Rigid에 대한 옵션 확장

켄 가디아 | 2023년 3월 10일

플렉스 및 리지드 플렉스 인쇄 회로 기판(PCB)을 사용하는 3차원 회로 설계 덕분에 패키징 밀도가 높은 색다른 폼 팩터로 전자 장치를 구축하는 것이 가능합니다. 의료 기기, 자동차, 항공우주 시스템의 고급 응용 분야는 FPC(연성 인쇄 회로)가 제공하는 유연성과 안정성에 크게 좌우됩니다. 이러한 이점으로 인해 웨어러블 산업과 소형 전자 제품에서도 인기가 높아졌습니다. 보드 재료 및 제조 기술의 급속한 발전으로 인해 플렉스 및 리지드 플렉스 PCB 설계에서 수많은 구성이 가능해졌습니다.

제품에 필요한 굽힘성에 따라 설계에 플렉스 또는 리지드 플렉스 PCB를 선택할 수 있습니다. 여러 기능을 수용하는 데 수반되는 복잡성으로 인해 PCB 스택업에 더 높은 신호 레이어가 필요합니다. 플렉스 리본은 보드 간에 신호를 전송하며 견고한 섹션과 유사한 스택을 제공합니다. 최신 디자인 및 레이아웃 도구를 사용하면 제품에 필요한 스택업을 쉽게 구축할 수 있습니다. 균일한 대칭 구조에서 고급 에어갭 플렉스 레이어 구조로 시작됩니다. 현재 전자 설계에 사용되는 일부 구성에 대해 논의하겠습니다.

간단한 리지드 플렉스 PCB는 2개의 리지드 레이어와 1개의 플렉스 레이어로 시작됩니다. 이 구성은 제한된 기능만 제공할 수 있으며 오늘날의 가젯에서는 거의 사용되지 않습니다. 보다 일반적인 구조에는 2개의 연성 레이어와 4개의 견고한 레이어가 포함됩니다. 표 1은 임피던스 제어 트레이스를 지원할 수 있는 균일한 계층의 대칭 스택업을 나타냅니다.

FR4는 PCB용으로 일반적으로 사용되는 경질 절연재입니다. IPC 2221은 제품 분류에 따라 권장되는 재료 목록을 제공합니다. 리본은 유연한 폴리이미드로 만들어집니다. 연결하는 보드에 비해 얇습니다. 그러나 스택업은 견고한 PCB의 내부 레이어와 유사합니다. 플렉스 영역의 커버레이는 단단한 부분의 솔더 마스크와 동일한 기능을 수행합니다. LPI(Liquid Photo Imageable) 솔더 마스크는 RIGID-Flex PCB 제조에 널리 사용됩니다.

2개의 플렉스 레이어가 있는 4개의 견고한 레이어

엄격한

몸을 풀다

엄격한

솔더 마스크

구리 레이어 1

FR4 기판

프리프레그

커버레이

프리프레그

커버레이 접착제

구리 레이어 2

구리 레이어 1

구리 레이어 2

폴리이미드 코어 - 무접착성

구리 레이어 3

구리 레이어 2

구리 레이어 3

프리프레그

커버레이 접착제

프리프레그

커버레이

FR4 기판

구리 레이어 4

솔더 마스크

1 번 테이블

위의 표 1을 보면 Rigid 구간에는 4개의 신호 레이어가 있고, 유연한 구간에는 2개의 신호 레이어가 있습니다. 일반적으로 사용되는 Rigid-Flex PCB 설계에는 최대 20개의 Rigid 레이어와 약 6개의 Flex 레이어가 있을 수 있습니다.

플렉스 레이어를 스택업의 중앙에 정확히 배치하여 대칭적인 디자인을 구축한 것을 확인할 수 있습니다. 이는 PCB의 기계적 안정성을 달성하는 데 선호됩니다. 일부 애플리케이션에는 비대칭 구조가 필요하지만 균형 잡힌 스택업은 가능한 보드 비틀림이나 뒤틀림 문제를 최소화할 수 있습니다.

ZIF(제로 삽입력) 커넥터는 FPC 케이블과 같은 섬세한 리본 케이블을 래치하는 데 사용되는 경우가 많습니다. ZIF 커넥터에 별도의 유연한 회로가 필요하지 않도록 ZIF 테일 구조를 사용하여 설계를 직접 확장할 수 있습니다. 이는 견고한 PCB 영역에서 상당한 양의 공간을 절약하고 신호 연결을 향상시킵니다.

2개의 플렉스 레이어와 4개의 강성 레이어가 있는 짝수 레이어 대칭 스택업의 동일한 예를 고려하면 아래 표 2에 표시된 대로 스택업의 오른쪽 섹션을 수정하여 ZIF 테일 구조를 통합할 수 있습니다.

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