Жорсткія гнуткія друкаваныя платы (PCB) папулярныя дзякуючы сваёй універсальнасці і даўгавечнасці ў розных электронных прыкладаннях. Гэтыя платы вядомыя сваёй здольнасцю вытрымліваць нагрузкі на выгіб і кручэнне, захоўваючы пры гэтым надзейныя электрычныя злучэнні.У гэтым артыкуле мы падрабязна разгледзім матэрыялы, якія выкарыстоўваюцца ў цвёрдых гнуткіх друкаваных поплатках, каб атрымаць уяўленне аб іх складзе і ўласцівасцях. Выяўляючы матэрыялы, якія робяць жорсткія гнуткія друкаваныя платы моцным і гнуткім рашэннем, мы можам зразумець, як яны спрыяюць развіццю электронных прылад.
1.Разумецьжорстка-гнуткая структура друкаванай платы:
Цвёрда-гнуткая друкаваная плата - гэта друкаваная плата, якая спалучае ў сабе цвёрдую і гнуткую падкладкі для фарміравання унікальнай структуры. Гэта спалучэнне дазваляе друкаваным платам мець трохмерную схему, забяспечваючы гнуткасць канструкцыі і аптымізацыю прасторы для электронных прылад. Канструкцыя пліт rigid-flex складаецца з трох асноўных слаёў. Першы пласт - гэта цвёрды пласт, зроблены з цвёрдага матэрыялу, напрыклад FR4, або металічнага стрыжня. Гэты пласт забяспечвае структурную падтрымку і ўстойлівасць друкаванай платы, забяспечваючы яе трываласць і ўстойлівасць да механічных уздзеянняў.
Другі пласт - гэта гнуткі пласт, выраблены з такіх матэрыялаў, як поліімід (PI), вадкакрысталічны палімер (LCP) або поліэстэр (PET). Гэты пласт дазваляе друкаванай плаце згінацца, скручвацца і згінацца, не ўплываючы на яе электрычныя характарыстыкі. Гнуткасць гэтага пласта мае вырашальнае значэнне для прыкладанняў, якія патрабуюць размяшчэння друкаванай платы ў нерэгулярных або цесных месцах. Трэці пласт - гэта клейкі пласт, які злучае паміж сабой жорсткі і гнуткі пласты. Гэты пласт звычайна вырабляецца з эпаксідных або акрылавых матэрыялаў, якія выбіраюцца з-за іх здольнасці забяспечваць моцную сувязь паміж пластамі, а таксама забяспечваюць добрыя электраізаляцыйныя ўласцівасці. Клеевы пласт гуляе важную ролю ў забеспячэнні надзейнасці і тэрміну службы пліт rigid-flex.
Кожны пласт у структуры цвёрда-гнуткай друкаванай платы старанна адабраны і распрацаваны ў адпаведнасці з пэўнымі патрабаваннямі да механічных і электрычных характарыстык. Гэта дазваляе друкаваным платам эфектыўна працаваць у шырокім дыяпазоне прымянення, ад спажывецкай электронікі да медыцынскіх прыбораў і аэракасмічных сістэм.
2. Матэрыялы, якія выкарыстоўваюцца ў цвёрдых пластах:
У цвёрдай пластовай канструкцыі цвёрдых гнуткіх друкаваных поплаткаў часта выкарыстоўваюцца некалькі матэрыялаў для забеспячэння неабходнай структурнай падтрымкі і цэласнасці. Гэтыя матэрыялы старанна адбіраюцца з улікам іх спецыфічных характарыстык і патрабаванняў да эксплуатацыйных характарыстык. Некаторыя з найбольш часта выкарыстоўваюцца матэрыялаў для цвёрдых слаёў у цвёрдых гнуткіх друкаваных поплатках ўключаюць:
A. FR4: FR4 - гэта цвёрды слаісты матэрыял, які шырока выкарыстоўваецца ў друкаваных поплатках. Гэта армаваны шклом эпаксідны ламінат з выдатнымі тэрмічнымі і механічнымі ўласцівасцямі. FR4 мае высокую калянасць, нізкае водапаглынанне і добрую хімічную ўстойлівасць. Гэтыя ўласцівасці робяць яго ідэальным у якасці цвёрдага пласта, паколькі ён забяспечвае цудоўную структурную цэласнасць і стабільнасць друкаванай платы.
B. Поліімід (PI): поліімід - гэта гнуткі тэрмаўстойлівы матэрыял, які часта выкарыстоўваецца ў цвёрда-гнуткіх плітах з-за яго высокай тэрмаўстойлівасці. Поліімід вядомы сваімі выдатнымі электраізаляцыйнымі ўласцівасцямі і механічнай устойлівасцю, што робіць яго прыдатным для выкарыстання ў якасці цвёрдых слаёў у друкаваных поплатках. Ён захоўвае свае механічныя і электрычныя ўласцівасці нават пры ўздзеянні экстрэмальных тэмператур, што робіць яго прыдатным для шырокага спектру прымянення.
