Flex-Rigid PCB應用于汽車的優(yōu)點

現(xiàn)代汽車中應用了許多電子零件，電子控制系統(tǒng)的數(shù)量可以超過250.在駕駛汽車時，我們很容易看到電子控制系統(tǒng)無處不在，包括擋板下面，圍繞電源控制，汽車駕駛艙或方向盤附近。

就汽車電子而言，電氣和電子設(shè)備都具有極其復雜的結(jié)構(gòu)。汽車電子系統(tǒng)必須在最大程度上提供技術(shù)規(guī)范，并且必須通過擴展的壓力測試和可靠性測試程序，因為所有汽車應用由于其在嚴格環(huán)境中的應用而必須面對測試。因此，這些電子系統(tǒng)的技術(shù)要求和技術(shù)規(guī)范是通過如此低成本獲得高可靠性的思想來確定的，這需要比普通剛性PCB（印刷電路板）更嚴格的要求。必須實現(xiàn)PCB之間的互連，并且必須與外圍設(shè)備連接，所有這些都可以通過普通電纜和電線，帶狀電纜，跳線，連接器等的應用來實現(xiàn)。然而，在測試過程中有關(guān)擴展的可靠性，壓力測試和在路上的實際運行，它是低質(zhì)量的焊點和連接器，通常會導致電氣故障。

Flex-Rigid PCB應用于汽車的優(yōu)點

為了成功解決第一段中提到的問題，采用柔性剛性PCB來減少連接器和焊點的數(shù)量，這已經(jīng)超過15年。由于柔性剛性PCB應用于汽車系統(tǒng)，因此可以采用以下優(yōu)點。

?明顯提高產(chǎn)品質(zhì)量和可靠性

當將柔性剛性PCB應用于汽車時，可以減少連接器和焊接接頭，這可以降低導致電氣故障的潛在風險。汽車電子控制系統(tǒng)的性能和可靠性將與連接器和焊接接頭的減少成比例。

?由于制造步驟縮小而降低成本

隨著柔性剛性PCB的應用，帶狀電纜和組裝連接器的焊接將被削減，從而降低成本。畢竟，所有制造過程的實施都是昂貴的。

?維護簡化和消除

用于汽車的柔性剛性PCB是由兩塊或兩塊以上的剛性材料和一塊或多塊柔性材料組成，而剛性部分通過柔性材料的應用相互連接。每個剛?cè)峤Y(jié)合電路都可以精確地封裝在一個較小的封裝中，這樣就可以消除大量的管理和維護。

?設(shè)計師和裝配自由改進

Flex-rigid電路設(shè)計師只負責剛性電路板布局。對于柔性部分，它們只需要引導連接，并且能夠自由地固定，吊索或打樁，這極大地簡化了設(shè)計和裝配。

到目前為止，兩種類型的柔性剛性目前市場上有PCB：
a。半柔性PCB 。半柔性PCB的柔性部分由薄FR-4材料制成，特別適用于裝配，只需幾種靈活性。此外，半柔性PCB導致低成本。
b。多柔性PCB 。多層柔性PCB由聚酰亞胺（PI）材料制成，可滿足要求動態(tài)靈活性的應用。由于PI層可以擴展到柔性剛性PCB的內(nèi)部剛性部分，因此多柔性電路板更適用于需要逐漸動態(tài)靈活性的應用。

多柔性PCB

柔性剛性PCB的柔性部分采用柔性PI銅箔材料制成，屬于多柔性PCB類。多柔性PCB屬于一種傳統(tǒng)的柔性剛性PCB，已經(jīng)使用了三十多年。多柔性PCB具有由剛性基板材料和柔性基板材料層疊的混合結(jié)構(gòu)，并且通過電鍍通孔實現(xiàn)電導體之間的互連，所述電鍍通孔將穿過剛性和柔性材料。下面的圖1展示了雙層柔性電路板的結(jié)構(gòu)。

根據(jù)圖1，可以得出結(jié)論，柔性基板材料取決于普通的PI銅箔材料，它不僅僅是鋪設(shè)在柔性部分，但也覆蓋所有剛性部分。然而，在選擇性截面中鋪設(shè)一些PI銅箔結(jié)構(gòu)是等效的。一旦柔性PI銅箔用于選擇性部分，制造復雜性將會增加，這種方法一般很少使用。

當談到多層柔性PCB時，因為沿Z軸粘合方向具有相對高的CTE（熱膨脹系數(shù)），粘合劑可能在壓力測試或熱沖擊測試期間導致電鍍通孔的機械損壞。因此，當汽車PCB要求更高的熱可靠性時，必須避免使用柔性基板材料和覆蓋在剛性部分內(nèi)的覆蓋層，因為電鍍過孔通常可用于剛性部分。

此外，溫度由于FR4預浸料也是一種具有高CTE的基材，因此必須考慮普通FR4的粘合劑和不流動預浸料的可靠性問題。普通FR4的無流動預浸料的Tg為105°C，比傳統(tǒng)的FR4預浸料低約30°C.

除了用作剛性基材的FR4材料外材料，幾乎任何類型的剛性材料都適用于多柔性PCB，包括高Tg材料，無鹵素材料甚至高頻材料。

大多數(shù)柔性材料用于柔性剛性PCB使用帶有粘合劑的PI或不帶粘合劑的PI，效果更好。然而，PEN和PET材料也可用于簡單和不對稱的柔性 - 剛性電路板結(jié)構(gòu)。 LCP（液晶聚合物）材料可視為無粘合劑的最佳柔性材料，具有高可靠性設(shè)計和高速信號傳輸設(shè)計。建議在應用之前將它們烘烤，以消除由于PI的高濕度吸收而導致的濕度。然而，采用LCP作為基板材料的多柔性PCB不需要烘烤。

就柔性 - 剛性PCB而言，多柔性電路可以提供一些靈活性層可以同時使用。由于電路的復雜互連是集成設(shè)計的，因此可以重復制造，這比電纜和電線連接更有利。因此，可以實現(xiàn)特征阻抗控制信號傳輸線設(shè)計來代替同軸電纜。

半柔性PCB

半 - 柔性PCB無法實現(xiàn)持續(xù)的靈活性。實際上，在許多應用中，柔性剛性PCB的柔性部分僅具有一些靈活性，例如在組裝，返工和維護期間。因此，諸如PI的昂貴的柔性材料對于這種應用不是必需的并且使用可彎曲材料，這是足夠的。另外，可以降低成本。半柔性PCB可以利用傳統(tǒng)的基板材料進行多層層壓，從而避免不同的材料層壓在一起，內(nèi)部熱應力最小。為了獲得柔性材料，最佳方法在于使傳統(tǒng)的FR4基板材料足以彎曲。當然，另一種方法是選擇性地減小柔性部分的厚度。

半柔性PCB是通過堅持與傳統(tǒng)雙面PCB和多層相同的制造技術(shù)制造的PCB。柔性部分變薄可以通過銑削完成。此外，半柔性PCB是通過堅持傳統(tǒng)PCB的類似制造技術(shù)制造的，除了增加柔性制造。