Usztywniacz PCB-Płytki PCB typu flex i rigid-flex są przydatne przy tworzeniu kompaktowych urządzeń, ale mają jedną główną wadę: część elastyczna nie jest zbyt wytrzymała. Dlatego obwody mogą ulec uszkodzeniu podczas dodawania lub lutowania elementów elektronicznych. Jednakże, jeśli wprowadzisz mechanizm wspierający, aby utrzymać elastyczne sekcje stabilnie, pozostaną one w jednym kawałku podczas lutowania komponentów. Usztywniacze PCB pomagają utrzymać i wspierać te części podczas pracy nad nimi.
Czym więc jest usztywnienie PCB typu flex? Jeśli Twój projekt zakłada użycie płytek flex, czytaj dalej, aby dowiedzieć się, jak ten element wyposażenia może ułatwić Ci pracę.
Usztywniacz PCB-Co to jest usztywniacz PCB/ szyna zbiorcza?
Usztywniacz PCB nie jest częścią płytki drukowanej. Jest to zewnętrzna struktura, która zapewnia mechaniczne wsparcie dla płyty. W ten sposób utrzymuje elastyczną sekcję obwodów flex lub rigid-flex w celu zwiększenia trwałości i niezawodności.
Usztywnienie PCB podtrzymujące białe złącze obwodu elastycznego
Szynoprzewody są jednak nieco inne. Są to pokryte dielektrycznie usztywnienia, które mogą przenosić masę i dystrybucję mocy do 128 amperów. Eliminują one potrzebę posiadania ciężkich śladów na PCB, więc oferują wsparcie i przewodnictwo elektryczne.
Kiedy i dlaczego warto stosować usztywniacze PCB?
Aby zrozumieć, kiedy i dlaczego używać usztywniacza PCB, musisz znać jego cele. Należą do nich:
Wsparcie obszaru komponentu/złącza.
Spełnienie wymogów złącza ZIF (Zero Insertion Force)
Zmniejszenie naprężeń komponentów
Rozpraszanie ciepła przy użyciu metalowych usztywniaczy (usztywniacz ze stali nierdzewnej lub aluminium)
Tworzenie płaskiej powierzchni do umieszczania elementów SMT lub podkładek
Zlokalizowane ograniczenie zginania
Zwiększenie siły wiązania
Usztywnienie panelu na tyle, aby umożliwić montaż SMT w celu wymiany nośnika SMT
Zwiększenie całkowitej grubości
Elastyczny obwód z usztywniaczem
Materiały na usztywniacze PCB
Materiałem konstrukcyjnym usztywniaczy PCB jest zazwyczaj poliimid, FR-4, stal nierdzewna lub aluminium. Jak wyjaśniono poniżej, każdy z nich ma inne właściwości i zalety, które są odpowiednie do różnych zastosowań.
Usztywniacz PCB-Usztywniacze poliimidowe
Usztywniacze poliimidowe są doskonałym wyborem do zwiększenia grubości złącza ZIF, aby zapewnić pełne wsparcie w miejscu styku palców. W procesie, oni kontur komponentu na styku i zapewnić tolerancje w grubości gięcia.
Te usztywniacze są również przydatne, gdy chcesz ograniczyć zdolność do zginania niektórych obszarów PCB, aby przygotować się do montażu końcowego. Miejsca otworów są idealne do wzmocnienia usztywniaczy poliimidowych, ponieważ zapewniają one dodatkową odporność na zużycie w przypadku wystąpienia problemów.
Ponadto, usztywniacze PI zapewniają wysoką wytrzymałość wiązania i odporność na lutowanie, a idealną lokalizacją dla usztywnienia jest tylna strona wstawianych złotych palców.
Możliwe jest wybranie części usztywniającej, która nie jest laminowana lub przymocowana do płytki flex. Po jej wybraniu należy włożyć palce złącza flex board do złącza/gniazda ZIF.
Złącze ZIF i FFC
Usztywniacz PCB-Usztywniacze FR-4
Podstawowym celem stosowania usztywniacza FR4 jest:
Zapewnienie płaskiego wsparcia, gdy płytka flex jest w procesach reflow i pick-and-place
Podtrzymywanie obszarów z podłączonymi złączami
Przytrzymaj części, w których umieszczane są elementy z otworami przelotowymi, aby uzyskać bezpośredni dostęp do podkładki lutowniczej.
W niektórych przypadkach otwory zarówno na usztywnieniu jak i na obwodzie flex w tych samych miejscach mogą mieć taką samą średnicę. Jeśli tak się stanie, powiększ otwory dostępowe (otwory w usztywnieniu).
Obwód giętki
Możesz powiększyć je o co najmniej 0,15 mm z każdej strony, aby zapobiec niewspółosiowości poprzez ręczne klejenie. W tym przypadku proces klejenia usztywnień będzie wymagał wiercenia, rejestracji i wstępnego nałożenia prepregu lub kleju.
Usztywniacz PCB-Usztywnienia aluminiowe i ze stali nierdzewnej
Dwa główne usztywnienia metalowe (aluminium i stal nierdzewna) są idealne dla obwodów flex wymagających odporności na korozję, wytrzymałości, formowalności i możliwości. Metal zazwyczaj usztywnia płytkę wokół palców łączących, co ułatwia montaż.