C. Металічны стрыжань: у некаторых выпадках, калі патрабуецца выдатнае тэрмарэгуляванне, матэрыялы металічнага стрыжня, такія як алюміній або медзь, можна выкарыстоўваць у якасці цвёрдага пласта ў жорсткіх гнуткіх друкаваных поплатках. Гэтыя матэрыялы валодаюць выдатнай цеплаправоднасцю і могуць эфектыўна рассейваць цяпло, якое выдзяляецца контурамі. Выкарыстоўваючы металічны стрыжань, платы rigid-flex могуць эфектыўна кіраваць цяплом і прадухіляць перагрэў, забяспечваючы надзейнасць і прадукцыйнасць схемы.
Кожны з гэтых матэрыялаў мае свае перавагі і выбіраецца ў залежнасці ад канкрэтных патрабаванняў канструкцыі друкаванай платы. Такія фактары, як працоўная тэмпература, механічнае напружанне і неабходныя магчымасці кіравання тэмпературай, гуляюць важную ролю ў вызначэнні прыдатных матэрыялаў для спалучэння цвёрдых і гнуткіх цвёрдых слаёў друкаванай платы.
Важна адзначыць, што выбар матэрыялаў для цвёрдых слаёў у жорстка-гнуткіх друкаваных поплатках з'яўляецца найважнейшым аспектам працэсу праектавання. Правільны выбар матэрыялу забяспечвае структурную цэласнасць, кіраванне тэмпературай і агульную надзейнасць друкаванай платы. Выбіраючы правільныя матэрыялы, дызайнеры могуць ствараць цвёрдыя гнуткія друкаваныя платы, якія адпавядаюць строгім патрабаванням розных галін прамысловасці, уключаючы аўтамабільную, аэракасмічную, медыцынскую і тэлекамунікацыйную.
3. Матэрыялы, якія выкарыстоўваюцца ў гнуткім пласце:
Гнуткія пласты ў жорсткіх і гнуткіх друкаваных поплатках палягчаюць характарыстыкі згінання і згортвання гэтых плат. Матэрыял, які выкарыстоўваецца для гнуткага пласта, павінен дэманстраваць высокую гнуткасць, эластычнасць і ўстойлівасць да шматразовага выгібу. Агульныя матэрыялы, якія выкарыстоўваюцца для гнуткіх слаёў, ўключаюць:
А. Поліімід (PI): Як згадвалася раней, поліімід - гэта універсальны матэрыял, які служыць падвойным мэтам у цвёрдых гнуткіх друкаваных поплатках. У гнуткім пласце гэта дазваляе дошцы згінацца і згінацца без страты электрычных уласцівасцей.
B. Вадкакрысталічны палімер (LCP): LCP - гэта высокаэфектыўны тэрмапластычны матэрыял, вядомы сваімі выдатнымі механічнымі ўласцівасцямі і ўстойлівасцю да экстрэмальных тэмператур. Ён забяспечвае выдатную гнуткасць, стабільнасць памераў і вільгацятрываласць для цвёрда-гнуткіх канструкцый друкаваных плат.
C. Поліэстэр (ПЭТ): поліэстэр - гэта недарагі, лёгкі матэрыял з добрай гнуткасцю і ізаляцыйнымі ўласцівасцямі. Ён звычайна выкарыстоўваецца для цвёрдых гнуткіх друкаваных поплаткаў, дзе эканамічная эфектыўнасць і ўмераная здольнасць да выгібу маюць вырашальнае значэнне.
D. Поліімід (PI): Поліімід з'яўляецца звычайна выкарыстоўваным матэрыялам у жорстка-гнуткіх гнуткіх пластах друкаваных плат. Ён валодае выдатнай гнуткасцю, устойлівасцю да высокіх тэмператур і добрымі электраізаляцыйнымі ўласцівасцямі. Поліімідную плёнку можна лёгка ламінаваць, труціць і змацоўваць з іншымі пластамі друкаванай платы. Яны могуць вытрымліваць шматразовы згін без страты сваіх электрычных уласцівасцей, што робіць іх ідэальнымі для гнуткіх слаёў.
