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금속 보강재 Rigid-Flex PCB

  • 금속 보강재-강성-플렉스-PCB

글로벌웰PCBA에 오신 것을 환영합니다.

PCB 프로토타입 및 제조 분야에서 10년 이상 경력을 쌓아온 당사는 품질, 배송, 비용 효율성 및 기타 까다로운 요구 사항 측면에서 다양한 산업 분야의 고객 요구 사항을 충족하기 위해 최선을 다하고 있습니다. 

세계에서 가장 경험이 풍부한 PCB 제조업체 중 하나인 당사는 PCB 요구 사항의 모든 측면에서 최고의 비즈니스 파트너이자 좋은 친구임을 자랑스럽게 생각합니다.
맞춤문의

개요

안건 리지드 플렉스 PCB
최대 레이어 36L
내부 레이어 최소 추적/공간 3/3백만
외부 레이어 최소 추적/공간 3.5/4mil
내부 레이어 최대 구리 6온스
아웃 레이어 최대 구리 3온스
최소 기계 드릴링 0.15mm
최소 레이저 드릴링 0.1mm
종횡비(기계 드릴링) 12:1
종횡비(레이저 드릴링) 1:1
프레스핏 홀 공차 ±0.05mm
PTH 공차 ±0.075mm
NPTH 공차 ±0.15mm
카운터싱크 공차 ±0.15mm
보드 두께 0.4-3mm
보드 두께 공차(<1.0mm) ±0.1mm
보드 두께 공차(≥1.0mm) ±10%
임피던스 공차 단일 종단: ±5Ω(≤50Ω), ±10%(>50Ω)
차동: ±5Ω(≤50Ω), ±10%(>50Ω)
최소 보드 크기 10*10mm
최대 보드 크기 22.5*30인치
윤곽 공차 ±0.1mm
최소 BGA 700만
최소 SMT 7*10mil
표면 처리 ENIG, 골드 핑거, 침수 은, 침수 주석, HASL(LF), OSP, ENEPIG, 플래시 금, 경질 금 도금
솔더 마스크 그린, 블랙, 블루, 레드, 매트 그린
최소 솔더 마스크 클리어런스 150만
민 솔더 마스크 댐 300만
전설 흰색, 검정색, 빨간색, 노란색
최소 범례 너비/높이 4/23밀
변형 필렛 폭 1.5±0.5mm
보우 앤 트위스트 0.05%

보강재는 Rigid-Flex PCB 설계의 필수적인 부분은 아니지만 강성 또는 강도 향상이 필요한 일부 경우에는 보강재의 사용이 필수적입니다. 이는 Rigid-Flex PCB 적용을 기준으로 선택됩니다. 

우리가 알고 있듯이 Rigid-Flex PCB는 Rigid와 Flex라는 두 가지 유형의 회로를 결합한 것입니다. 전자가 회로를 강하게 만드는 반면, 후자는 PCB 기판에 유연성을 더해주는 역할을 합니다. 그러나 앞서 언급한 것처럼 일부 응용 분야에서는 더 많은 견고함과 안정성이 필요할 수 있으며 이러한 재료는 보강재라는 추가 재료의 도움으로 제공될 수 있습니다. 

그렇다면 보강재란 무엇인가? 더 나은 이해를 돕기 위해 PCB 보강재, 유형, 장점 등에 대한 포괄적인 기사가 있습니다. 또한 금속 보강재에 특히 초점을 맞춰 PCB의 성능을 향상시키는 데 어떻게 도움이 되는지 조명할 것입니다.  

PCB 보강재란 무엇입니까?

PCB 부품의 강성 및 강도를 높이는 데 도움이 되는 재료 또는 금속입니다. 보강재를 적용하면 다른 단단한 부품과의 연결이 더 쉬워집니다. 이렇게 하면 보드가 휘거나 손상되는 것을 방지할 수 있습니다. 

PCB 보강재의 일반적인 두께는 0.002″~0.059″입니다.

보강재의 종류

PCB의 보강재는 다음을 포함하여 다양한 유형이 있습니다.

  • 폴리이미드
  • FR-4
  • 스테인레스 스틸과 
  • 알류미늄 

위의 모든 것 중 마지막 두 개는 금속이며 응용 분야에서 필요한 경우 Rigid-Flex PCB에 사용됩니다. 이제 이 두 가지를 하나씩 공부해 보도록 하겠습니다. 하지만 그 전에 PCB에 보강재를 사용하는 이유를 아는 것이 중요합니다.

