Empilhamento de PCB Flex de 2 Camadas

A relevância da placa de circuito impresso (PCB) continua a disparar. O avanço da tecnologia torna possível fazer muito com PCBs.

Uma área é a Empilhamento de PCB o PCB, e o empilhamento vem em várias camadas. No entanto, discutiremos o empilhamento de PCB flexível de duas camadas neste artigo.

Várias perguntas cercam esse tópico e você obterá as respostas de que precisa neste artigo. Então, vamos cavar direto nele.

O que significa um empilhamento de PCB flexível de 2 camadas?

É melhor entender o que significa um flex PCB. Um flex PCB é um tipo de placa de circuito que compreende materiais eletrônicos flexíveis.

Então, um flex de 2 camadas PCB empilhamento é um arranjo ou pilha de circuitos flexíveis. Ou seja, existem 2 camadas do flex PCB.

2 camadas Flex PCB Stack-up

Por que escolher poliimida em vez de FR-4 para empilhamento de PCB flexível de 2 camadas?

O FR-4 e a poliimida são materiais cruciais em PCBs. E é verdade que FR-4 é mais barato em comparação com a poliimida.

Mas por que as pessoas ainda escolhem a poliimida ao invés do FR-4?

A poliimida é mais adequada para circuitos flexíveis devido às suas qualidades únicas. Vamos fazer uma breve comparação de ambos os materiais;

• Flexibilidade: A flexibilidade é fundamental, e a poliimida possui maior flexibilidade que o FR-4
• Durabilidade: Embora o FR-4 seja razoavelmente forte, ele tem suas limitações, pois enfrenta tensões físicas e calor. No entanto, a poliimida funciona melhor nessas circunstâncias.
• Resistência ao Calor: O FR-4 não é a melhor escolha para situações de alta dissipação de calor. Em contraste, a poliimida possui grande resistência ao calor, pois acomoda uma ampla faixa de temperaturas.
• A poliimida facilita a substituição futura de componentes devido à sua flexibilidade.

Quais são os elementos específicos de um empilhamento de PCB flexível de 2 camadas?

Muitas coisas se juntam para tornar o empilhamento de PCB flexível de 2 camadas um elemento de grande valor em vários setores.

Estes incluirão o design, a espessura dos materiais, etc. No entanto, alguns elementos específicos são cruciais para a composição do empilhamento de 2 camadas de PCB flexível.

Vamos ter uma visão;

• As capas
• O pré-impregnação sem fluxo
• Os núcleos Flex

Quais são os materiais para um empilhamento de PCB flexível de 2 camadas?

Os seguintes materiais compõem o empilhamento de PCB flexível de 2 camadas.

stiffeners

O reforço ajuda a fornecer suporte mecânico à placa. Além disso, torna algumas partes da placa estáveis ​​e, como resultado, a soldagem dos componentes do circuito fica mais fácil.

Os reforços adequados para o empilhamento de PCB flexível de 2 camadas incluem:

• Poliimida
• Inoxidável
• FR4
• Alumínio etc.

Núcleos Flexíveis

O núcleo flexível é outro material essencial para o empilhamento de PCB flexível de 2 camadas. Os núcleos flexíveis podem ser adesivos ou não adesivos.

Em termos de espessura, temos pesos de cobre. No processo de fabricação, pode-se usar a folha de cobre eletrodepositado (cobre ED) e folha de cobre recozido laminado (RA).

O cobre eletrodepositado apresenta melhor condutividade em relação ao cobre recozido laminado. Por outro lado, o cobre recozido laminado tem melhor extensividade.

Portanto, sua escolha dependerá do que você deseja para o flex PCB.

Máscara de solda

Também podemos chamar a máscara de solda de coverlay. É uma camada de polímero que protege o PCB de contaminantes, poeira, etc.

Também protege o cobre contra oxidação e curtos.

Os tipos de adesivos para a máscara de solda incluem acrílico, epóxi, etc.

Vamos ver alguns outros materiais;

• Filmes de proteção contra interferência eletromagnética
• Adesivo Sensível à Pressão
• Alívios de tensão epóxi

Quais são as diferenças entre uma placa de circuito impresso flexível e uma placa de circuito impresso rígida em termos de empilhamento de placas de circuito flexível de 2 camadas?

Naturalmente, o PCB flexível e os votos de PCB rígido não são os mesmos. Vamos destacar suas diferenças usando os seguintes títulos.