E. Вадкакрысталічны палімер (LCP): LCP - гэта высокаэфектыўны тэрмапластычны матэрыял, які ўсё часцей выкарыстоўваецца ў якасці гнуткага пласта ў цвёрда-гнуткіх друкаваных поплатках. Ён валодае выдатнымі механічнымі ўласцівасцямі, у тым ліку высокай гнуткасцю, стабільнасцю памераў і выдатнай устойлівасцю да экстрэмальных тэмператур. Плёнкі LCP маюць нізкую гіграскапічнасць і падыходзяць для прымянення ў вільготным асяроддзі. Яны таксама валодаюць добрай хімічнай устойлівасцю і нізкай дыэлектрычнай пранікальнасцю, што забяспечвае надзейную працу ў суровых умовах.
F. Поліэстэр (ПЭТ): Поліэстэр, таксама вядомы як поліэтылентэрэфталат (ПЭТ), з'яўляецца лёгкім і эканамічна эфектыўным матэрыялам, які выкарыстоўваецца ў гнуткіх слаях цвёрда-гнуткіх друкаваных поплаткаў. ПЭТ-плёнка валодае добрай гнуткасцю, высокай трываласцю на разрыў і выдатнай тэрмічнай стабільнасцю. Гэтыя плёнкі валодаюць нізкім вільгацепаглынанне і добрымі электраізаляцыйнымі ўласцівасцямі. ПЭТ часта выбіраюць, калі эканамічная эфектыўнасць і ўмераная здольнасць да выгібу з'яўляюцца ключавымі фактарамі пры распрацоўцы друкаванай платы.
G. Поліэфірымід (PEI): PEI - гэта высокаэфектыўны інжынерны тэрмапласт, які выкарыстоўваецца для гнуткага пласта мяккіх і цвёрдых друкаваных поплаткаў. Ён валодае выдатнымі механічнымі ўласцівасцямі, уключаючы высокую гнуткасць, стабільнасць памераў і ўстойлівасць да экстрэмальных тэмператур. Плёнка PEI мае нізкае вільгацепаглынанне і добрую хімічную ўстойлівасць. Яны таксама валодаюць высокай электрычнай трываласцю і электраізаляцыйнымі ўласцівасцямі, што робіць іх прыдатнымі для патрабавальных прымянення.
H. Поліэтыленнафталат (PEN): PEN - гэта вельмі тэрмаўстойлівы і гнуткі матэрыял, які выкарыстоўваецца для гнуткага пласта цвёрдых і гнуткіх друкаваных поплаткаў. Ён валодае добрай тэрмічнай стабільнасцю, нізкім паглынаннем вільгаці і выдатнымі механічнымі ўласцівасцямі. Плёнкі ПЭН адрозніваюцца высокай устойлівасцю да УФ-выпраменьвання і хімічных рэчываў. Яны таксама маюць нізкую дыэлектрычную пранікальнасць і выдатныя электраізаляцыйныя ўласцівасці. Плёнка PEN можа вытрымліваць шматразовае згінанне і згортванне без уплыву на яе электрычныя ўласцівасці.
I. Полідыметылсілаксан (PDMS): PDMS - гэта гнуткі эластычны матэрыял, які выкарыстоўваецца для гнуткага пласта мяккіх і цвёрдых камбінаваных друкаваных плат. Ён валодае выдатнымі механічнымі ўласцівасцямі, уключаючы высокую гнуткасць, эластычнасць і ўстойлівасць да шматразовага выгібу. Плёнкі PDMS таксама валодаюць добрай тэрмічнай стабільнасцю і электраізаляцыйнымі ўласцівасцямі. PDMS звычайна выкарыстоўваецца ў прыкладаннях, якія патрабуюць мяккіх, расцягнутых і зручных матэрыялаў, такіх як носная электроніка і медыцынскія прылады.
Кожны з гэтых матэрыялаў мае свае перавагі, і выбар матэрыялу гнуткага пласта залежыць ад канкрэтных патрабаванняў канструкцыі друкаванай платы. Такія фактары, як гнуткасць, тэрмаўстойлівасць, вільгацятрываласць, эканамічная эфектыўнасць і здольнасць да выгібу, гуляюць важную ролю ў вызначэнні адпаведнага матэрыялу для гнуткага пласта ў жорсткай і гнуткай друкаванай плаце. Уважлівы ўлік гэтых фактараў забяспечвае надзейнасць, даўгавечнасць і прадукцыйнасць друкаванай платы ў розных сферах прымянення і прамысловасці.
4. Адгезіўныя матэрыялы ў жорсткіх гнуткіх друкаваных поплатках:
Для злучэння цвёрдых і гнуткіх слаёў у канструкцыях цвёрдых і гнуткіх друкаваных плат выкарыстоўваюцца клеючыя матэрыялы. Гэтыя злучныя матэрыялы забяспечваюць надзейнае электрычнае злучэнне паміж пластамі і забяспечваюць неабходную механічную падтрымку. Два найбольш часта выкарыстоўваюцца склейваючыя матэрыялы:
A. Эпаксідная смала: Клеі на аснове эпаксіднай смалы шырока выкарыстоўваюцца дзякуючы высокай трываласці склейвання і выдатным электраізаляцыйным уласцівасцям. Яны забяспечваюць добрую тэрмічную стабільнасць і павышаюць агульную калянасць друкаванай платы.