보강재의 장점 

PCB 구성 요소가 유연한 영역에 배치되면 유연한 PCB에 압력을 가하므로 견고한 표면이 필요합니다. 보강재는 이러한 강성을 제공하여 구성요소를 쉽고 편안하게 배치할 수 있습니다.  

기존 PCB는 모양과 디자인으로 인해 제한이 있었지만 현대 PCB는 유연성을 보여 더 작은 공간에 맞게 제작할 수 있습니다. 보강재는 전력 손실 없이 이러한 이점을 얻을 수 있도록 도와줍니다. 이것이 방법이다 보강재 도움.

  • 스루홀 구성 요소가 포함된 보드 부분을 지원합니다.
  • 커넥터와 PCB 구성요소에 지지대를 추가합니다.
  • 필요에 따라 유연한 부품이 견고한 영역 내에 남아 있는지 확인하십시오.
  • 얇고 섬세한 회로 기판을 더 쉽게 다룰 수 있도록 도와줍니다.
  • 연성인쇄기판 회로의 두께를 유지합니다.
  • ZIF(Zero Insertion Force) 커넥터의 모든 사양을 충족합니다.
  • 유연한 보드의 특정 영역을 평평하고 견고하게 유지하십시오.
  • 견고한 부품과 유연한 부품이 만나는 곳에서 회로의 굽힘 반경을 더 크게 만드는 데 도움이 됩니다. 이는 회로가 구부러질 때 유연한 부분이 변형되는 것을 방지합니다.
  • 배열로 확장하여 배열을 정렬하고 보존하는 데 도움을 줍니다.

Rigid-Flex PCB용 금속 보강재

스테인레스 스틸 보강재

철(Fe)과 탄소(C)로 구성된 스테인리스강 합금은 보강재 생산에 널리 사용되는 형태입니다. 10.5% 크롬과 니켈, 0.2~2.11%의 탄소를 함유하고 있습니다. 녹슬지 않는 강철 또는 내식성 강철이라고도 합니다. 

일부 견고한 회로에서는 설계자가 PCB가 물리적 손상으로부터 보호되는지 확인해야 합니다. 스테인레스 스틸 보강재가 작동하는 곳입니다. 

스테인레스 분말을 융합하여 빌렛을 형성하는 소결 기술로 독특한 디자인을 구현합니다. 강도를 높이기 위해 더 많은 강철을 추가할 수 있으므로 공정은 여기서 끝나지 않습니다. 그러나 이들은 표면 장착만 필요하고 드릴링이 필요하지 않은 응용 분야에 주로 사용됩니다.

연결을 강하게 만들기 위해 실리콘은 접착제 역할을 하며 군용 전자 장치, 견고한 시스템 및 의료 기기에 적용됩니다. 스테인레스 스틸 보강재가 이러한 산업에 완벽한 이유는 극도로 높은 온도, 진동 및 거친 취급을 포함한 다양한 환경 문제를 처리할 수 있는 능력 때문입니다. 

게다가 스테인리스 스틸 보강재는 무게가 매우 가벼우며 수명이 매우 깁니다. 표면에 코팅하거나 조립 공정 중에 코팅할 수 있습니다. 그러나 이러한 방법은 비용이 많이 들므로 필요한 경우가 아니면 피해야 합니다. 

Flex PCB의 스테인레스 스틸 보강재

얇은 스테인레스 스틸 시트는 구부러질 수 있으므로 플렉스 회로 PCB의 보강재로 사용하기에 완벽한 후보입니다. 가위와 니블러 또는 레이저를 사용하여 잘라서 원하는 모양을 만드세요.

플렉스 PCB에서 설계자가 견고함을 원하지만 공간이 제한되어 있는 경우 스테인리스 스틸이 올바른 선택입니다. 폴리이미드와 FR4 모두 보강재 두께로 인해 제한이 있기 때문에 이러한 특성을 제공하지 못합니다. 반면에 스테인레스 스틸은 얇고 필요한 두께를 제공하므로 완벽합니다. 