PCB flexível

PCB rígido

Flexibilidade

Assim como sua juba implica, o flex PCB é flexível. Você pode dobrar o flex PCB em comprimentos razoáveis. Como resultado, eles podem se encaixar em vários projetos e aplicações.

Por outro lado, o PCB rígido não é flexível. Como resultado, eles atraem algumas limitações para projetos e sistemas específicos.

Custo

Embora o flex PCB seja versátil, eles acumulam muito custo. Não é de admirar que o PCB rígido seja mais popular devido ao seu baixo custo.

Outras diferenças incluem;

• O recurso flex PCB em projetos que exigem poucos espaços em comparação com o PCB rígido, que apresenta em aplicações com espaços maiores

Quais são os benefícios de um empilhamento de PCB flexível de 2 camadas?

Em uma escala geral, o empilhamento de PCB oferece imensos benefícios. No entanto, o PCB flexível de 2 camadas leva essas vantagens a um nível totalmente novo.

Vamos ver alguns dos benefícios alucinantes do empilhamento de PCB flexível de 2 camadas

Flexibilidade

Claro, recebe o nome “flexionar” porque é flexível. O empilhamento de PCB flexível de 2 camadas é flexível. Você pode dobrar, dobrar e manipular o circuito para se adequar a várias aplicações.

O empilhamento de PCB flexível de 2 camadas dá ao fabricante a capacidade de encaixar o circuito em qualquer dispositivo. Isso contrasta com situações em que os fabricantes precisam construir o dispositivo em torno do PCB.

Pesos menores

O empilhamento de PCB flexível de 2 camadas é leve devido aos seus componentes. Como resultado, seu uso promove a existência de produtos eletrônicos mais leves.

Fabricantes e até mesmo consumidores preferem dispositivos eletrônicos de pesos menores, e o PCB flexível de 2 camadas ajuda nesse curso.

Alta resistencia

Um grande desafio com circuitos é sua reação a fatores ambientais. No entanto, o PCB flexível de 2 camadas tem uma alta resistência a fatores ambientais, como radiações, calor e produtos químicos.

Não é de admirar que tenha uma ampla aplicação em dispositivos externos, como automóveis.

Maior conectividade

Obviamente, a qualidade da conexão dos componentes do circuito desempenha um papel significativo na eficiência dos dispositivos eletrônicos.

O flex PCB de 2 camadas fornece boa conectividade de componentes, independentemente do comprimento e tamanho.

Durabilidade

A flexibilidade, a capacidade de absorver choques e a resistência às influências ambientais conferem ao Flex PCB de 2 camadas uma boa durabilidade.

Quais são os recursos de um empilhamento de PCB flexível de 2 camadas?

O PCB flexível de 2 camadas é um tipo de PCB excepcional que floresce em temperaturas extremas e espaços de design limitados.

Do fundo, é composto por base de poliimida e duas camadas condutoras. No entanto, vamos mergulhar mais fundo para ver alguns outros recursos.

• Possui conexões estabelecidas por furos passantes chapeados
• Possui reforços, pinos e conectores que atuam como meio de suporte
• A cobertura de vias é possível usando almofadas expostas sem tampas

Quais são as aplicações de um empilhamento de PCB flexível de 2 camadas?

As qualidades únicas do empilhamento de PCB flexível de 2 camadas o tornam uma demanda popular em todo o mundo da eletrônica.

Como resultado, sua aplicação é bastante numerosa, e é hora de dar uma olhada em um bom número delas.

Sistemas de Identificação por Radiofrequência (RFID)

O RFID é um sistema de identificação que utiliza ondas de rádio. O flex de 2 camadas forma o circuito deste sistema. Com o rastreamento RFID de pacientes e animais fica fácil.

Células solares

A energia solar como fonte de energia continua a atrair atenção e relevância em todo o mundo. Várias células solares têm o empilhamento de PCB flexível de 2 camadas como seu circuito.

Outras aplicações incluem;

• Uso em robótica e vários sistemas de inteligência artificial
• Aplicação na confecção de circuitos para câmeras digitais
• Tem grande aplicação na indústria automobilística
• Bom uso no design de novas formas
• Dispositivos móveis
• Produção de sensores flexíveis
• Embalagem IC
• Dispositivos de saúde, como aparelhos auditivos, dispositivos de exercício
• Aplicação aeroespacial envolvendo potência e plano de terra
• O conjunto de montagem em superfície densa
• Produção de blindagem ou dispositivos de proteção etc

Quais são as diretrizes para preparar um esboço de placa de empilhamento de PCB flexível de 2 camadas?

