การทำความเข้าใจโครงสร้าง PCB แบบ Rigid-Flex: เลเยอร์, ส่วนประกอบ และวิธีการที่ช่วยให้เกิดอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่หลากหลาย

พีซีบีแบบแข็ง-ยืดหยุ่น ได้ปฏิวัติการออกแบบของอิเล็กทรอนิกส์ที่ทนทาน จากสมาร์ทโฟนที่พับได้ไปยังโมดูลเซ็นเซอร์รถยนต์ โดยรวมความมั่นคงทางโครงสร้างของ PCB ที่แข็งแกร่งกับความยืดหยุ่นของวงจรยืดหยุ่นไม่เหมือนกับ PCB ที่แข็งแกร่งแบบดั้งเดิม (รูปร่างคง) หรือ PCB ที่ยืดหยุ่นเท่านั้น (จํานวนชั้นจํากัด) การออกแบบที่แข็งแกร่งและยืดหยุ่นรวมรูปแบบทั้งสองเป็นโครงสร้างเดียวที่ไม่มีรอยต่อแต่ความหลากหลายของพวกเขาขึ้นอยู่กับ, สถาปัตยกรรมชั้น: ทุกส่วนประกอบจากพื้นฐานที่ยืดหยุ่นไปยังพันธะผูกมัด

คู่มือนี้ล้างความลึกลับของโครงสร้างของ PCB ที่แข็งแรงและยืดหยุ่น โดยแยกจุดประสงค์ของแต่ละชั้น, การเลือกวัสดุ และวิธีการทํางานร่วมกันเราจะเปรียบเทียบโครงสร้างแบบแข็งและยืดหยุ่นกับทางเลือกที่แข็งและยืดหยุ่นเท่านั้น, สํารวจข้อพิจารณาสําคัญของการออกแบบ และอธิบายว่าการเลือกโครงสร้างมีผลกระทบต่อการใช้งานในโลกจริงอย่างไร ไม่ว่าคุณจะออกแบบสําหรับเครื่องสวม, ระบบอากาศ, หรือระบบรถยนต์การเข้าใจโครงสร้าง PCB แข็งแรง-ยืดหยุ่นจะช่วยให้คุณสร้างผลิตภัณฑ์ที่เล็กกว่า, น้ําหนักเบาและน่าเชื่อถือมากขึ้น

ประเด็นสําคัญ
1.โครงสร้างไฮบริด: PCBs กระชับ-ยืดหยุ่นรวมส่วนแข็ง (สําหรับการติดตั้งส่วนประกอบ) และส่วนยืดหยุ่น (สําหรับการบิด) เป็นแผ่นบูรณาการหนึ่ง, ยกเลิกความจําเป็นของเชื่อมต่อระหว่าง PCBs แยกแยก.
2สถาปัตยกรรมชั้น: ส่วนประกอบหลักประกอบด้วยพื้นฐานยืดหยุ่น (พอลิไมด์) ฐานแข็ง (FR-4) ร่องรอยทองแดง, ผสมและการปิดป้องกัน.
3หน่วยขับเคลื่อนความยืดหยุ่น: โครงสร้างส่วนยืดหยุ่น (พื้นฐานบาง, ทองแดงยืดหยุ่น) ทําให้ 10,000 + วงจรโค้งโดยไม่ต้องรอยแตก, สําคัญสําหรับการใช้งานแบบไดนามิก.
4.แรงขับเคลื่อน: ภาคที่แข็งแรงใช้พื้นฐานหนาและชั้นเสริมเสริมเพื่อรองรับองค์ประกอบที่หนัก (เช่น BGA, เครื่องเชื่อม) และทนต่อความเครียดทางกล
5ผลกําไรจากค่าใช้จ่าย: ขณะที่การผลิตมีความซับซ้อนมากขึ้น โครงสร้างแข็ง-ยืดหยุ่นลดต้นทุนการประกอบด้วย 30~50% (เชื่อมต่อน้อยกว่า, การเชื่อมต่อสายไฟน้อยกว่า) และปรับปรุงความน่าเชื่อถือโดยการกําจัดจุดผิดพลาด