스테인레스 스틸 보강재의 장점

  • 높은 습도로 인해 발생할 수 있는 손상에 매우 취약합니다. 
  • 좋은 열 전도체로 인해 PCB 구성 요소의 열 방출이 가능합니다.
  • 스테인레스 스틸은 표준 강철에 비해 높거나 낮은 열을 많이 흡수할 수 있습니다.
  • 다양한 모양과 크기로 구성할 수 있으므로 맞춤 제작이 가능합니다.
  • 공간 제약이 있는 애플리케이션을 위해 더 얇게 만들 수 있습니다. 

스테인레스 스틸 보강재의 단점

  • 다른 보강재에 비해 얇지만 무게는 더 나네요.
  • 철판을 보드에 부착하는 것은 쉽지 않으며 특수 접착제가 필요합니다.
  • 높은 가소성으로 인해 강철 가공이 매우 어려워집니다. 
  • 원자재 가격이 비싸기 때문에 대부분의 보강재보다 비쌉니다. 

알류미늄

Rigid-Flex PCB의 또 다른 금속 보강재는 알루미늄입니다. 보크사이트로 구성되어 있으며 은백색으로 보이며 부드럽습니다. 열 방출 및 가단성으로 인해 유리 또는 에폭시 보강재보다 우수한 것으로 간주됩니다. 따라서 많은 열을 발생시키는 응용 분야의 경우 알루미늄 보강재가 완벽합니다. 이는 열을 잘 처리할 뿐만 아니라 방열판으로도 사용할 수 있습니다. 

이를 사용하면 열이 고르게 분산되므로 구성 요소와 커넥터가 안전하다는 것을 알 수 있어 마음의 평화를 얻을 수 있습니다. 이는 FR4나 폴리이미드 소재에 비해 가격도 비쌉니다. 

알루미늄의 장점:

  • 얇은 소재를 더욱 강하게 만들어주기 때문에 정말 좋습니다.
  • 금속은 폴리이미드 필름을 사용하는 것보다 저렴합니다.
  • 알루미늄은 무게도 많이 나가지 않고 가볍습니다.
  • 알루미늄은 작업하기 쉽기 때문에 원하는 대로 모양을 만들 수 있습니다.
  • 열을 전도하는 능력이 좋기 때문에 열을 없애는 데 아주 좋습니다.

알루미늄의 단점:

  • 때로는 온도가 변하면 알루미늄의 모양이 변하여 문제가 발생할 수 있습니다.
  • 알루미늄 부품을 결합하는 것은 약간 복잡할 수 있으며 특별한 처리가 필요할 수 있습니다.
  • 알루미늄은 잘 보호되지 않으면 녹슬기 시작할 수도 있습니다.
  • 유연한 알루미늄을 다룰 때는 뜨거우면 튀어 나올 수 있으므로 주의하십시오.

이는 군용 전자제품, 전자레인지, 휴대폰 등에 사용됩니다. 이는 PCB의 모양과 크기에 따라 형성될 수 있습니다.

기타 금속 보강재

구리와 황동도 금속 보강재로 사용됩니다. 그러나 차이점이 있습니다. 이 두 금속은 모선을 만드는 데 사용됩니다. 버스바는 PCB 보강재의 일종이며 전력 전도에 도움이 되는 유전체 코팅이 되어 있습니다. 평평한 스트립, 막대 및 막대와 같은 다양한 모양으로 제공됩니다. 이러한 부스바는 트레이스보다 더 많은 전기를 전도합니다.

구리는 금속으로서 무게가 가벼우며 열전도율이 좋습니다. 연성회로에 부착하기 위해서는 납땜이 선호되는 접합방법이다. 도금이 필요하지 않습니다. 구리는 전기를 전도하는 것 외에도 고온을 잘 견딜 수 있기 때문에 부스바로 사용됩니다.

부스바를 만드는 데 사용되는 또 다른 금속은 황동입니다. 구리(Cu)와 아연(Zn)의 합금입니다. 황동은 구리 및 알루미늄(자주 사용됨)과 결합하여 금속의 유연성을 떨어뜨립니다. 

응용 프로그램에 필요합니다. 

이 두 가지는 버스바의 필수 구성 요소입니다. 그러나 모든 부스바는 보강재로 간주되지만 모든 보강재가 부스바는 아니라는 점을 잊어서는 안됩니다.

금속 보강재 Rigid-Flex PCB 사용을 위한 전제 조건

금속 보강재는 PCB 설계의 설계 요구 사항에 맞아야 합니다. 이를 보장하려면 다음 사항이 매우 중요합니다.

