Perché i PCB flessibili hanno bisogno di irrigidimenti

Per conferire rigidità al PCB è necessario un irrigiditore. Esistono diversi materiali per irrigidire i PCB. Alcuni sono più costosi di altri, come l'FR4 o l'acciaio inossidabile. È necessario decidere quale sia il tipo migliore per le proprie esigenze specifiche.

Acciaio inox

Le schede a circuito stampato (PCB) flessibili sono tra i tipi di PCB più diffusi oggi sul mercato. La loro flessibilità consente ai progettisti di progettare circuiti che non sono possibili con i circuiti rigidi. Tuttavia, la mancanza di rigidità di un PCB flessibile può portare a problemi di prestazioni e durata. Per questo motivo, i PCB flessibili spesso includono rinforzi in acciaio inossidabile.

Un irrigiditore può essere di spessore o di massa e può essere attaccato a un PCB flessibile sullo stesso lato dei componenti. Se il PCB flessibile è assemblato con connessioni a fori passanti placcati, gli irrigidimenti possono essere attaccati al lato opposto del connettore. I rinforzi vengono poi sigillati in posizione con adesivi sensibili alla pressione o con un incollaggio termico.

L'uso di irrigidimenti per i PCB flessibili è più comune per i circuiti flessibili. Essi contribuiscono a mantenere uno spessore adeguato del circuito flessibile e a prevenire le sollecitazioni sui componenti e sui giunti di saldatura. Questo tipo di irrigidimento può essere applicato con adesivi acrilici a legame termico o PSA.

Alluminio

Gli irrigidimenti sono spesso necessari per i PCB flessibili. Riducono la flessibilità della scheda e forniscono un supporto meccanico ai componenti durante l'assemblaggio. Hanno anche un ruolo nella dissipazione del calore. Esistono diversi tipi di irrigidimenti, ognuno dei quali offre vantaggi diversi. Ad esempio, i rinforzi possono migliorare la resistenza alla saldatura, aumentare la forza di adesione e limitare la capacità di flessione della scheda.

In genere, i rigidizzatori vengono attaccati a un PCB utilizzando un nastro adesivo sensibile alla pressione. Il PSA è un materiale adesivo molto diffuso a questo scopo, progettato per resistere a cicli di rifusione ad alta temperatura. Il tipo di adesivo utilizzato dipende dalla lunghezza e dalla posizione dei rinforzi. Se i rinforzi si estendono oltre il lato del circuito flessibile, è importante utilizzare il PSA per fissarli alla scheda. Inoltre, il PSA potrebbe non essere adatto a irrigidimenti troppo corti o troppo lunghi.

L'alluminio è un materiale alternativo per i rinforzi. Questo materiale ha una migliore capacità di dissipazione del calore e una maggiore rigidità rispetto ad altri materiali. L'alluminio è più costoso, ma può essere più resistente di altri materiali.

Kapton

Quando si lavora con PCB flessibili, è necessario considerare gli irrigidimenti nel progetto. L'aggiunta di un rinforzo può aumentare la resistenza della saldatura e rafforzare le connessioni tra i componenti. Può anche contribuire allo scarico delle tensioni e alla dissipazione del calore. Nella maggior parte dei casi, gli irrigidimenti vengono incollati sullo stesso lato del PCB flessibile in cui si trovano i componenti.

FR4 e poliimmide sono due materiali comunemente utilizzati per gli irrigidimenti. Questi materiali sono economici e possono fornire una superficie piatta al PCB flessibile. Offrono inoltre un'eccellente resistenza alla saldatura e possono fornire il supporto necessario durante i processi di pick-and-place.

Il posizionamento degli irrigidimenti è importante perché devono essere installati sullo stesso lato dei componenti da montare. Ciò consente anche un facile accesso alle piazzole di saldatura. Sebbene gli irrigidimenti siano importanti, alcuni clienti possono scegliere di ignorare del tutto gli irrigidimenti e di utilizzare un telaio FR-4 invece di un supporto SMT.

FR4

I rinforzi FR4 per PCB flessibili sono un modo eccellente per mantenere e instradare i PCB flessibili. Funzionano estendendo una striscia di materiale di irrigidimento FR-4 all'interno di un array di PCB flessibili. Questo aiuta il PCB flessibile a mantenere la sua forma corretta e ad evitare crepe negli strati di conduttori. Oltre a fornire supporto durante l'assemblaggio, questi dispositivi possono anche agire come dispositivi di dissipazione del calore.

Gli irrigidimenti FR4 possono essere realizzati in diversi materiali, tra cui l'acciaio inox e l'alluminio. Gli irrigidimenti in acciaio inox sono più resistenti alla corrosione, più adattabili e più resistenti a un'ampia gamma di condizioni di temperatura. Gli irrigidimenti in acciaio inox sono generalmente sottili, da 0,1 a 0,45 mm.

Gli irrigidimenti FR4 vengono aggiunti a un circuito flessibile come fase finale di fabbricazione. Possono essere applicati con un adesivo sensibile alla pressione o con un adesivo a presa termica. La scelta può dipendere dall'uso finale, ma gli irrigidimenti sensibili alla pressione sono di solito meno costosi dell'adesivo termofissato. Inoltre, l'adesivo a presa termica richiede l'inserimento del materiale flessibile in una pressa di laminazione, che applica il calore per polimerizzare l'adesivo.