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Estrutura de etapas PCB rígida-flexível

  • Step-Structure-Rigid-Flex-PCB

Alta taxa de entrega

Ao longo dos anos, estamos orgulhosos de ter mantido uma taxa de entrega dentro do prazo de 99%. Sabemos que, além da qualidade do PCB, o outro fator mais importante é o menor prazo de entrega possível, o que é crucial para os trabalhos de P&D dos engenheiros, principalmente na fase de prototipagem. Trabalhamos em três turnos para garantir que seus PCBs estejam em sua mesa conforme combinado e o mais cedo possível.
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VISÃO GERAL

Item PCB rígido-flexível
Camada máxima 36L
Traço/espaço mínimo da camada interna 3/3mil
Rastreamento/espaço mínimo da camada externa 3,5/4mil
Camada interna Max Copper 6 onças
Camada externa de cobre máximo 3 onças
Perfuração Mecânica Mínima 0,15mm
Perfuração mínima a laser 0,1 mm
Proporção de aspecto (perfuração mecânica) 12:1
Proporção de aspecto (perfuração a laser) 1:1
Tolerância do furo de ajuste de pressão ±0,05mm
Tolerância ao PTH ±0,075 mm
Tolerância NPTH ±0,15 mm
Tolerância de escareamento ±0,15 mm
Espessura da placa 0,4-3mm
Tolerância de espessura da placa (<1,0 mm) ±0,1 mm
Tolerância de espessura da placa (≥1,0 mm) ±10%
Tolerância de Impedância Single-Ended:±5Ω(≤50Ω),±10%(>50Ω)
Diferencial:±5Ω(≤50Ω),±10%(>50Ω)
Tamanho mínimo da placa 10*10mm
Tamanho máximo da placa 22,5*30 polegadas
Tolerância de contorno ±0,1 mm
BGA mínimo 7mil
SMT mínimo 7*10mil
Tratamento da superfície ENIG, dedo de ouro, prata de imersão, estanho de imersão, HASL (LF), OSP, ENEPIG, ouro flash; chapeamento de ouro duro
Máscara de solda Verde, preto, azul, vermelho, verde mate
Folga mínima da máscara de solda 1,5 mil
Barragem mínima de máscara de solda 3mil
Lenda Branco, preto, vermelho, amarelo
Largura/altura mínima da legenda 4/23mil
Largura do filé de tensão 1,5±0,5mm
Arco e torção 0.05%

Você não quer placas de circuito impresso menores e mais leves? Temos certeza de que a resposta é sim, e é por isso que trouxemos para você o melhor avanço, ou seja, PCB rígida-flexível com estrutura escalonada. Com cada avanço neste campo, as placas PCB são projetadas para serem confiáveis e altamente funcionais. 

Então, o que há de tão importante nesses PCBs rígidos e flexíveis de estrutura escalonada?

Bem, para começar, a PCB rígida-flexível com estrutura escalonada combina os benefícios de PCBs rígidos e flexíveis. Dessa forma, você poderá solucionar todos os desafios da eletrônica moderna. 

Organizamos um artigo detalhado para que você possa explorar tudo sobre PCB rígido-flexível de estrutura escalonada em um só lugar. Vamos começar. 

Compreendendo PCBs Rigid-Flex de estrutura de etapas

Para começar, você precisa primeiro entender o que realmente significa estrutura de etapas. A “estrutura escalonada” refere-se basicamente à mudança na estrutura de seções rígidas para flexíveis no PCB. 

Em palavras mais simples, algumas partes da placa são sólidas e inflexíveis, usando materiais de PCB rígidos regulares como FR-4. Por outro lado, algumas peças são flexíveis e utilizam substratos dobráveis, como poliimida ou poliéster. 

A melhor parte é que esse design escalonado proporciona uma transição suave de uma estrutura rígida para uma estrutura flexível. Este design escalonado tem um duplo propósito: garante a integridade estrutural do PCB como um todo, ao mesmo tempo que permite adaptabilidade em áreas que exigem flexibilidade.

O objetivo deste design inovador é otimizar o espaço dentro dos dispositivos eletrônicos. Na verdade, ele também fornece estabilidade mecânica aos elementos da seção rígida da placa PCB para aumentar a confiabilidade. 

