金屬加強筋剛搔搔結合板

雖然加強筋不是剛柔結合 PCB 設計的組成部分，但在某些需要增強剛性或強度的情況下，加強筋的使用變得至關重要。這些是根據剛撓結合板的應用來選擇的。 

如我們所知，剛撓結合板是剛性和柔性兩種電路的融合。前者使電路變得堅固，而後者則負責增加 PCB 板的靈活性。但是，如前所述，某些應用可能需要更高的堅固性和穩定性，並且可以藉助附加材料（加強件）來提供這些應用。 

那麼，什麼是加強筋呢？為了幫助您更好地了解，我們有一篇關於 PCB 加強板、其類型、優點等的綜合文章。我們還將闡明它們如何幫助上述 PCB 發揮更好的性能，特別關注金屬加強筋。  

什麼是 PCB 加強筋？

這些材料或金屬有助於增強 PCB 部分的剛性和強度。一旦施加了加強筋，與其他剛性部件的連接就變得更加容易。這可以防止電路板彎曲和損壞。 

請記住，PCB 加強筋的正常厚度為 0.002 英吋至 0.059 英吋。

加強筋的類型

PCB 中的加強筋有多種類型，包括：

• 聚醯亞胺
• FR-4
• 不銹鋼和 
• 鋁 

在上述所有材料中，最後兩種是金屬，如果應用需要，則可用於剛撓性 PCB。現在，我們就來一一研究一下這兩者。但在此之前，了解 PCB 中使用加強筋的原因非常重要。

加強筋的優點 

當 PCB 元件位於柔性區域時，它們會對柔性 PCB 施加壓力，因此需要剛性表面。加強筋為它們提供了這種剛性，以便可以輕鬆舒適地放置組件。  

雖然傳統 PCB 由於形狀和設計而受到限制，但現代 PCB 表現出靈活性，可以適應更小的空間。加強筋幫助他們在不失去動力的情況下實現這些好處。就是這樣 加強筋幫助.

• 支援電路板上包含通孔元件的部分。
• 增加對連接器和 PCB 組件的支援。
• 確保柔性部件根據需要保留在剛性區域內。
• 有助於更輕鬆地處理薄而精緻的電路板。
• 保持柔性印刷板電路的厚度。
• 滿足零插入力 (ZIF) 連接器的所有規格。
• 保持柔性板的某些區域平整和堅固。
• 有助於使剛性和柔性部件相遇處的電路彎曲半徑更大。這可以防止電路彎曲時柔性部分受到拉傷。
• 透過擴展到數組中來幫助排列和保留數組。

適用於剛柔結合 PCB 的金屬加強筋

不銹鋼加強筋

不銹鋼合金由鐵 (Fe) 和碳 (C) 組成，是用於生產加強筋的常用形式。它含有 10.5% 鉻和鎳，以及 0.2 至 2.11% 碳。也稱為不銹鋼或耐腐蝕鋼。 

在一些剛性電路中，設計人員需要確定 PCB 免受物理損壞的保護。這就是不銹鋼加強筋發揮作用的地方。 

透過使用不銹鋼粉末熔化形成坯料的燒結技術，使獨特的設計變得栩栩如生。這個過程並沒有結束，因為可以添加更多的鋼材來增加其強度。然而，這些主要用於僅需要表面安裝且無需鑽孔的應用。

為了使連接更加牢固，矽膠起到了黏合劑的作用，並應用於軍用電子產品、加固系統和醫療設備。不銹鋼加強筋非常適合這些行業，因為它能夠應對各種環境挑戰，包括極高的溫度、振動和粗暴搬運。 

此外，不銹鋼加強筋重量極輕，而且使用壽命很長。這些可以塗覆在表面上或在組裝過程中。然而，這些的代價很高，除非需要，否則應該避免。 

柔性 PCB 中的不銹鋼加強筋

不銹鋼薄片可以彎曲，這使得它們成為柔性電路 PCB 中用作加強筋的完美候選者。只需使用剪刀、沖剪機或雷射將其切割即可形成所需的形狀。

在柔性 PCB 中，當設計人員想要實現剛性但空間有限時，不銹鋼是正確的選擇。聚醯亞胺和 FR4 都無法提供這種性能，因為它們受到加強件厚度的限制。另一方面，不銹鋼非常完美，因為它很薄並且可以提供所需的厚度。 

不銹鋼加強筋的優點

• 它極不易因高濕度而發生損壞。 
• 好的熱導體可以使 PCB 元件散熱
• 與標準鋼相比，不銹鋼可以承受大量熱量，無論是高溫還是低溫
• 允許定制，因為它可以形成不同的形狀和尺寸
• 對於空間受限的應用，它可以做得更薄 

不銹鋼加強筋的缺點

• 雖然比其他加強筋更薄，但它的重量仍然更大
• 將鋼材固定在板上並不容易，需要特殊的黏合劑
• 高塑性使得加工鋼材非常困難 
• 由於原材料價格昂貴，它比大多數加強筋更昂貴。 

鋁

另一種用於剛柔結合 PCB 的金屬加強筋是鋁。它由鋁土礦組成，呈銀白色，質地柔軟。由於其散熱性和延展性，它被認為比玻璃或環氧樹脂加強筋更好。因此，對於產生大量熱量的應用，鋁加強筋是完美的選擇。它們不僅能很好地處理熱量，而且還可以變成散熱器。 

