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Escolha de Reforço para Circuitos Flexíveis

Um circuito flexível deve dobrar onde foi projetado para dobrar, e em nenhum outro lugar. O reforço é o elemento que garante essa rigidez.

Redação técnica da Hitech Circuits

Shenzhen, China · Fabricação e montagem de PCB

2 min de leitura

Publicado:

Última atualização:

Revisão técnica: Números de processo verificados com a nossa ficha de capacidades publicada.

Diversos materiais de reforço para placas de circuito flexíveis

O que um reforço realmente faz

Um reforço é uma camada localizada colada a um circuito flexível para impedir sua flexão, manter um conector na espessura correta ou dissipar o calor. Ele não faz parte do projeto elétrico, mas determina se o conjunto resistirá à inserção, refluxo e manuseio.

As áreas que precisam de um reforço são previsíveis: terminais de conectores, áreas de contato de componentes, juntas de solda, padrões de furos e qualquer coisa que será fixada com grampos ou parafusos. A curvatura, por outro lado, deve ser mantida livre de reforço e de compressão do adesivo.

Os quatro materiais

Poliimida. O padrão para terminais de conectores. Ela se cola com um adesivo termofixo, adiciona pouca espessura e é a maneira usual de atender à espessura especificada para o terminal de um conector ZIF.

PET. Um reforço de filme de menor custo para áreas menos exigentes, com um limite de temperatura mais baixo do que a poliimida.

FR-4. A opção de polímero mais rígida e a mais barata por unidade de área, tipicamente de 0,2 a 1,5 mm. Bom para áreas onde a rigidez de um componente é essencial, menos adequado para áreas com espessura limitada.

Aço inoxidável. Fino e muito rígido, sendo o mais caro dos quatro. Escolhido quando o espaço não comporta um reforço de FR-4, mas a seção ainda precisa estar firme.

Posicionamento, espessura e curvatura

Três detalhes determinam se o reforço é benéfico ou prejudicial:

  • Lado. Conectores through-hole exigem o reforço no lado do conector; áreas SMT geralmente exigem no lado oposto. Um posicionamento incorreto pode bloquear as ilhas de solda ou deslocar os componentes.

  • Espessura. A espessura do reforço, do adesivo e do flexível deve ser compatível com a peça de acoplamento — um conector, um encaixe de carcaça, um contato de mola. A espessura é especificada como uma pilha, não como um filme.

  • Curvatura. A espessura do adesivo e a espessura do reforço são escolhidas em conjunto, pois um reforço que encolhe de forma diferente do flexível irá curvar a peça, impossibilitando seu posicionamento em montagens automatizadas.

Especificando

Inclua o reforço no desenho como uma camada separada, com material, espessura, tipo de adesivo e a área que ele cobre, indicando também o lado ao qual será colado. Envie a folha de dados do conector com a espessura da extremidade esperada; esse único valor geralmente define a espessura de toda a pilha.

As faixas de substrato e reforço estão na página de PCB flexível e na página de capacidades. Onde o reforço encontra uma seção rígida, as notas de projeto rígido-flexível cobrem a transição.

Especificações técnicas

Materiais de reforço
PI, PET, FR-4, aço inoxidável
Espessura da base flexível
12,5–50 µm
Espessura do adesivo
12–35 µm
Espessura do reforço FR-4
tipicamente 0,2–1,5 mm
furo mínimo
0,006″

Perguntas frequentes

  • Por que um conector ZIF precisa de um reforço de poliimida?

    Um conector de força de inserção zero prende a extremidade flexível em uma espessura definida, e a película flexível sozinha é muito mais fina do que isso. Um reforço de poliimida colado à extremidade a leva à espessura especificada pelo conector e a mantém plana, de modo que os contatos se alinhem e a força de inserção não descole a camada de cobertura. O FR-4 pode funcionar em alguns projetos, mas aumenta a espessura rapidamente.

  • Em que lado deve ser colocado o reforço?

    Depende de como a peça é montada. Em um conector de furo passante, o reforço fica do mesmo lado do conector, de modo que as ilhas de solda do lado oposto permaneçam acessíveis. Em um cabo flexível SMT, o reforço normalmente fica do lado oposto aos componentes, para que as ilhas de solda e as peças não sejam afetadas pela camada adicional.

  • Quando um reforço metálico é a escolha certa?

    Quando a seção transversal precisa ser mais fina e rígida do que o FR-4 permite, o aço inoxidável é a solução usual, embora com um custo de material mais elevado. O alumínio é usado em outros casos para dissipar o calor dos componentes de potência; a lista de reforços publicada para esta usina inclui PI, PET, FR-4 e aço inoxidável, portanto, um reforço térmico é uma questão a ser considerada no planejamento de fabricação (DFM), e não uma suposição.

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