โครงสร้างพื้นฐานของ PCB ที่แข็งและยืดหยุ่น
โครงสร้างของ PCBs แบบแข็ง-ยืดหยุ่นถูกกําหนดโดยสองส่วนที่แตกต่างกัน แต่รวมกัน: ส่วนแข็ง (เพื่อความมั่นคง) และส่วนยืดหยุ่น (เพื่อความยืดหยุ่น) ส่วนเหล่านี้มีชั้นร่วมกัน (เช่นทองแดง) แต่แตกต่างกันในวัสดุพื้นฐานและความหนาเพื่อปฏิบัติหน้าที่พิเศษของพวกเขา.
ด้านล่างนี้คือการแบ่งแยกส่วนประกอบหลัก จากชั้นภายในสุดจนถึงปลายป้องกันภายนอกสุด

1หลักของพื้นฐาน: รากฐานของความแข็งแกร่งและความยืดหยุ่น
สับสราตคือชั้นพื้นที่ที่ไม่นําไฟที่สนับสนุนรอยทองแดง ส่วนที่แข็งและยืดหยุ่นใช้สับสราตที่แตกต่างกันเพื่อสมดุลความแข็งแรงและความยืดหยุ่น

สับสราตส่วนยืดหยุ่น
ภาคยืดหยุ่นใช้พอลิมเลอร์บางและทนทาน ที่ทนต่อการบิดซ้ํา
วัสดุแท้: โพลีไมด์ (PI): มาตรฐานอุตสาหกรรมสําหรับสับสราทยืดหยุ่น โพลีไมด์นําเสนอ:
ความทนทานต่ออุณหภูมิ: -269 °C ถึง 300 °C (รอดชีวิตจากการผสมแบบถอยหลังและสภาพแวดล้อมที่รุนแรง)
ความยืดหยุ่น: สามารถบิดไปถึงรัศมีที่เล็กมากถึง 5 เท่าของความหนาของมัน (ตัวอย่างเช่น ชั้น PI 50μm บิดไปถึงรัศมี 250μm)
ทนต่อสารเคมี: ทนต่อน้ํามัน สารละลาย และความชื้น เหมาะสําหรับการใช้ในรถยนต์และอุตสาหกรรม
ความหนา: โดยทั่วไป 25 ‰ 125μm (1 ‰ 5 มิล); สับสราตที่บางกว่า (25 ‰ 50 มิล) ทําให้มีการบิดที่แน่นกว่า, ในขณะที่หนากว่า (100 ‰ 125 มิล) ให้ความมั่นคงมากขึ้นสําหรับส่วนยืดยาว.
ทางเลือก: สําหรับการใช้งานในอุณหภูมิที่สูงสุด (200 °C +) ใช้พอลิเมอร์คริสตัลเหลว (LCP) แม้ว่ามันจะแพงกว่าพอลิไมด์

สับสราตส่วนแข็ง
ภาคที่แข็งแรงใช้วัสดุที่แข็งแรงและเสริมเพื่อรองรับส่วนประกอบและทนความเครียด:
วัสดุแท้: FR-4: กล่องเสริมกระจก epoxy laminate ที่ให้:
ความแข็งแรงทางกล: สามารถรองรับส่วนประกอบที่หนัก (เช่น BGA 10g) และทนต่อการบิดระหว่างการประกอบ
ประสิทธิภาพในด้านค่าใช้จ่าย: สารสับสราทแข็งที่คุ้มค่าที่สุด เหมาะสําหรับการใช้ในอุตสาหกรรมและผู้บริโภค
การกันไฟฟ้า: ความต้านทานของปริมาณ > 1014 Ω·cm ป้องกันการตัดสั้นระหว่างรอย
ความหนา: 0.8?? 3.2 มิลลิเมตร (31?? 125 มิล); สับสราตหนากว่า (1.6?? 3.2 มิลลิเมตร) รองรับองค์ประกอบขนาดใหญ่กว่า, ในขณะที่บางกว่า (0.8 มิลลิเมตร) ใช้สําหรับการออกแบบคอมแพคต์ (เช่น, wearables).
ทางเลือก: สําหรับการใช้งานความถี่สูง (5G, ราดาร์) โรเจอร์ส 4350 (ลามิเนตความสูญเสียต่ํา) ลงแทน FR-4 เพื่อลดความอ่อนแอของสัญญาณให้น้อยที่สุด

2.รอยทองแดง: เส้นทางการนําผ่านส่วน
ทองแดงส่องถ่ายสัญญาณไฟฟ้าและพลังงานระหว่างองค์ประกอบ, ครอบคลุมทั้งส่วนแข็งและส่วนยืดหยุ่น. โครงสร้างของพวกเขาแตกต่างกันเล็กน้อยเพื่อรองรับความยืดหยุ่นในส่วนยืดหยุ่น.