使用這些會讓您高枕無憂，因為您知道隨著熱量均勻分散，組件和連接器是安全的。與 FR4 或聚醯亞胺材料相比，這也很昂貴。 

鋁的優點：

• 它確實很好，因為它可以使薄材料變得更堅固。
• 該金屬比使用聚醯亞胺薄膜更便宜。
• 鋁的重量不大，而且重量輕。
• 您可以隨心所欲地塑造鋁的形狀，因為它易於加工。
• 它非常擅長散熱，因為它善於導熱。

鋁的缺點：

• 有時，當溫度波動時，鋁會改變形狀，這可能會造成問題。
• 將鋁零件組裝在一起可能有點複雜，可能需要一些專門的處理。
• 如果保護不當，鋁也會開始生鏽
• 處理柔性鋁時要保持警惕，因為如果它很熱，它會反彈。

它們用於軍用電子產品、微波爐和行動電話。它們可以根據 PCB 的形狀和尺寸進行成型。

其他金屬加強筋

銅和黃銅也用作金屬加強件。但有一個差別。這兩種金屬都用於製造母線。母線是一種 PCB 加強板，具有有助於傳導電力的介電塗層。它有不同的形狀，如扁條、桿和棒。請注意，這些母線比走線傳導更多的電力。

銅作為一種金屬，重量輕，是熱的良導體。為了將其連接到柔性電路，焊接是優選的黏合方法。無需電鍍。銅被用作母線，因為它除了導電之外還能很好地承受高溫。

另一種用來製造母線的金屬是黃銅。它是銅（Cu）和鋅（Zn）的合金。黃銅與銅和鋁（經常使用）結合，以保持金屬的柔韌性較差 

是應用程式所必需的。 

這兩個是母線的重要組成部分。然而，我們不能忘記，雖然每根母線都被視為加強件，但並非每根加強件都是母線。

使用金屬加強筋剛撓結合板的先決條件

金屬加強筋應符合PCB設計的設計要求。為了確保這一點，以下幾點至關重要。

• 所選的加強筋需要由板材金屬材料製成，且不應導電。
• 當您將其應用到帶有柔性電路的剛性 PCB 的一側時，它不應永久彎曲剛性 PCB。
• 其厚度應小於 0.5 毫米，但厚度不得大於 2 毫米。
• 不應有鋒利的邊緣。
• 當您將剛性 PCB 與柔性電路放在一側時，它不應妨礙剛性 PCB 的工作。
• 金屬的剛度應在 0.25 - 0.75 MPa 之間。 
• 它應該與剛性-柔性電路中使用的其他組件和層配合良好。

加強筋的表面應光滑，以避免在製造過程中弄亂剛撓結合電路板。

如何在 PCB 設計中整合金屬加強筋

圖層的定位

它們放置在電路板的兩側。這有助於保持 PCB 的各層，並避免由於高熱和高濕而導致的膨脹和收縮。 

附著力

不銹鋼和鋁都需要特殊的黏合劑。最常用的兩種黏合劑包括熱黏合劑或 PSA（壓敏膠）。熱黏合劑有雙面膠帶或糊劑形式。 PSA 是一種自黏黏合劑，只需要壓力即可形成黏合，並需要水或熱量來激活它。 

您也可以使用矽膠作為黏合劑。它可以很好地附著在不銹鋼上。有兩種方法將其固定到板上：使用雙面膠帶手動或透過加熱和壓力層壓。 

加強筋的輪廓

通常，雷射機用於切割材料，使其能夠精確地貼合電路的形狀。 

安裝 

若要放置組件，請打孔、焊盤和切口。這些有助於將柔性板連接到剛性板。

柔性到剛性的過渡

在添加加強筋時，請確保加強筋邊緣周圍有足夠的空間。這將有助於柔性電路輕鬆彎曲並過渡到剛性部件。

在剛撓結合板中添加金屬加強筋的技巧 

以下幾點可協助您讓流程變得簡單且可行：

• 為了緩解柔性 PCB 中的應力，加強筋和外露覆蓋層之間的重疊至少為 0.762 毫米，這一點非常重要。
• 使用熱黏合劑可能比使用壓敏黏合劑成本更高。 
• 在具有電鍍通孔 (PTH) 組件的 PCB 一側施加加強筋。這樣做可以讓您將元件引線插入孔中，並到達柔性電路上的焊盤。 

剛撓結合板中使用的金屬加強筋的常見厚度

不鏽鋼：0.15mm 和 0.2mm

鋁：0.2mm、0.25mm、0.3mm、0.35mm、0.4mm、0.5mm、1.5mm、0.15mm 及 0.45mm 

離別的思念

我們相信您現在已經熟悉用於剛撓性 PCB 的金屬加強筋。鋁和不銹鋼都是具有優異機械性能的合金，適合用作剛柔結合 PCB 的加強筋。

雖然他們的能力不容否認，但聯繫值得信賴且信譽良好的 PCB 製造商非常重要，以確保您的最終產品是市場上最好的。確保他們有豐富的經驗來幫助您實現預期的結果。