Muitas vezes damos atenção à proeza do empilhamento de PCB flexível de 2 camadas; no entanto, sua eficiência depende de vários fatores.

E um fator é o contorno do conselho. Um contorno preciso da placa define o tom para a produção de um empilhamento eficiente de PCB de 2 camadas.

Portanto, as seguintes são diretrizes para obter melhores resultados. Primeiro, no entanto, vamos apresentar as diretrizes em duas seções: esboço do quadro e esboço de amostra.

Esboço do Quadro

Esta é a primeira seção de todo o mix. Primeiro, é melhor apresentar a imagem que você tem em mente no papel. Em seguida, envolve cortar um pedaço de papel na forma do desenho da placa.

Para melhores resultados, você deve representar áreas rígidas e reforços com papelão. Então, quando você tiver tudo isso no lugar, siga as etapas abaixo.

• Comece seu layout, mas não roteie
• Desenhe o contorno do quadro
• Identifique e desenhe as áreas de diferentes espessuras
• Realizar uma colocação preliminar de componentes
• Deve-se verificar se os componentes necessitarão de reforços da colocação dos componentes, ou seja, reforços.
• Desenhe as áreas rígidas e os reforços

Esboço de Amostra

Após o esboço do quadro, o próximo passo é o esboço de amostra. Envolve a aparência da amostra, que deve ser o mais simples possível.

• Em uma tentativa de minimizar o desperdício de material, use a técnica de dobra ao projetar o contorno
• É melhor aumentar a resistência ao rasgo. Você pode fazer isso adicionando cobre aos cantos do contorno
• Agora é hora de considerar o raio do ângulo interno do contorno. No entanto, para melhores resultados, o raio maior aumentará a resistência ao rasgo e a confiabilidade
• No caso em que o circuito requer flexão dinâmica, um raio maior que 1 mm é o melhor.
• Um orifício de diâmetro de 1.5 mm e acima deve ser colocado nas extremidades do corte e ranhura

Nota: Se houver montagem em superfície (SMT) do painel, é melhor projetar marcas fiduciais, pois isso erradicará o desalinhamento.

Quais são as diretrizes para a espessura de um empilhamento de PCB flexível de 2 camadas?

O conceito de espessura é crucial para PCBs flexíveis porque muita espessura perturbará sua flexibilidade.

O raio de curvatura que o circuito requer ajuda bastante na determinação da espessura do flex PCB. Mas se o circuito exigir maior espessura, faça uso de reforços.

Mas a questão é: como você sabe a espessura que seu circuito requer? Confira as dicas a seguir que respondem à sua pergunta.

• Espessura dielétrica
• Projeto de materiais
• Espessura adesiva
• Peso base de cobre
• Contagem de camada de cobre
• espessura do material

Bônus:

Para resultados de alta qualidade, você pode conferir as dicas a seguir.

• Sempre que você usar um cobre de 1/2 oz, ele deve ir junto com um coverlay de 1/2 mil. Isso resultará em um adesivo de 15μm entre a poliimida e o cobre. Então, alta força de ligação.
• Ao usar 1 onça de cobre, siga com 1 mil de cobertura.
• Faça o cobre de 1/2 oz para evitar curtos-circuitos.
• Para PCBs flexíveis resistentes a altas temperaturas, os reforços FR-4, PI e aço inoxidável servirão.
• Use reforço PET no caso de resistência a baixa temperatura

Qual é o design da Vias para um empilhamento de PCB flexível de 2 camadas?

Através da são pequenos furos perfurados que cortam duas ou mais camadas adjacentes. Eles servem como uma conexão elétrica entre as camadas de cobre no PCB.

Quando se trata do uso de vias em PCBs flexíveis, é preciso ter cuidado. Isso porque as Vias em flex são altamente suscetíveis a descamação.

 Vias Design para um empilhamento de placas flexíveis de 2 camadas

Agora, vamos ver o projeto Vias para um empilhamento de PCB flexível de 2 camadas.

• Os anéis anulares das Vias devem ser razoavelmente grandes
• O design das vias deve ter uma lágrima
• Certifique-se de adicionar âncoras ou guias às vias, pois ajuda a evitar o descascamento
• Não coloque vias em áreas flexionadas
• É bastante arriscado colocar vias na borda de um reforço. Isso causará rachaduras.

Qual é o papel da poliimida em um empilhamento de PCB flexível de 2 camadas?