Tabela Simplificada

Aqui está uma tabela simples para você entender de perto cada ponto. 

Aspecto Descrição
Composição Felizmente, a PCB rígida-flexível de estrutura escalonada é uma combinação de seções rígidas e flexíveis em uma única PCB.
Materiais utilizados Seções rígidas normalmente usam materiais como FR-4; seções flexíveis usam poliimida ou poliéster.
Propósito O objetivo principal estrutura escalonada PCB rígido-flexível é alcançar um equilíbrio entre estabilidade estrutural e adaptabilidade.
Zonas de transição Há uma mudança suave de seções rígidas para flexíveis para evitar concentrações de tensão.
Colocação de componentes As seções rígidas são para componentes estáveis e as seções flexíveis são para adaptabilidade.
Conectividade Você precisa ter um roteamento cuidadoso de caminhos condutores e traços de sinal em seções rígidas e flexíveis.
Estabilidade mecânica Seções rígidas fornecem suporte e estabilidade aos componentes.
Interconexões reduzidas Você não precisa de conectores ou cabos adicionais.
Técnicas de fabricação Métodos avançados como perfuração a laser e laminação precisa para rigidez e flexibilidade ideais.
Teste e simulação Com testes e simulação completos, os PCBs podem funcionar bem em diferentes condições.
estandardização Padrões são estabelecidos para projeto, fabricação e testes consistentes.

Tipos de PCBs Rigid-Flex de estrutura escalonada

Existem alguns tipos comuns com uma combinação de placas PCB flexíveis e rígidas. Olhe mais de perto:

  • PCB flexível rígido-flexível de camada única: Este tipo de estrutura possui uma única camada flexível imprensada entre camadas rígidas. Você pode usar isso para aplicações que precisam de flexibilidade em uma direção.
  • PCB flexível rígido-flex de camada dupla: a seguir, você tem um modelo onde duas camadas flexíveis são integradas entre camadas rígidas. Com este design, você pode ter flexibilidade em várias direções. Isso proporcionará mais versatilidade.
  • PCB flexível multicamadas rígido-flexível: Este design possui múltiplas camadas flexíveis entre camadas rígidas. Você pode usá-lo em sistemas eletrônicos complexos onde é necessário um alto nível de integração e conectividade.

Alguns outros tipos incluem PCB flexível rígido-flexível dinâmico, PCB flexível rígido-flexível personalizado, PCB rígido-flexível flexível de torção e muito mais.   

Seções de PCBs Rigid-Flex de estrutura escalonada

Existem seções separadas presentes em uma placa PCB rígida-flex de estrutura escalonada, e cada uma delas tem uma finalidade específica. Eles mantêm um equilíbrio entre rigidez e flexibilidade. Algumas das seções são:

  • Seções rígidas: Esta seção possui material PCB rígido como FR-4. O principal objetivo desta área é proporcionar estabilidade estrutural e suporte mecânico aos componentes presentes na placa. Agora, componentes como conectores, interruptores, circuitos integrados, etc., todos permanecem sólidos por causa das seções rígidas.  
  • Seções flexíveis: Portanto, para incorporar substratos dobráveis, ou seja, poliamida ou poliéster, é necessária uma seção flexível. Estas áreas permitem que toda a prancha se dobre ou se mova sem perder a sua resistência. Isto é útil em dispositivos que precisam mudar de forma ou se movimentar. 
  • Zonas de transição: São as áreas onde o tabuleiro passa de sólido para flexível. No entanto, a mudança é gradual, como pequenos passos. Portanto, você deve evitar muito estresse naquele ponto específico do tabuleiro. Dessa forma, o conselho permanece forte enquanto se ajusta às diferentes necessidades.
  • Áreas de montagem de componentes: Existem determinados pontos nas seções sólidas que são reservados para fixação de componentes. Por exemplo, conectores são colocados nessas áreas para garantir que eles se conectem bem e permaneçam seguros. Os designers escolhem esses locais cuidadosamente para um uso eficiente.
  • Traços de sinal e caminhos condutores: Tanto as partes sólidas quanto as flexíveis possuem caminhos que transportam sinais elétricos. Esses caminhos são cuidadosamente planejados para garantir que os sinais se movam suavemente entre os componentes, mesmo quando a placa dobra ou flexiona.
  • Zonas de raio de curvatura: Nas áreas flexíveis, os projetistas pensam na menor curvatura que a placa pode suportar sem ser danificada. Você sabe que essas zonas são importantes se quiser evitar que as partes flexíveis se esforcem demais. Isso dará à placa uma longa vida útil, especialmente em dispositivos que dobram com frequência. 
  • Regiões de conectores e interfaces: seções sólidas são usadas para conectar conectores e interfaces. Isso lhes dá uma base sólida. O material resistente adicionará confiabilidade a essas peças importantes e garantirá que funcionem bem. 

