Usztywnienia są powszechnym wymogiem w wielu elastycznych projektach, z definicji usztywnienie płytki drukowanej zapewnia mechaniczną funkcję wsparcia i nie jest częścią schematu elektrycznego projektu.

W przypadku większości zastosowań wymagania dotyczące usztywnień należą do jednej lub obu poniższych kategorii:

  1. Usztywnienie zlokalizowanych obszarów w celu wsparcia komponentów i / lub złączy.
  2. Zwiększ grubość obwodu elastycznego w określonych obszarach, aby spełnić specyfikacje złącza ZIF lub ograniczyć obszary zgięcia do wstępnie zdefiniowanych lokalizacji.

Usztywniające elementy usztywniające pomagają wspierać komponenty
W wielu przypadkach usztywniacz jest używany do utworzenia sztywnego obszaru w obwodzie elastycznym, w którym przymocowane są komponenty i / lub złącza. Zapobiega to również zginaniu obwodu w obszarze (obszarach) komponentów lub w ich sąsiedztwie, co może potencjalnie zagrozić integralności złącza lutowniczego części.

Usztywnienia FR4 dla elastycznych płytek PCB
Najpopularniejszym materiałem stosowanym do usztywnień jest FR4. W przypadku stosowania usztywnień dla komponentów z platerowanymi otworami przelotowymi (PTH), usztywnienie (usztywnienia) muszą znajdować się po tej samej stronie flexu, z której wkładany jest komponent, aby umożliwić dostęp do pól lutowniczych na obwodzie flex. Usztywnienia FR4 mogą również posiadać miedziane elementy, np. pady lub otwory służące do montażu komponentów itp.

Dodatkowe materiały usztywniające
W niektórych projektach obwodów elastycznych dostępne są alternatywne materiały, takie jak stal nierdzewna lub aluminium. Są one zwykle używane w zastosowaniach wymagających pochłaniania ciepła lub dodatkowej sztywności, ale znacznie zwiększają koszt części i powinny być używane tylko wtedy, gdy jest to wymagane.

Stosowanie usztywnień w celu zwiększenia grubości
Usztywniacze poliimidowe są najczęstszą metodą osiągnięcia wymaganej grubości na palcach stykowych, określonej przez złącze ZIF, do którego podłączany jest obwód elastyczny. Niektóre typowe wymagania dotyczące grubości to 0,3 mm lub 0,2 mm. Grubość tę uzyskuje się poprzez dodanie cienkiej warstwy poliimidu w obszarze palców tylko zgodnie ze specyfikacją złącza.

Nie zaleca się projektowania "grubszej" elastycznej płytki PCB w celu wyeliminowania potrzeby stosowania usztywniacza ZIF. Spowoduje to powstanie zbyt grubej części, która nie będzie miała wymaganej elastyczności lub niezawodności zginania i będzie znacznie droższa. Złącza ZIF mają wąską tolerancję wymiarową w obszarze palców, więc do tego zastosowania można użyć tylko termicznie związanego usztywniacza poliimidowego.

Elementy usztywniające dla złączy ZIF mogą być przymocowane do jednej lub obu stron projektu obwodu elastycznego. Zaleca się umieszczenie numeru części złącza ZIF w danych części/rysunku, aby umożliwić dostawcy sprawdzenie i upewnienie się, że konstrukcja flex spełnia odpowiednie specyfikacje złącza.

Podsumowanie
Celem usztywnienia obwodu elastycznego jest dodanie znacznej ilości funkcjonalności do projektu i może być skonfigurowane w niezwykle szerokim zakresie kombinacji. Wszystkie typy usztywnień można łączyć w dowolnych projektach elastycznych obwodów drukowanych. Mechaniczna natura funkcji usztywnienia jest jednym z obszarów projektowania flex, który znacznie różni się od sztywnych płytek drukowanych. Jest to istotny obszar, w którym nasi klienci wymagają wsparcia projektowego, aby upewnić się, że gotowe części spełniają ich wymagania.