Poliamida é outro nome para poliimida. São polímeros cuja estrutura química compreende monômeros de imida. A poliimida pode ser natural e sintética.

A demanda por poliamida na fabricação de um PCB flexível de 2 camadas é alta. Claro, isso se deve ao papel vital que desempenha como componente do flex PCB.

Portanto, o papel da poliimida inclui o seguinte;

Flexibilidade

As poliimidas são materiais flexíveis; é por isso que eles apresentam na produção de flex PCBs para promover a flexibilidade.

Alta resistência à tração

As poliimidas não têm problemas com deformação. Eles têm resistência à tração superior, que é um fator crítico na durabilidade do empilhamento de PCB flexível de 2 camadas.

Alta resistência a produtos químicos

Uma das principais vantagens do empilhamento de PCB flexível de 2 camadas é que ele é altamente resistente a fatores ambientais. No entanto, a presença de poliimidas torna tudo isso possível.

Eles são altamente resistentes a produtos químicos e outros fatores ambientais.

Estabilidade térmica

A temperatura é um grande desafio para os componentes eletrônicos. No entanto, as poliimidas apresentam excelente estabilidade dentro de uma ampla faixa de temperatura.

Como resultado, eles tornam o flex PCB stack-u de 2 camadas termicamente estável. Como são termicamente estáveis, não há medo de danos térmicos.

Alta resistencia

As poliimidas têm alta resistência ao estresse físico; como resultado, eles aumentam a durabilidade. Além disso, as poliimidas garantem que os PCBs não mudem de forma ao longo do tempo.

Quais são as coisas a considerar antes de projetar um empilhamento de PCB flexível de 2 camadas?

Para as melhores práticas em termos de empilhamento de seu flex PCB, há alguns “obrigatórios”. Essas coisas impulsionam a construção de um empilhamento eficiente.

Vamos dar uma olhada no que são;

A Flexibilidade do Flex PCB

Claro, este é um dos principais objetivos de trabalhar com um flex PCB em primeiro lugar. Duas questões são cruciais nesta fase:

Até que ponto o PCB será flexível? E qual é a quantidade de vezes que o PCB estará flexionando?

Além disso, esses conceitos ajudam bastante a estabelecer as placas empilhadas como dinâmicas ou estáticas.

No caso de uma placa estática, você deve esperar que o PCB flexione menos de cem vezes em seu ciclo de vida. Por outro lado, a flexão ocorrerá inúmeras vezes em uma prancha dinâmica.

Em resumo, identifique o raio de curvatura o mais cedo possível.

Materiais

Quais materiais compõem o flex PCB que você deseja empilhar. Neste conceito, as coisas que você deve considerar incluem;

• Núcleos flexíveis
• Seus materiais flexíveis são à base de adesivos ou menos adesivos?
• Poliimidas, cobre, etc.

Roteamento de rastreamento flexível

Isso envolve o layout do circuito. Aqui o raio de curvatura entra em jogo. Certifique-se de manter os traços perpendiculares a toda a dobra.

Colocação de Camadas Flexíveis

A melhor jogada é colocar camadas flexíveis no centro da pilha. A grande questão é por que?

• Aumenta a impedância nas áreas flexionadas
• Simplifica a fabricação
• Ele evita a exposição do revestimento da camada externa.

Outras coisas a considerar incluem;

Furos e almofadas: Você deve ancorar todos os furos na placa. E certifique-se de que os tamanhos das almofadas sejam razoavelmente grandes.

Planos terrestres: Empregar um padrão de hachura cruzada para os planos de solo ajudará a reduzir o problema de flexibilidade reduzida e excesso de peso.

Qual é o custo de um empilhamento de PCB flexível de 2 camadas?

O custo de um empilhamento de PCB de 2 camadas fica na faixa de US$ 0.50 a US$ 25. No entanto, existem alguns drivers de custo que devemos considerar.

Materiais do Conselho

No escopo regular de PCBs, o substrato FR-4 será um ajuste perfeito. No entanto, para um flex PCB, o substrato FR-4 fica em segundo lugar, pois há mais demanda por substratos de poliimidas.

Os materiais de poliimida produzem o substrato flexível, que é mais caro que o FR-4 normal.

Outro ponto de discussão é o conceito de adesivo. Materiais à base de adesivo são mais baratos em comparação com materiais sem adesivo.

Contagem de Camadas

Um aumento no número de camadas aumenta o custo do empilhamento. Isso ocorre porque os fabricantes empregam mais processos de laminação, mais materiais e um tempo de trabalho mais longo.