Agora que você conhece as diferentes seções da PCB rígida-flexível com estrutura escalonada, devemos avançar para suas vantagens.

Vantagens de PCBs Rigid-Flex de estrutura escalonada

Como já sabemos, a PCB rígida-flexível com estrutura escalonada pode combinar elementos rígidos e flexíveis em uma única placa de circuito. Vamos explorar mais algumas vantagens. 

Otimização de Espaço

A principal razão para usar PCBs rígidos e flexíveis com estrutura escalonada é a utilização eficiente do espaço. Possui uma boa estratégia onde seções rígidas possuem componentes densamente compactados. Você também poderá ver alguns conectores e pontos de montagem, que também são necessários. Dessa forma, os designers podem conseguir um layout mais compacto e com economia de espaço. 

Isto é particularmente importante em aplicações como dispositivos vestíveis, implantes médicos e eletrônica aeroespacial, onde cada milímetro quadrado é importante.

Confiabilidade aprimorada

Os PCBs rígidos tradicionais são conhecidos por sua estabilidade estrutural e robustez. Por outro lado, PCBs flexíveis são bons para aplicações que necessitam de flexão ou flexibilidade. Felizmente para você, os PCBs rígidos e flexíveis de estrutura escalonada combinam os pontos fortes de ambos, resultando em maior confiabilidade. 

As seções rígidas fornecem suporte mecânico aos componentes e conectores, reduzindo o risco de danos durante o manuseio ou estresse. Em contraste, as secções flexíveis acomodam a necessidade de dobrar ou dobrar o dispositivo.

Interconexões reduzidas

As interconexões são pontos potenciais de falha em qualquer sistema eletrônico. PCBs rígidos e flexíveis com estrutura escalonada minimizam a necessidade de conectores e cabos adicionais, reduzindo o número total de interconexões. Isto não só melhora a confiabilidade, mas também simplifica o processo de montagem, levando a economias de custos na produção.

Redução de peso

A combinação de seções rígidas e flexíveis pode ajudar a eliminar o uso excessivo de materiais. Portanto, você acaba com menos peso no design geral. É benéfico para aplicações como eletrônica automotiva e aeroespacial. Especialmente onde o peso é um fator importante. 

Antes de prosseguir com qualquer outra coisa, aqui estão algumas considerações de design.

Considerações de projeto

Criando uma estrutura de etapas PCB rígido-flexível requer habilidades e você precisa conhecer alguns aspectos específicos. Leia algumas das considerações.

Seleção de Materiais

Para iniciar o processo, primeiro você precisa escolher o material certo. Isso o ajudará a alcançar o equilíbrio certo entre rigidez e flexibilidade. As seções rígidas normalmente usam materiais padrão FR-4 ou similares, enquanto as seções flexíveis podem empregar substratos de poliimida ou poliéster. 

A compatibilidade adequada desses materiais ajudará você a se livrar de problemas como falhas mecânicas e muito mais.

Design de empilhamento de camadas

Lembre-se de sempre empilhar as camadas porque é fundamental para o desempenho da placa PCB. Planeje cuidadosamente a disposição das camadas rígidas e flexíveis. Sempre considere fatores como integridade do sinal, controle de impedância, gerenciamento térmico, etc. 

Você sabe que um empilhamento de camadas bem otimizado proporcionará a melhor funcionalidade e confiabilidade do PCB. 

Requisitos de raio de curvatura e flexibilidade

A seguir, você deve compreender os requisitos de flexão das seções flexíveis. Isto é importante para evitar qualquer dano durante a operação. Certifique-se de determinar o raio de curvatura mínimo para as partes flexíveis da PCB. No entanto, certifique-se de que os componentes, traços e vias possam acomodar essas restrições de flexão sem comprometer a funcionalidade.

