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Rigid-flex PCB는 강성 회로 기판과 유연 회로 기판의 특성을 결합한 새로운 유형의 PCB입니다. 주 기판으로 폴리이미드를 사용하여 이 PCB는 휘어지고 유연하여 복잡한 형태와 좁은 공간에 적응할 수 있습니다. 군사 장비, 항공 장비, 웨어러블 기기, 카메라, 스마트폰, 스마트워치, 드론 등에 이상적입니다.
Rigid-flex PCB는 이름에서 알 수 있듯이, 강성 기판과 유연 기판을 결합한 회로 기판입니다. 이 기판은 뛰어난 굽힘성과 유연성을 제공하므로 의료기기, 군사 장비, 항공우주, 카메라 및 스마트폰 등지에서 널리 사용됩니다. FR4보다 더 유연한 폴리이미드는 유전율(Dk)이 3.0에서 3.5 사이인 반면, FR4는 일반적으로 3.5에서 4.0 사이입니다. 일반적인 폴리이미드 소재로는 Nelco와 Rogers가 있으며, 순수한 유연 기판에는 Kapton이 자주 사용됩니다.
Rigid-flex PCB는 일반적으로 다음과 같은 세 가지 유형으로 분류됩니다.
1. 단면 Rigid-flex: 가장 간단한 형태의 Rigid-flex PCB로, 드릴 홀을 통해 유연 기판에 연결된 전도성 구리층으로 구성되며, 폴리이미드 커버레이로 보호막이 덮여 있습니다.
2. 이면 Rigid-flex: 두 개의 전도성 층을 가지며, 스루 홀(PTH)을 통해 층간 전기적 연결이 이루어집니다.
3. 다중층 강성-유성: 이 기판은 두 개 이상의 도전층을 가집니다. 스루 홀(PTH)은 층 간 전기 연결을 제공하므로 제조가 보다 복잡하지만 고밀도 배선, 크로스트alk 저감 및 임피던스 제어와 같은 응용 분야에 이상적입니다.
강성 PCB에 비해 강성-유성 기판은 다음과 같은 장점을 가집니다:
1. 복잡한 환경에 대한 적응성: 예를 들어, 항공우주 장비는 극한의 환경을 견뎌야 합니다. 강성-유성 기판은 폴리이미드로 도체를 덮어 환경 내성을 효과적으로 향상시킵니다.
2. 소형화된 크기와 경량성: 군사용 기기는 크기와 무게에 엄격한 요구사항이 있습니다. 강성-유성 기판은 다양한 소형 및 마이크로 구조에 적응할 수 있어 크기와 무게를 줄일 수 있습니다.
3. 강력한 충격 및 진동 저항성: 강한 충격에도 손상 없이 견딜 수 있습니다.
4. 재사용 가능성: 강성-유성 기판은 손상 없이 최대 100회까지 접을 수 있습니다.
5. 3D 설계 기능: 다양한 응용 요구사항을 충족하기 위해 3차원 형태로 설계될 수 있습니다.
6. 극도로 내구성이 뛰어나고 오래 사용 가능: 충격에 강해 오랜 시간 동안 깨지지 않고 사용할 수 있습니다.
1. 의료 기기: 웨어러블 보호 장비, 심장 압박기, 혈액 검사 장치 등. 경량 유연 PCB는 우수한 내성을 제공하며 소형 설계가 가능합니다.
2. 중저가형 소비자 전자기기: 소형 휴대폰, 미니 컴퓨터, 어린이용 시계 등 소형 복합 제품.
3. 항공우주 분야: 소형 드론, 우주선, 우주 장비, 화성 탐사 로봇 등.
4. 군사 분야: 방어 시스템, 미사일, 원자폭탄, 항공기 포병 장비 등.
5. 자동차 전자기기: 계기판, 내장형 내비게이션 시스템 등.
6. 지능형 로봇: 다양한 AI 로봇.
Rigid-Flex PCB 설계 시 다음 설계 파라미터에 특별한 주의를 기울이십시오.
1. PCB의 벤드 반경을 적절하게 계산하십시오: 벤드 반경이 적절한 범위 내에 있어야 하며, 그렇지 않으면 손상이 발생할 수 있습니다.
2. 벤드 횟수 결정: PCB가 정적(한 번만 굽힘)인지 동적(여러 번 반복적으로 굽힘)인지 결정하십시오.
3. 재료 선택: 플렉서블 영역에는 폴리이미드를 권장하고, 강성 영역에는 FR4를 사용하십시오.
4. 벤드 지점에서 PTH는 최소 0.5mm 이상 떨어져야 합니다.
5. 90° 굽힘은 피하십시오. 이는 쉽게 파손될 수 있습니다.
6. 플렉서블 영역에서는 PTH를 사용하지 말고, 굽힘 부위에 구멍을 뚫지 마십시오.
7. 과도하게 뜨거운 환경은 피하십시오. 이 제품은 열에 매우 민감합니다.
8. 적층 구조가 성능에 미치는 영향: 각 층의 정렬에 주의를 기울이십시오. 이는 Rigid-Flex PCB의 안정성과 신뢰성에 영향을 미칩니다.
항상 IPC 6013 표준을 준수하십시오.
1. 회로 설계: 엔지니어가 기판을 IPC 6013 표준에 따라 리지드 영역과 플렉서블 영역으로 나누고 기판을 설계합니다.
2. 소재 선택: 플렉서블 부분에는 캡턴/폴리이미드를 선택하고 리지드 부분에는 FR4를 선택합니다.
3. 적층: 고온에서 적층을 수행하지만 강도에 주의를 기울여야 합니다.
4. 드릴링 및 도금: 적층된 기판에 드릴링을 하고 전기도금을 수행합니다.
5. 부품 설치: 부품 납땜은 SMT, 솔더링, 리플로우 솔더링을 통해 완료됩니다.
6. 테스트 및 품질 검사: 여러 번의 제품 검사와 품질 보증을 수행합니다.
1. FR4보다 비용이 더 들지만 조립 효율성이 더 높습니다.
2. 일단 이 제품을 채택하면 전체적인 비용이 절감됩니다.
3. 대량 생산을 통해 평균 비용을 낮출 수 있습니다.
4. 프로토타이핑 과정에서 비용이 증가하는 것을 방지하기 위해 사전에 예산을 책정해야 합니다.
기능 |
능력 |
| 재료 두께 |
경질부: 0.8~1.0mm, 또는 0.295±0.052mm 연질부: 폴리이미드(PI) 12.5~75um |
| 트레이스 폭 및 간격 | 엄부 프린트회로기판(Rigid-flex PCB): 일반적으로 4mil/4mil 또는 3mil/3mil |
| 최소 홀 크기 | 0.2mm |
| 플렉스 벤드 반경 설계 |
싱글 사이드 플렉스: ≥ 6× 두께 더블 사이드 플렉스: ≥ 12× 두께 |
| 동적 벤딩 사이클 | 개방 회로 없이 ≥100,000 사이클 |
| 람네이션 공정 | 열팽창 제어, 전용 적층 장비 적용; FPC/FR-4 포함 |
| 표면 처리 | 화학적 금도금 |
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