ทองแดงส่วนยืดหยุ่น
ภาคยืดหยุ่นต้องการทองแดงยืดหยุ่นที่ทนต่อการแตกระหว่างการบิด
ประเภท: ทองแดงแบบม้วน (RA): การผสมผสาน (การรักษาด้วยความร้อน) ทําให้ทองแดง RA ผอม, ทําให้ 10,000 + วงจรบิด (180 ° บิด) โดยไม่ต้องล้มเหลว
ความหนา: 12 ‰ 35μm (0.5 ‰ 1.4 oz); ทองแดงบาง (12 ‰ 18μm) บิดง่ายกว่า, ในขณะที่หนากว่า (35 ‰) ขนกระแสไฟฟ้าสูงกว่า (สูงสุด 3A สําหรับรอย 0.2 มม.)
การออกแบบรูปแบบ: เส้นรอยในส่วนยืดหยุ่นใช้มุมโค้งหรือ 45 องศา (ไม่ใช่ 90 องศา) เพื่อกระจายความเครียดมุม 90 องศาเป็นจุดความเครียดและแตกหลังจากบิดซ้ํา

ทองแดงส่วนแข็ง
ส่วนที่แข็งแรงให้ความสําคัญกับความสามารถปัจจุบันและความง่ายในการผลิต
ประเภท: ทองแดงที่ถูกวางในอิเล็กทรอน (ED): ทองแดง ED มีความยืดหยุ่นน้อยกว่าทองแดง RA แต่ถูกกว่าและง่ายต่อการออกแบบสําหรับวงจรหนา
ความหนา: 18?? 70μm (0.7?? 2.8oz); ทองแดงหนากว่า (35?? 70μm) ใช้สําหรับรอยพลังงาน (เช่น 5A + ใน ECU ของรถยนต์)
การออกแบบรูปแบบ: มุม 90 องศาเป็นที่ยอมรับ เนื่องจากส่วนที่แข็งแรงไม่โค้ง ทําให้การเดินเส้นทางหนาแน่นสําหรับองค์ประกอบ เช่น QFPs และ BGAs

3. ผสมผสาน: การผูกส่วนแข็งและยืดหยุ่น
สารผูกพันมีความสําคัญในการบูรณาการส่วนแข็งและยืดหยุ่นในแผ่นเดียว พวกเขาต้องผูกสารที่แตกต่างกัน (โพลีไมด์และ FR-4) โดยยังคงความยืดหยุ่นในส่วนยืดหยุ่น

ความต้องการสําคัญของเครื่องแน่น
ความยืดหยุ่น: ผสมผสมในส่วนยืดหยุ่นต้องยืด (ยืดหยุ่น ≥ 100%) โดยไม่แตก
ความทนทานต่ออุณหภูมิ: ทนต่อการผสมผสานแบบถอยหลัง (240-260 °C) และอุณหภูมิการทํางาน (-40 °C ถึง 125 °C สําหรับการใช้งานส่วนใหญ่)
ความแข็งแกร่งในการแน่น: ความแข็งแรงในการผูก ≥ 1.5 N/mm (ต่อ IPC-TM-650) เพื่อป้องกันการแยกชั้นระหว่างชั้น

ประเภทของสารติดต่อทั่วไป

หมายเหตุการใช้งาน
สารติดต่อถูกนํามาใช้ในรูปของฟิล์มบาง (2550μm) เพื่อหลีกเลี่ยงการเพิ่มจํานวนมากไปยังส่วนยืดหยุ่น
ในการออกแบบแบบแข็ง-ยืดหยุ่น (ที่ใช้สําหรับการใช้งานความถี่สูง) ทองแดงถูกผูกตรงกับโพลีไมด์โดยไม่ต้องผูก