Są one jednak drogie i mają dłuższy czas realizacji niż poliimid i FR4. To powiedziawszy, aluminium jest idealne do odprowadzania ciepła, podczas gdy stal nierdzewna jest idealna, gdy jest bardzo mało miejsca na usztywniacz.
Proces łączenia aluminium wymaga wiercenia, frezowania, rejestracji i wstępnego układania prepregu. Z drugiej strony, stal nierdzewna wymaga wiercenia, cięcia laserowego, rejestracji i wstępnego układania prepregu.
Czujnik CMOS na elastycznej płytce drukowanej
Usztywniacz PCB-Grubość usztywnienia PCB
Każdy materiał usztywniający ma do wyboru różne grubości, jak pokazano poniżej.
Zalety usztywniaczy PCB i szyn zbiorczych
Usztywniacz PCB-Wzmocnienie
Szynoprzewód lub usztywnienie zapewnia wsparcie strukturalne dla płytki drukowanej, aby skorygować ugięcia i wypaczenia na płytkach drukowanych i płytach tylnych. Pomaga również zapobiegać zwarciom elektrycznym w obrębie obudowy jednego panelu lub między płytkami w przypadku układania ich w złożonych obwodach.
Sztywność
Jak sama nazwa wskazuje, usztywniacz usztywnia płytkę, aby zapobiec niepożądanym wibracjom i zgięciom.
Usztywniacz PCB-Przewodność
Poza zapewnieniem integralności strukturalnej, szyna zbiorcza może działać jako szyna przewodząca lub wiele szyn, zwłaszcza jeśli jest wykonana przy użyciu miedzi.
Dystrybucja mocy
Szynoprzewody zapewniają wysoką dystrybucję mocy elektrycznej dla obwodów uziemiających (na płytach i obwodach zasilających).
Usztywniacz PCB-Oszczędność kosztów
W przypadku zastosowania usztywniacza nie trzeba montować śrub instalacyjnych lub nitów w trakcie procesu montażu PCB.
Jak mocuje się usztywniacze PCB do elastycznych płytek drukowanych?
Elastyczna płytka drukowana
Istnieją dwa główne sposoby mocowania usztywniaczy PCB do elastycznej płytki drukowanej: Użycie klejów wrażliwych na nacisk (PSA) lub klejenie termiczne. Oba te sposoby różnią się między sobą w następujący sposób.
Różnica między płytkami drukowanymi sztywno-giętkimi a płytkami sztywno-giętkimi
Płytka drukowana typu rigid-flex
Usztywniona płytka drukowana posiada usztywnienie umożliwiające łatwy montaż w celu wzmocnienia pewnych elastycznych obszarów powierzchni. Nie posiada również żadnych śladów na sztywnym segmencie lub padach, a usztywniona sekcja wzmacnia tylko swoją konkretną lokalizację.
Z drugiej strony, sztywno-fleksowa płytka PCB jest obwodem hybrydowym, który łączy w sobie elastyczną i sztywną płytkę w jedną. Obie części posiadają ślady, które producenci łączą za pomocą otworów przelotowych. Dlatego celem nie jest zapewnienie wsparcia mechanicznego, ale raczej łączności elektrycznej.
Jak wybrać najlepszą firmę produkującą usztywniacze PCB?
Wybór najlepszego producenta usztywniacza PCB pomoże Ci określić koszt i jakość płytki. Tak więc, oceniając producentów, należy rozważyć te kryteria, aby wybrać najbardziej wykwalifikowaną firmę.
Sprawdź profil firmy. Czy oferują wysokiej jakości, zróżnicowane produkty usztywniające PCB? Są to istotne wskaźniki, które pokażą Ci, czego się spodziewać.
Rozważ certyfikacje systemu zarządzania jakością producenta. Powinny one posiadać zasoby, rodowód i zdolność do pozyskiwania i produkcji wysokiej jakości usztywnień przy użyciu dowolnego z opisanych powyżej materiałów, aby dostosować je do Twoich potrzeb.
Niektóre firmy są bardzo sztywne przy przyjmowaniu nowych technologii, więc sprawdź, czy producenci są elastyczni na te postępy. Jeśli mają najnowocześniejszy sprzęt, oznacza to, że szybko przyjmują technologię i będą produkować wysokiej jakości usztywnienia odpowiadające Twoim potrzebom.
Koszt jest zawsze istotnym czynnikiem do rozważenia. Zazwyczaj producenci powinni mieć wewnętrzne systemy zaopatrzenia dla wszystkich swoich produktów, aby utrzymać koszty produkcji na jak najniższym poziomie. Jako klient, nie powinieneś ponosić dodatkowych kosztów związanych z pozyskiwaniem usztywnień od innych dostawców.
Jeśli szukasz najbardziej niezawodnego producenta usztywniaczy PCB, OurPCB powinno być twoją opcją go-to. Zapewniamy wysokiej jakości produkcję i doskonałą jakość usług w najbardziej przystępnych cenach. Skontaktuj się z nami już dziś, aby uzyskać więcej informacji.