б. Акрыл: Клеі на акрылавай аснове аддаюць перавагу ў тых выпадках, калі гнуткасць і вільгацятрываласць маюць вырашальнае значэнне. Гэтыя клеі маюць добрую трываласць склейвання і меншы час зацвярдзення, чым эпаксідныя.
C. Сілікон: клеі на аснове сілікону звычайна выкарыстоўваюцца ў цвёрдых гнуткіх плітах з-за іх гнуткасці, выдатнай тэрмічнай стабільнасці і ўстойлівасці да вільгаці і хімічных рэчываў. Сіліконавыя клеі могуць вытрымліваць шырокі дыяпазон тэмператур, што робіць іх прыдатнымі для прымянення, якія патрабуюць як гнуткасці, так і ўстойлівасці да высокіх тэмператур. Яны забяспечваюць эфектыўнае злучэнне паміж цвёрдымі і гнуткімі пластамі, захоўваючы неабходныя электрычныя ўласцівасці.
D. Паліурэтан: паліурэтанавыя клеі забяспечваюць баланс гнуткасці і трываласці злучэння ў цвёрдых гнуткіх друкаваных поплатках. Яны валодаюць добрай адгезіяй да розных падкладак і забяспечваюць выдатную ўстойлівасць да хімічных рэчываў і перападаў тэмператур. Поліўрэтанавыя клеі таксама паглынаюць вібрацыю і забяспечваюць механічную ўстойлівасць друкаванай платы. Яны часта выкарыстоўваюцца ў прыкладаннях, якія патрабуюць гнуткасці і трываласці.
E. УФ-отверждаемая смала: УФ-отверждаемая смала - гэта клей, які хутка отверждается пад уздзеяннем ультрафіялету (УФ). Яны забяспечваюць хуткі час склейвання і зацвярдзення, што робіць іх прыдатнымі для вытворчасці вялікіх аб'ёмаў. УФ-отверждаемые смалы забяспечваюць выдатную адгезію да розных матэрыялаў, уключаючы цвёрдыя і гнуткія падкладкі. Яны таксама дэманструюць выдатную хімічную ўстойлівасць і электрычныя ўласцівасці. Ультрафіялетавыя смалы звычайна выкарыстоўваюцца для цвёрдых гнуткіх друкаваных поплаткаў, дзе хуткі час апрацоўкі і надзейнае злучэнне маюць вырашальнае значэнне.
F. Клей, адчувальны да ціску (PSA): PSA - гэта клейкі матэрыял, які ўтварае сувязь пры ціску. Яны забяспечваюць зручнае і простае рашэнне для склейвання цвёрдых гнуткіх друкаваных поплаткаў. PSA забяспечвае добрую адгезію да розных паверхняў, уключаючы жорсткія і гнуткія падкладкі. Яны дазваляюць змяніць становішча падчас зборкі і могуць быць лёгка выдалены пры неабходнасці. PSA таксама забяспечвае выдатную гнуткасць і паслядоўнасць, што робіць яго прыдатным для прыкладанняў, якія патрабуюць згінання і згінання друкаванай платы.
Выснова:
Жорсткія гнуткія друкаваныя платы з'яўляюцца неад'емнай часткай сучасных электронных прылад, што дазваляе ствараць складаныя схемы ў кампактных і універсальных корпусах. Для інжынераў і дызайнераў, якія імкнуцца аптымізаваць прадукцыйнасць і надзейнасць электронных прадуктаў, вельмі важна разумець матэрыялы, якія выкарыстоўваюцца ў іх канструкцыі. Гэты артыкул прысвечаны матэрыялам, якія звычайна выкарыстоўваюцца ў цвёрдых і гнуткіх канструкцыях друкаваных плат, у тым ліку цвёрдым і гнуткім пластам і клейкім матэрыялам. Улічваючы такія фактары, як цвёрдасць, гнуткасць, тэрмаўстойлівасць і кошт, вытворцы электронікі могуць выбраць правільныя матэрыялы ў залежнасці ад іх канкрэтных патрабаванняў. Няхай гэта будзе FR4 для цвёрдых слаёў, поліімід для гнуткіх слаёў або эпаксідная смала для склейвання, кожны матэрыял адыгрывае важную ролю ў забеспячэнні даўгавечнасці і функцыянальнасці цвёрда-гнуткіх друкаваных поплаткаў у сучаснай электроннай прамысловасці.
Час публікацыі: 16 верасня 2023 г
Назад