Colocação do conector

O posicionamento do conector é a principal consideração em toda a configuração. As seções rígidas são frequentemente utilizadas para montar conectores e outros componentes que requerem uma ancoragem mecânica estável. A colocação e o reforço adequados dos conectores contribuem para a confiabilidade e durabilidade do resultado.

Formulários

PCBs rígidos-flexíveis com estrutura escalonada são usados em muitas aplicações e indústrias graças às suas características únicas. Por exemplo, eles economizam espaço e são confiáveis, oferecem redução de peso e muito mais. Algumas opções notáveis são: 

Eletrônicos Vestíveis

Você sabe como o tamanho e a flexibilidade são importantes para dispositivos vestíveis, e o PCB rígido-flexível de estrutura escalonada é a melhor solução para isso. Você pode ter sensores, microcontroladores, configurações de comunicação e muito mais em um único dispositivo. Isso é possível porque o PCB rígido-flexível com estrutura escalonada é leve e compacto. 

Dispositivos médicos

PCB rígida-flexível de estrutura escalonada ajuda com implantes médicos e dispositivos portáteis. A razão é que esses dispositivos precisam de uma combinação perfeita de rigidez e flexibilidade. O melhor é que você pode adaptar a estrutura do PCB às suas necessidades. Dessa forma, você pode ter um dispositivo confiável, compatível e bom para o corpo humano.

Eletrônica Automotiva

Da mesma forma, a indústria automotiva também não fica atrás. Ele está aproveitando igualmente os benefícios do PCB rígido-flexível de estrutura escalonada. O benefício mais significativo são as capacidades de economia de espaço e como elas podem ser usadas em ADAS, sistemas de infoentretenimento e muito mais. 

Aeroespacial e Defesa

O componente de peso é um grande negócio na indústria aeroespacial. É por isso que você pode ter uma PCB rígida e flexível com estrutura escalonada para reduzir o peso e aproveitar melhor a eficiência de combustível. Isso melhorará o desempenho e também poderá ajudá-lo com o sistema de navegação, sistema de controle e muito mais. 

Mesmo que você possa usar PCB rígido-flexível de estrutura escalonada em muitos setores, você pode ter que enfrentar alguns desafios. 

Desafios com PCBs Rigid-Flex de estrutura escalonada

Quando você estiver totalmente familiarizado com os desafios do PCB rígido-flexível de estrutura escalonada, adapte seus requisitos de acordo.

Inovações materiais

Embora o PCB rígido-flexível de estrutura escalonada possa fazer com que suas aplicações funcionem sem problemas, os cientistas estão trabalhando para torná-lo melhor usando materiais novos e aprimorados. Mas ainda há pesquisas em andamento e encontrar esse modelo levará mais tempo. 

Técnicas de Fabricação

Se você deseja a combinação certa de rigidez e flexibilidade, precisa ter cuidado ao fazê-las. Você pode usar métodos avançados, como perfuração a laser e formas especiais de unir camadas. Isso pode tornar esses PCBs ainda melhores em seu trabalho.

Simulação e Teste

Como sabemos, PCBs rígidos e flexíveis com estrutura escalonada são difíceis de manusear; os designers precisam fazer muitos testes e verificações para garantir que funcionam bem. Às vezes, eles precisam usar simulações de computador para ver como os PCBs se comportam em diferentes circunstâncias. Isso o ajudará a obter uma placa de circuito impresso que atenda a todos os requisitos e funcione de maneira confiável.

estandardização

À medida que mais e mais indústrias usam PCBs rígidos e flexíveis de estrutura escalonada, a necessidade de ter regras comuns para todos também aumenta. Você pode chamá-los de padrões, mas eles facilitam o trabalho conjunto de designers, fabricantes, testadores, etc. Você terá o PCB da melhor qualidade quando todos trabalharem juntos como uma equipe. 

Empacotando!

Podemos dizer com segurança que PCBs rígidos e flexíveis com estrutura escalonada são certamente um passo à frente no campo do design de PCB. Esses PCBs podem mudar o mundo das aplicações industriais, ou seja, eletrônica médica, sistemas automotivos, aplicações aeroespaciais e outros enfeites. Se você deseja desbloquear todo o potencial de seus dispositivos, use PCBs rígidos e flexíveis de estrutura escalonada.

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