了解刚性PCB与柔性PCB的比较,何时更好地使用一种类型而不是另一种类型,并了解与这些PCB类型相关的一些制造步骤。
A Printed威廉希尔官方网站 板并不总是“威廉希尔官方网站 板”
当使用术语“PCB”时,许多人会想到刚性PCB(印刷威廉希尔官方网站 板)。然而,术语PCB可以指刚性PCB或柔性PCB。柔性PCB通常被称为柔性威廉希尔官方网站 ,但它们也被其他名称所知,包括柔性板,柔性威廉希尔官方网站 板,柔性印刷威廉希尔官方网站 板以及更正式的柔性电子器件。柔性威廉希尔官方网站 最近获得了巨大的普及,因为它们可以成形,弯曲,扭曲和折叠成无限的配置。然而,最终,刚性PCB和柔性PCB在最基本的意义上起到了相同的终极功能,即将各种电气和机械部件连接在一起。
何时到使用刚性和何时使用灵活
刚性PCB的成本通常低于柔性威廉希尔官方网站 。我说“通常”是因为在考虑总体拥有成本时,有些应用在使用柔性PCB时,与使用刚性PCB相比可能更便宜。要真正准确地了解总体拥有成本,首先需要了解的是,柔性威廉希尔官方网站 可以消除对连接器,线束和其他威廉希尔官方网站 板等组件的需求。通过从设计中去除这些组件,材料成本,人工和组装成本以及废料成本都降低了。
许多电子设备(笔记本电脑和台式电脑,音频键盘,固态硬盘(SSD),平板电视和显示器,儿童玩具和各种电子设备)采用刚性PCB而不是柔性PCB。然而,柔性威廉希尔官方网站 可以在超紧凑和/或高性能设备中找到,包括GPS单元,平板电脑,智能电话,相机和可穿戴设备。
更复杂并不是使用flex的唯一原因威廉希尔官方网站 ;低技术应用(如柜台下的LED灯,见下图)可能会采用柔性威廉希尔官方网站 技术,在某些情况下会使安装变得更加容易。
图1.柜台下的LED灯。图片由Digi-Key提供。
最后,如果需要,可以将柔性威廉希尔官方网站 和刚性威廉希尔官方网站 一起用作统一的PCB。或许,这种方法可以提供两全其美的效果。请参见下面的图2.
图2. PCB设计由刚性和柔性PCB组成。图片由electronicsweekly.com提供。
刚性PCB和柔性威廉希尔官方网站 之间的一些异同
设计刚性PCB时,某些设计规则必须遵循,包括最小孔尺寸,最小空间和走线宽度,到板边缘的最小距离,铜和总体设计厚度。此外,许多制造工艺步骤在刚性和柔性PCB之间共享。这些工艺步骤包括孔和通孔的钻孔和电镀,光学成像和显影,铜迹线,焊盘,轮廓和平面的蚀刻,以及威廉希尔官方网站 板的加热(烘烤),以去除PCB中的水分。 。在制造过程的这一点上,刚性PCB通向阻焊台,而柔性威廉希尔官方网站 则进入覆盖层。
柔性威廉希尔官方网站 覆盖
Flex例如,威廉希尔官方网站 覆盖层或覆盖层是用于封装和保护柔性威廉希尔官方网站 的外部威廉希尔官方网站 的层压工艺。柔性威廉希尔官方网站 的覆盖膜类似于刚性PCB的阻焊膜,有一个很大的区别......覆盖膜很灵活!根据allflexinc.com,“覆盖膜通常是涂有热固性粘合剂的聚酰亚胺薄膜。薄膜厚度范围从.0005“到.005”,最常见的是.001“和.002”。

图3.带覆盖层的柔性威廉希尔官方网站 。图片由Allflexinc.com提供。
聚酰亚胺和粘合剂覆盖层采用压力和热量进行层压,其中热量有助于粘合剂轻松流动并填充任何迹线和焊盘之间的间隙;这可以防止层间夹带空气。再次来自allflexinc.com:"粘合剂流动是必要的,因为它有助于确保完整的表面接触和封装。粘合剂将倾向于在下图所示的开口周围略微渗出。这种渗出通常被称为“粘合剂挤出”,实际上是一种理想的现象。“

图4.柔性威廉希尔官方网站 覆盖层粘合剂挤出。图片由Allflexinc.com提供。
完成覆盖层压工艺后,使用钻孔,布线或激光切割制作任何组件和/或特征开口。不能使用蚀刻。
刚性和柔性PCB的IPC标准
以下IPC标准列表适用于刚性PCB和柔性威廉希尔官方网站 。请注意,此列表并非详尽无遗,可能需要考虑其他IPC标准。您应该访问ipc.org网站以获取可用IPC标准的完整列表。
IPC-2221A,印刷威廉希尔官方网站 板设计通用标准
IPC-2223,分区设计柔性印刷威廉希尔官方网站 板标准
IPC-4101,刚性和多层印刷威廉希尔官方网站 板基础材料规范
IPC-4202,柔性印刷威廉希尔官方网站 用柔性基础电介质
IPC-4203,粘合涂层介电薄膜,用作柔性印刷威廉希尔官方网站 和柔性粘合剂粘合薄膜的盖板
IPC-4204,柔性金属包覆电介质,用于制造柔性印刷威廉希尔官方网站
IPC-6013,柔性印刷线路的资格和性能规范
结论
虽然既僵硬又灵活印刷威廉希尔官方网站 板从根本上起到了相同的作用 - 将各种电气和机械部件连接在一起 - 这两种技术在生活中占有一席之地。虽然许多相同的设计规则与刚性和柔性PCB一起使用,但柔性PCB由于其额外的制造工艺步骤而需要一些额外的规则。尽管刚性PCB看起来(至少在最初阶段)成本较低,但在宣布柔性威廉希尔官方网站 过于昂贵之前,应该考虑设计的总体拥有成本。
最后,重要的是要注意不要所有的板房都能够制造柔性PCB。在开始柔性威廉希尔官方网站 设计之前,您应该采访多个威廉希尔官方网站 板,并讨论灵活的PCB构建选项和相关成本。
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