A ação do mercado prevê um aumento de 35 a 40% no custo ao passar de um empilhamento de PCB de camada única para o de 2 camadas.

Forma e tamanho da placa

A forma e o tamanho de um PCB são uma função de sua área de superfície. E grandes áreas de superfície acumulam mais custos.

Portanto, empilhar PCBs flexíveis de grandes áreas custará mais do que o normal.

Espessura de cobre

Um aumento nas camadas aumentará a espessura do cobre. Quando os fabricantes usam camadas espessas de cobre, serão necessários pré-impregnados para processos de laminação.

O cobre espesso também aumenta os passos entre os traços. Acoplar todos esses fatores tende a aumentar o custo do Flex PCB.

Largura e espaçamento do traço

A largura do traço atua como um canal de propagação para sinais. Portanto, projetos que exigem traços apertados aumentarão o custo do PCB. Isso porque torna mais difícil para os fabricantes gravar os traços.

Tamanhos de furos de perfuração

Pequenos furos são bastante desafiadores para os engenheiros, aumentando assim o custo.

Tipo de Enrijecedores

Os reforços são uma parte essencial do PCB, mas o tipo de reforço influencia seu custo. O FR-4 é o reforço regular que possui vários PCBs flexíveis.

Mas alguns projetos exigem outros tipos de reforços, como aço inoxidável ou alumínio. Tanto o aço inoxidável quanto o alumínio são mais caros que o FR-4.

Quais são as regras que orientam um empilhamento de PCB flexível de 2 camadas?

Empilhar seu PCB não é um processo com diretrizes padrão. Abaixo estão as regras que orientam um empilhamento de PCB de 2 camadas eficaz.

• Integre os planos de massa e potência juntos.
• Coloque as camadas de sinal próximas umas das outras.
• Encaminhe sinais de alta velocidade. Isso deve estar nas camadas intermediárias. Isso colocará o plano de aterramento como escudo contra a radiação.
• Sempre coloque cada camada de sinal adjacente a um plano
• Se possível, use vários planos de aterramento. Porque eles ajudarão a reduzir a impedância do solo.
• Certifique-se de que as configurações sejam simétricas
• Faça o isolamento entre uma camada de sinal e o plano adjacente mais fino. Isso melhorará seu desempenho contra ruídos.
• Você pode evitar a deformação aplicando a seção transversal

Como calcular o raio de curvatura de um empilhamento de PCB flexível de 2 camadas?

Felizmente, calcular o raio de curvatura não é tão difícil quanto parece. E, claro, é um aspecto muito vital deste assunto.

Para calcular o raio de curvatura do Flex PCB de 2 camadas, você deve usar a fórmula abaixo

2 Camadas = Espessura Flex x 12

Como o Institute Of Printed Circuit (IPC) afeta o empilhamento de 2 camadas Flex PCB?

O Institute of Printed Circuit é um órgão que conecta os players da indústria eletrônica. Eles fornecem diretrizes sobre todas as formas de PCBs e até fornecem um padrão de teste de qualidade.

Não podemos minar o peso de testar o empilhamento de PCB flexível de 2 camadas. É uma forma de verificar a qualidade do produto. Existem várias diretrizes e medidas de teste em todo o setor, mas o IPC é uma força a ser reconhecida.

Vamos ver os diferentes aspectos da influência do IPC no stack-up.

IPC-2223C.

Isso fornece diretrizes sobre padrões de projeto seccional. Ele orienta na escolha de materiais adesivos, vias flexíveis e orifícios passantes chapeados.

IPC-6013

Isso fornece muitos padrões, que incluem;

• Especificações de qualificação
• Especificações de performance
• Métodos de teste, como teste de curvatura, teste térmico e teste de impedância
• Teste de conformidade de qualidade

IPC-FC-234

Este documento abrange o uso de adesivos sensíveis à pressão (PSA). Os documentos fornecem um padrão para tudo relacionado ao adesivo, como tipo, forças, limitações, etc.

IPC-2221

Isso abrange a montagem de componentes e a interconexão de estruturas.

Testar o empilhamento dependerá de sua aplicação. No entanto, para testar qualquer forma de PCB, os documentos IP-FC-234 e IPC-2223 são os padrões.

Dar uma boa aderência às diretrizes nos documentos garantirá um empilhamento de PCB flexível de 2 camadas na capacidade máxima.

Para todos os seus empilhamentos de PCB flexíveis de 2 camadas, entre em contato com a Venture Electronics agora.