw ang isang bagong konsepto—rigid-flex PCB stackup.

Kaya, ano nga ba ang isang rigid-flex laminate?

Ang rigid-flex PCB stackup ay isang hybrid circuit board na pinagsasama ang matibay at nababaluktot na mga materyales sa PCB. Binubuo ito ng mga alternating rigid at flexible layer, na nagpapahintulot sa board na yumuko o ibaluktot kung kinakailangan habang pinapanatili ang integridad ng istruktura at functionality ng kuryente. Ang natatanging kumbinasyong ito ay ginagawang perpekto ang mga rigid-flex na PCB stackup para sa mga application kung saan kritikal ang espasyo at kinakailangan ang dynamic na baluktot, gaya ng mga nasusuot, kagamitan sa aerospace, at mga medikal na device.

Ngayon, tuklasin natin ang mga benepisyo ng pagpili ng rigid-flex PCB stackup para sa iyong electronics.

Una, ang kakayahang umangkop nito ay nagbibigay-daan sa board na magkasya sa masikip na mga puwang at umayon sa mga hindi regular na hugis, na nag-maximize sa magagamit na espasyo. Binabawasan din ng flexibility na ito ang kabuuang sukat at bigat ng device sa pamamagitan ng pag-aalis ng pangangailangan para sa mga connector at karagdagang mga wiring. Bilang karagdagan, ang kawalan ng mga konektor ay nagpapaliit sa mga potensyal na punto ng pagkabigo, na nagdaragdag ng pagiging maaasahan. Bukod pa rito, ang pagbawas sa mga kable ay nagpapabuti sa integridad ng signal at binabawasan ang mga isyu sa electromagnetic interference (EMI).

Ang pagbuo ng isang rigid-flex PCB stackup ay nagsasangkot ng ilang mahahalagang elemento:

Karaniwan itong binubuo ng maraming matibay na layer na magkakaugnay ng mga nababaluktot na layer. Ang bilang ng mga layer ay depende sa pagiging kumplikado ng disenyo ng circuit at ang nais na pag-andar. Ang mga matibay na layer ay karaniwang binubuo ng karaniwang FR-4 o mga high-temperature laminate, habang ang mga flexible na layer ay polyimide o mga katulad na flexible na materyales. Upang matiyak ang wastong koneksyon sa kuryente sa pagitan ng matibay at nababaluktot na mga layer, isang natatanging uri ng pandikit na tinatawag na anisotropic conductive adhesive (ACA) ay ginagamit. Ang malagkit na ito ay nagbibigay ng parehong elektrikal at mekanikal na mga koneksyon, na tinitiyak ang maaasahang pagganap.

Upang maunawaan ang istraktura ng isang rigid-flex PCB stack up, narito ang isang breakdown ng 4-layer rigid-flex PCB board structure:

Nangungunang layer:
Ang green solder mask ay isang protective layer na inilapat sa PCB (Printed Circuit Board)
Layer 1 (Signal Layer):
Base Copper layer na may Plated Copper na mga bakas.
Layer 2 (Inner Layer/dielectric layer):
FR4: Ito ay isang karaniwang insulating material na ginagamit sa mga PCB, na nagbibigay ng mekanikal na suporta at electrical isolation.
Layer 3 (Flex Layer):
PP: Ang polypropylene (PP) adhesive layer ay maaaring magbigay ng proteksyon sa circuit board
Layer 4 (Flex Layer):
Cover layer PI: Ang Polyimide (PI) ay isang flexible at heat-resistant na materyal na ginagamit bilang protective top layer sa flex na bahagi ng PCB.
Cover layer AD: magbigay ng proteksyon sa pinagbabatayan na materyal mula sa pinsala ng panlabas na kapaligiran, mga kemikal o pisikal na mga gasgas
Layer 5 (Flex Layer):
Base Copper layer: Isa pang layer ng tanso, karaniwang ginagamit para sa mga bakas ng signal o pamamahagi ng kuryente.
Layer 6 (Flex Layer):
PI: Ang Polyimide (PI) ay isang flexible at heat-resistant na materyal na ginagamit bilang base layer sa flex na bahagi ng PCB.
Layer 7 (Flex Layer):
Base Copper layer: Isa pang layer ng copper, karaniwang ginagamit para sa mga bakas ng signal o pamamahagi ng kuryente.
Layer 8 (Flex Layer):
PP: Ang polypropylene (PP) ay isang flexible na materyal na ginagamit sa flex na bahagi ng PCB.
Cowerlayer AD: magbigay ng proteksyon sa pinagbabatayan na materyal mula sa pinsala ng panlabas na kapaligiran, mga kemikal o pisikal na mga gasgas
Cover layer PI: Ang Polyimide (PI) ay isang flexible at heat-resistant na materyal na ginagamit bilang protective top layer sa flex na bahagi ng PCB.
Layer 9 (Inner Layer):
FR4: Ang isa pang layer ng FR4 ay kasama para sa karagdagang mekanikal na suporta at electrical isolation.
Layer 10 (Bottom Layer):
Base Copper layer na may Plated Copper na mga bakas.
Ibabang layer:
Berdeng soldermask.

Pakitandaan na para sa mas tumpak na pagtatasa at mga partikular na pagsasaalang-alang sa disenyo, inirerekomendang kumunsulta sa isang taga-disenyo o tagagawa ng PCB na maaaring magbigay ng detalyadong pagsusuri at mga rekomendasyon batay sa iyong mga partikular na pangangailangan at mga hadlang.

Sa buod：

Ang rigid flex PCB stackup ay isang makabagong solusyon na pinagsasama ang mga pakinabang ng matibay at nababaluktot na mga materyales sa PCB. Ang flexibility, compactness at reliability nito ay ginagawa itong angkop para sa iba't ibang application na nangangailangan ng space optimization at dynamic na bending. Ang pag-unawa sa mga pangunahing kaalaman ng mga rigid-flex na stackup at ang pagbuo ng mga ito ay makakatulong sa iyong gumawa ng matalinong mga pagpapasya kapag nagdidisenyo at gumagawa ng mga elektronikong device. Habang patuloy na sumusulong ang teknolohiya, ang pangangailangan para sa rigid-flex na PCB stackup ay walang alinlangan na tataas, na nagtutulak ng karagdagang pag-unlad sa larangang ito.