4. หน้ากากผสมผสาน: ป้องกันร่องรอยและทําให้การผสม
หน้ากากผสมเหล็กเป็นเคลือบพอลิมเลอร์ป้องกันที่นําไปใช้กับทั้งส่วนแข็งและส่วนยืดหยุ่นเพื่อ:
หลีกเลี่ยงการตัดสั้นระหว่างเส้นทางที่อยู่ใกล้กัน
ป้องกันทองแดงจากการออกซิเดนและกัดกร่อน
กําหนดพื้นที่ที่ผสมผสาน (pads) ระหว่างการประกอบ

หน้ากากผสมส่วนยืดหยุ่น
ส่วนยืดหยุ่นต้องการหน้ากากผสมที่บิดโดยไม่แตก
วัสดุ: หน้ากากผสมพอลิไมด์: ขยายความยาว ≥ 100% และรักษาความแน่นระหว่างบิด
ความหนา: 25μ38μm (1μ1.5mil); หน้ากากบางกว่า (25μm) หงิดง่ายขึ้น แต่ให้ความคุ้มกันน้อยกว่า
สี: หน้ากากใส หรือสีเขียวใส ใช้สําหรับเครื่องสวมที่ความสวยงามมีความสําคัญ

หน้ากากผสมส่วนแข็ง
ส่วนที่แข็งแรงใช้หน้ากากผสมแบบมาตรฐานเพื่อค่าใช้จ่ายและความทนทาน:
วัสดุ: หน้ากากผสมผสานแบบเอโป็กซี่: กระชับ แต่ทนทาน
ความหนา: 38 ‰ 50μm (1.5 ‰ 2 มิล); หน้ากากที่หนากว่าให้ความคุ้มกันที่ดีกว่าสําหรับการใช้งานในอุตสาหกรรม
สี: สีเขียว (ทั่วไปที่สุด) สีฟ้า หรือสีดําเขียว เป็นสีที่นิยมสําหรับความเหมาะสม AOI (Automated Optical Inspection)

5. ปลายพื้นผิว: รับประกันความสามารถในการผสมและความทนทานต่อการกัดกร่อน
การทําปลายพื้นผิวถูกนําไปใช้กับพัดทองแดงที่เปิดเผย (ในทั้งสองส่วน) เพื่อเพิ่มความสามารถในการผสมและป้องกันการออกซิเดน
ปลายปกติสําหรับ PCB หนาแน่น-ยืดหยุ่น

การเลือกเฉพาะภาค
ภาคยืดหยุ่นมักใช้ ENIG: ความยืดหยุ่นของทองคําทนการบิดและนิกเกิลป้องกันการแพร่ระบายทองแดงเข้าไปในข้อผสมผสม
ภาคที่แข็งแรงอาจใช้ HASL เพื่อการประหยัดค่าใช้จ่าย

6. เสริมชั้น (ไม่จําเป็น) เพิ่มความแข็งแรงให้กับพื้นที่สําคัญ
แผ่นเสริมกําลังเป็นตัวเลือก แต่เป็นเรื่องปกติใน PCB แบบแข็ง-ยืดหยุ่น เพื่อเพิ่มความแข็งแรงต่อพื้นที่ความเครียดสูง:
สถานที่ใช้: ใช้ในเขตการเปลี่ยนแปลง flex-rigid (ที่ความเครียดการบิดสูงสุด) หรือภายใต้ส่วนประกอบหนัก (เช่น เครื่องเชื่อม) ในส่วนที่แข็งแรง
วัสดุ
Kevlar หรือผ้าแก้ว: ผ้าบางและยืดหยุ่นที่ผูกกับส่วนยืดหยุ่นเพื่อป้องกันการฉีกขาด
สาย FR-4 หนา: เพิ่มเข้าไปในส่วนที่แข็งแรงภายใต้เครื่องเชื่อม เพื่อทนต่อความเครียดทางกลระหว่างการจับคู่ / ปล่อยคู่
ความหนา: 25-100μm หนาพอที่จะเพิ่มความแข็งแรงโดยไม่ลดความยืดหยุ่น

PCB ที่แข็งแรง-ยืดหยุ่น vs PCB ที่แข็งแรง vs PCB ที่ยืดหยุ่นเท่านั้น: การเปรียบเทียบโครงสร้าง
เพื่อให้เข้าใจว่าทําไม PCB แบบแข็ง-ยืดหยุ่นจึงโดดเด่นในการใช้งานบางอย่าง ลองเปรียบเทียบโครงสร้างของ PCB กับตัวแทนแบบเดิม:

ข้อดีทางโครงสร้างสําคัญของ Rigid-Flex
1.ไม่มีสายเชื่อม: การบูรณาการส่วนแข็งและยืดหยุ่นกําจัด 2 หมื่น 10 สายเชื่อมต่อต่อทุกบอร์ด, ลดเวลาการประกอบและจุดความล้มเหลว (สายเชื่อมเป็นสาเหตุหลักของการล้มเหลว PCB)
2.อัตราการใช้พื้นที่ที่ประหยัด: PCB ที่แข็งแรงและยืดหยุ่นจะเข้ากับปริมาตรที่น้อยกว่า 30~50% กว่าระบบที่แข็งแรงหลายบอร์ด
3การประหยัดน้ําหนัก: น้ําหนักเบากว่าระบบหลายแผ่นแบบแข็ง 20~40% เนื่องจากมีส่วนประกอบและสายไฟน้อยกว่า

วิธีที่โครงสร้างแข็ง-ยืดหยุ่นส่งผลกระทบต่อการทํางานและความน่าเชื่อถือ
การเลือกโครงสร้างแต่ละครั้ง จากความหนาของพื้นฐานไปยังประเภทททองแดงด้านล่างนี้คือเมทริกประสิทธิภาพหลักและแรงขับเคลื่อนโครงสร้างของพวกเขา:
1ความยืดหยุ่นและความทนทาน
ไดรเวอร์: ความหนาของสับสราทส่วนยืดหยุ่นและประเภททองแดง สับสราทโพลีไมด์ 50μm ด้วย 18μm RA ทองแดงบิดไปถึงรัศมี 250μm และรอดชีวิต 15,000+ วงจร
ความเสี่ยงของการล้มเหลว: การใช้ทองแดง ED ในส่วนยืดหยุ่นทําให้เกิดรอยแตกหลังจาก 1,000~2,000 วงจร

ตัวอย่างการใช้งาน: หมุนของสมาร์ทโฟนที่พับได้ ใช้ส่วนยืดหยุ่นโพลีไมด์ 50μm กับทองแดง RA 18μm ทําให้สามารถพับได้ 200,000+ ครั้ง (อายุการใช้งานทั่วไปของอุปกรณ์ที่พับได้)

2ความสมบูรณ์แบบของสัญญาณ
ไดรเวอร์: วัสดุสับสราทและการเลือกสับสราท โพลีไมด์มีการสูญเสียไฟฟ้าต่ํา (Df <0.002 ที่ 10GHz) ทําให้มันเหมาะสมสําหรับสัญญาณความถี่สูง
การลดความเสี่ยง: การออกแบบที่ไม่มีสารติด (ไม่มีสารติดต่อระหว่างทองแดงและพอลิไมด์) ช่วยลดการสูญเสียสัญญาณ 30% เมื่อเทียบกับการออกแบบที่ใช้สารติดต่อ

ตัวอย่างการใช้งาน: สถานีฐาน 5G ใช้ PCB แบบแข็ง-ยืดหยุ่นโดยใช้ส่วนยืดหยุ่นพอลิไมด์ที่ไม่ติดต่อเพื่อรักษาความสมบูรณ์แบบของสัญญาณสําหรับสัญญาณ mmWave 28GHz

3การจัดการความร้อน
ไดรเวอร์: ความหนาของทองแดงและการออกแบบส่วนที่แข็งแรง ทองแดงหนา (35 ‰ 70 μm) ในส่วนที่แข็งแรง dissipates ความร้อนจากองค์ประกอบพลังงาน (เช่น เครื่องควบคุมความดัน)
การปรับปรุง: ช่องทางความร้อน (0.3 มิลลิเมตรกว้าง) ในส่วนที่แข็งแรงส่งความร้อนจากองค์ประกอบไปยังระดับทองแดงภายใน

ตัวอย่างการใช้งาน: เครื่องปรับเปลี่ยน EV ของรถยนต์ใช้ PCB แบบแข็ง-ยืดหยุ่น 70μm ทองแดงในส่วนแข็งและทางทางความร้อนเพื่อจัดการความร้อน 100W จาก IGBTs

4ความแข็งแรงทางกล
ไดรฟ์: ความหนาของส่วนแข็งและชั้นเสริมเหล็ก ส่วนแข็ง FR-4 ขนาด 1.6 มมรองรับสายเชื่อม 20 กรัมโดยไม่ต้องบิด
การออกแบบโซนการเปลี่ยนแปลง: ชั้นเสริม (Kevlar) ในการเปลี่ยนแบบยืดหยุ่น-แข็งแรงลดความเครียด 40% ป้องกันการลดแผ่น

ตัวอย่างการใช้งาน: เครื่องตรวจจับอากาศยานใช้ PCB แข็งดัน-ยืดหยุ่น 3.2mm FR-4 ส่วนแข็งและการเสริม Kevlar เพื่อทนต่อการสั่นสะเทือน 50G (ตาม MIL-STD-883).