  • 선택한 보강재는 판금 재질이어야 하며 전기가 통하지 않는 것이어야 합니다.
  • 플렉스 회로가 있는 Rigid PCB의 한쪽 면에 적용할 때 Rigid PCB가 영구적으로 구부러지지 않아야 합니다.
  • 0.5mm보다 얇아야 하지만 2mm보다 두꺼워서는 안 됩니다.
  • 날카로운 모서리가 없어야 합니다.
  • 플렉스 회로가 있는 한쪽에 견고한 PCB를 배치할 때 견고한 PCB의 작동을 방해해서는 안 됩니다.
  • 금속의 강성은 0.25 - 0.75MPa 사이여야 합니다. 
  • Rigid-Flex 회로에 사용되는 다른 구성 요소 및 레이어와 잘 작동해야 합니다.

제조 과정에서 Rigid-Flex 회로 기판이 엉망이 되지 않도록 보강재의 표면이 매끄러워야 합니다.

PCB 설계에 금속 보강재를 통합하는 방법

레이어의 위치 지정

이는 회로 기판의 양쪽에 배치됩니다. 이는 PCB의 층을 유지하는 데 도움이 되며 높은 열과 습도로 인한 팽창과 수축을 방지합니다. 

부착

스테인레스 스틸과 알루미늄 모두 특수 접착제가 필요합니다. 가장 일반적으로 사용되는 두 가지 접착제에는 열 접착 접착제 또는 PSA(압력 감지 접착제)가 있습니다. 열 접착 접착제는 양면 테이프 또는 페이스트 형태로 제공됩니다. PSA는 접착력을 형성하기 위해 압력만 필요하고 이를 활성화하려면 물이나 열이 필요한 자가 접착식 접착제입니다. 

실리콘을 접착제로 사용할 수도 있습니다. 스테인레스에 잘 붙네요. 보드에 부착하는 방법에는 두 가지가 있습니다. 수동으로 양면 테이프를 사용하거나 열과 압력을 사용하여 라미네이트하는 것입니다. 

보강재의 윤곽 형성

일반적으로 레이저 기계를 사용하여 재료를 절단하여 회로 모양에 정확하게 맞도록 합니다. 

설치 

구성요소를 배치하려면 구멍, 패드 및 컷아웃을 만듭니다. 이는 유연한 보드를 단단한 보드에 연결하는 데 도움이 됩니다.

유연함에서 강성으로의 전환

보강재를 추가하는 동안 보강재 가장자리 주위에 충분한 공간이 있는지 확인하십시오. 이렇게 하면 유연한 회로가 쉽게 구부러지고 단단한 부분으로 전환되는 데 도움이 됩니다.

공장 환경에서 친환경 전자 부품을 생산하는 자동화 기계

Rigid-Flex PCB에 금속 보강재를 추가하는 팁 

다음은 프로세스를 쉽고 실행 가능하게 만드는 데 도움이 되는 몇 가지 사항입니다.

  • 플렉스 PCB의 변형을 완화하려면 보강재와 노출된 커버레이 사이에 최소 0.762mm의 겹치는 부분을 갖는 것이 중요합니다.
  • 열 접착제를 사용하면 감압성 접착제를 사용하는 것보다 비용이 더 많이 들 수 있습니다. 
  • PTH(스루홀) 부품이 도금된 PCB 면에 보강재를 적용합니다. 이렇게 하면 부품 리드를 구멍을 통해 삽입하고 플렉스 회로의 납땜 패드에 접근할 수도 있습니다. 

Rigid-Flex PCB에 사용되는 금속 보강재의 일반적인 두께

스테인레스 스틸: 0.15mm 및 0.2mm

알루미늄: 0.2mm, 0.25mm, 0.3mm, 0.35mm, 0.4mm, 0.5mm, 1.5mm, 0.15mm 및 0.45mm 

이별의 생각

우리는 귀하가 이제 Rigid-Flex PCB에 사용되는 금속 보강재에 대해 잘 알고 있다고 믿습니다. 알루미늄과 스테인리스강은 모두 우수한 기계적 특성을 지닌 합금이므로 Rigid-Flex PCB의 보강재로 적합합니다.

이들의 능력은 부인할 수 없지만 최종 제품이 시장에서 최고인지 확인하려면 신뢰할 수 있고 평판이 좋은 PCB 제조업체에 문의하는 것이 중요합니다. 원하는 결과를 달성하는 데 도움이 되는 충분한 경험이 있는지 확인하십시오.

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