ข้อพิจารณาสําคัญในการออกแบบสําหรับโครงสร้าง PCB แบบแข็ง-ยืดหยุ่น
เมื่อออกแบบ PCB แบบแข็ง-ยืดหยุ่น การเลือกโครงสร้างต้องสอดคล้องกับความต้องการของการใช้งาน
1. กําหนดโซนการเปลี่ยนแปลงแบบยืดหยุ่นและแข็งแรง
สถานที่: วางการเปลี่ยนแปลงห่างจากส่วนประกอบ 2 หมื่น 5 มม. ส่วนประกอบใกล้กับการเปลี่ยนแปลงประสบความเครียดระหว่างการบิด
แพร่: แพร่ขอบโค้งขั้นต่ําสําหรับส่วนยืดหยุ่นคือ 5 เท่าของความหนาของเยื่อ (เช่นเยื่อ 50μm → แพร่ขอบ 250μm) แพร่ขอบที่แน่นกว่าจะทําให้รอยแตก
การเสริม: เพิ่ม Kevlar หรือ FR-4 ละเอียดในการเปลี่ยนในการใช้งานความเครียดสูง (เช่นเซ็นเซอร์ประตูรถยนต์ที่บิดกับการเคลื่อนไหวของประตู)

2. จํานวนชั้นสมดุลและความยืดหยุ่น
ขั้นต่ําชั้น: ส่วนยืดหยุ่นมักมี 2 ละ 4 ชั้น เพิ่มชั้นเพิ่มความหนาและลดความยืดหยุ่น
การกระจายชั้น: เตรียมชั้นในส่วนที่แข็งแรง (เช่น 8 ชั้นที่แข็งแรง, 2 ชั้นที่ยืดหยุ่น) เพื่อรักษาความยืดหยุ่น
ตัวอย่าง: เครื่องติดตามความฟิตเนสที่ใส่ได้ใช้ PCB แบบแข็ง-ยืดหยุ่น 4 ชั้น (2 ชั้นในแบบยืดหยุ่น, 2 ชั้นในแบบแข็ง) เพื่อสมดุลความสามารถในการทํางานและความยืดหยุ่น

3. เลือกวัสดุสําหรับสิ่งแวดล้อม
อุณหภูมิ: ใช้พอลิไมด์ (สูงสุด 300 °C) สําหรับการใช้งานอุณหภูมิสูง (อุณหภูมิภายใต้หมวกรถยนต์, ท้องอากาศ); LCP (สูงสุด 200 °C) สําหรับความต้องการระยะกลาง
สารเคมี: Polyimide ทนต่อน้ํามันและสารละลาย เหมาะสําหรับการใช้งานในอุตสาหกรรมหรือท้องทะเล; หลีกเลี่ยง OSP ในสภาพแวดล้อมที่ชื้น (ใช้ ENIG แทน)
ความชุ่มชื้น: ใช้ยาแน่นจาก epoxy (ทนความชื้น) ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ผู้บริโภค (ตัวอย่างเช่น นาฬิกาฉลาดที่ใส่ระหว่างออกกําลังกาย)

4. ปรับปรุงการออกแบบร่องรอยทองแดง
ช่วงยืดหยุ่น: ใช้รอยโค้ง มุม 45 องศา และความกว้างของรอยอย่างน้อย 0.1 มิลลิเมตร (4 มิล) เพื่อหลีกเลี่ยงความเครียด
ภาคที่แข็งแรง: ใช้มุม 90 องศาและความกว้างรอยที่เล็กกว่า (0.075 มม / 3 มิล) สําหรับการนําส่วนประกอบที่หนาแน่น (เช่น BGA ที่มีความกว้าง 0.4 มม.)
ความจุปทานในปัจจุบัน: ขนาดรอยที่พัฒนาขึ้นจากกระแส 0.2 มิลลิเมตร (18μm ทองแดง RA) ขน 1.5A ในส่วนยืดหยุ่น; 0.3 มิลลิเมตร (35μm ED ทองแดง) ขน 3A ในส่วนแข็ง

การประยุกต์ใช้ในโลกจริง
โครงสร้าง PCB แบบแข็งและยืดหยุ่นถูกปรับปรุงเพื่อแก้ปัญหาพิเศษในอุตสาหกรรมสําคัญ:
1อิเล็กทรอนิกส์ผู้บริโภค: สมาร์ทโฟนพับได้
โครงสร้าง: 6 ชั้น rigid-flex ( 4 ชั้นในส่วนแข็งสําหรับเครื่องประมวลผล / BGA, 2 ชั้นในส่วนยืดหยุ่นสําหรับหมุน)
ลักษณะสําคัญ: ภาคยืดหยุ่นพอลิไมด์ 50μm ด้วยทองแดง RA 18μm, ENIG จบ, และอะคริลิกติดต่อเพื่อความยืดหยุ่น
ประโยชน์: ทําให้สามารถพับได้ 200,000+ ครั้ง ในขณะที่ปรับจอขนาด 7 นิ้วในอุปกรณ์ขนาดกระเป๋า

2อุตสาหกรรมรถยนต์: ADAS Sensor Modules
โครงสร้าง: 8 ชั้น rigid-flex (6 ชั้นในส่วนแข็งสําหรับเซ็นเซอร์ / ECU, 2 ชั้นในส่วนยืดหยุ่นสําหรับสายไฟ)
ลักษณะสําคัญ: ภาคยืดหยุ่นพอลิไมด์ 100μm ด้วยทองแดง RA 35μm, ผสมผสม epoxy (ความต้านทานความเครียดสูง) และชั้นเสริมเสริมในการเปลี่ยน
ประโยชน์: สามารถบิดรอบกรอบรถยนต์เพื่อตั้งตําแหน่งเซ็นเซอร์ (LiDAR, radar) โดยทนอุณหภูมิ -40 °C ถึง 125 °C

3. การแพทย์: เครื่องเฝ้าดูน้ําตาลในเลือด
โครงสร้าง: 4 ชั้นแข็ง-ยืดหยุ่น (2 ชั้นในส่วนแข็งสําหรับเซ็นเซอร์, 2 ชั้นในส่วนยืดหยุ่นสําหรับการบูรณาการวงข้อมือ)
ลักษณะสําคัญ: ภาคพอลิไมด์ฟล็กซ์ขนาด 25μm (บางมากเพื่อความสบายใจ) หน้ากากผสมใส และการเสร็จ ENIG (เข้ากันได้ด้วยชีวภาพ)
ประโยชน์: ติดตามข้อมือในขณะที่ยังคงการอ่านเซ็นเซอร์ที่น่าเชื่อถือได้ 7 ∼ 14 วัน

4สายการบินและอวกาศ: แอนเทนนาดาวเทียม
โครงสร้าง: 12 ชั้น rigid-flex (10 ชั้นในส่วนแข็งสําหรับการประมวลผลสัญญาณ, 2 ชั้นในส่วนยืดหยุ่นสําหรับการใช้แอนเทนเน่)
ลักษณะสําคัญ: ส่วนผัน LCP (ความต้านทาน 200 °C +) ทองแดง RA 35μm และสารเล็บพอลิไมด์ (ความต้านทานรังสี)
ประโยชน์: สามารถพับเป็นกระเป๋าสะพายร่องกระเป๋ากระเป๋ากระเป๋ากระเป๋ากระเป๋ากระเป๋ากระเป๋ากระเป๋ากระเป๋ากระเป๋ากระเป๋ากระเป๋ากระเป๋ากระเป๋า

FAQ
ถาม: PCB แบบแข็ง-ยืดหยุ่นสามารถมีส่วนยืดหยุ่นหลายส่วนได้หรือไม่?
ตอบ: ครับ ครับ หลายแบบมีส่วนยืดหยุ่น 2 หน่วย (เช่น เครื่องสวมใส่ที่มีส่วนยืดหยุ่นสําหรับข้อมือและนิ้วมือ) ส่วนยืดหยุ่นแต่ละส่วนสามารถมีความหนาและประเภททองแดงของตัวเองขึ้นอยู่กับความต้องการการบิด

คําถาม: จํานวนชั้นสูงสุดของ PCB แบบแข็ง-ยืดหยุ่นคือเท่าไหร่?
ตอบ: PCB ที่แข็งแกร่งและยืดหยุ่นส่วนใหญ่มี 4 หน่วย 12 หน่วย โดยมีชั้นสูงสุด 10 หน่วยในส่วนแข็งแกร่งและ 2 หน่วยในส่วนยืดหยุ่น 2 หน่วยในส่วนยืดหยุ่น การออกแบบที่ทันสมัย (อากาศ) สามารถถึง 16 ชั้น แต่นี้ลดความยืดหยุ่น

คําถาม: PCB แบบแข็ง-ยืดหยุ่นเข้ากันได้กับองค์ประกอบ SMT ไหม?
ตอบ: ใช่ ภาคที่แข็งแรงรองรับส่วนประกอบ SMT ทั้งหมด (BGAs, QFPs, passive) ในขณะที่ส่วนยืดหยุ่นรองรับส่วนประกอบ SMT เล็ก (0402 resistors, 0603 capacitors)ส่วนประกอบที่หนัก (> 5 กรัม) ไม่ควรวางบนส่วนยืดหยุ่น.

ถาม: PCB แบบแข็ง-ยืดหยุ่น ราคาเท่าไหร่ เมื่อเทียบกับ PCB แบบแข็ง?
ตอบ: PCB แบบแข็ง-ยืดหยุ่น ราคามากกว่า PCB แบบแข็งเท่ากัน 2×3 เท่า แต่มันลดค่าใช้จ่ายระบบลง 30×50% (เชื่อมต่อน้อยกว่า, ไฟไฟน้อยกว่า, งานประกอบที่ต่ํากว่า)

คําถาม: ระยะเวลาในการนํามาใช้สําหรับ PCB แบบแข็ง-ยืดหยุ่น คือเท่าไหร่?
ตอบ: ตัวอย่างใช้เวลา 2 ช่วง 3 สัปดาห์ (เนื่องจากการผสมผสานและการทดสอบที่เชี่ยวชาญ) ในขณะที่การผลิตปริมาณสูง (หน่วย 10k +) ใช้เวลา 4 ช่วง 6 สัปดาห์ระยะเวลาการดําเนินงานยาวกว่า PCB ที่แข็งแกร่ง แต่สั้นกว่า PCB ที่ผนวกเฉพาะตามสั่ง.

สรุป
โครงสร้าง PCB ที่แข็งแรงและยืดหยุ่น เป็นมหาวิชาในการสมดุล: การรวมความแข็งแรงของพื้นฐานที่แข็งแรงกับความยืดหยุ่นของโพลีไมด์ เพื่อสร้างบอร์ดที่เข้ากันได้ในที่ที่ PCB แบบดั้งเดิมไม่สามารถเข้ากันได้ทุกชั้นจากโพลีไมด์บางในส่วนยืดหยุ่นไปยัง FR-4 หนาในส่วนแข็งและการเลือกวัสดุ ทุกอย่างมีผลต่อผลงาน

โดยการเข้าใจว่าความหนาของสับสราท ประเภททองแดง และการคัดเลือกของสารผูกเชือกคุณสามารถออกแบบ PCB ที่แข็ง-ยืดหยุ่น ที่ตอบสนองความต้องการของแม้แต่การใช้งานที่ท้าทายที่สุดไม่ว่าคุณจะสร้างโทรศัพท์พับได้ เซ็นเซอร์รถยนต์ หรือแอนเทนเนียดาวเทียม สถาปัตยกรรมที่แข็งแรงและยืดหยุ่นที่เหมาะสม จะช่วยให้คุณสร้างสินค้าที่เล็กและเบาและทนทานกว่าเดิม.

ในขณะที่เทคโนโลยียังคงลดลง และความต้องการของอิเล็กทรอนิกส์ที่หลากหลายเติบโต PCB ที่แข็งและยืดหยุ่นยังคงเป็นแนวหน้าของนวัตกรรมการแก้ไขที่ดีที่สุดมาจากการรวมสองจุดแข็งที่ปรากฏว่าตรงกันข้าม.