Cosa sono i rinforzi per PCB?

I rinforzi per circuiti stampati sono componenti aggiuntivi applicati ai circuiti stampati, che non fanno parte del progetto principale del circuito stampato. Svolgono un ruolo fondamentale nel rinforzare particolari regioni del PCB e nel semplificare il processo di manipolazione della scheda. 

Gli irrigidimenti rafforzano la robustezza dei PCB per combattere varie difficoltà operative e di produzione. Nei casi di PCB flessibili, per ottenere uno stato di rigidità in settori specifici, viene integrato un supporto meccanico, noto come irrigidimento del PCB.

Vantaggi dell'impiego di irrigidimenti per PCB

Irrigidimenti per PCB
  • Rinforzo meccanico: Gli irrigidimenti migliorano la rigidità e la solidità strutturale di zone mirate del circuito stampato, attenuando le deformazioni, le flessioni e le contorsioni, fondamentali per le sezioni portanti o per le situazioni ad alta sollecitazione.
  • Resistenza alla flessione: Svolgono un ruolo fondamentale nel contrastare le sollecitazioni di flessione, sostenendo la stabilità e l'affidabilità operativa del circuito stampato, che è essenziale per evitare danni ai circuiti stampati flessibili durante i processi di installazione, movimentazione o normale funzionamento.
  • Migliore dissipazione del calore: Gli irrigidimenti contribuiscono a un'efficace distribuzione e dissipazione del calore, favorendo un controllo termico superiore sul PCB ed evitando il surriscaldamento e l'incoerenza termica.
  • Rafforzamento dei siti di connessione: L'applicazione strategica di rinforzi rinforza i connettori, le porte e gli elementi del circuito che possono essere interrotti, proteggendoli dalla potenziale usura durante il collegamento, la disconnessione o l'attività regolare.
  • Montaggio dei componenti ausiliari: Gli irrigidimenti creano un ambiente favorevole all'applicazione di componenti supplementari come dissipatori di calore, sensori o moduli elettronici, ampliando così le funzionalità del circuito stampato.
  • Precisione di allineamento: Inoltre, fungono da dispositivi di guida per il corretto posizionamento del circuito stampato durante il processo di assemblaggio, riducendo al minimo gli errori di assemblaggio.
  • Smorzamento di vibrazioni e risonanze: L'aggiunta di irrigidimenti serve a smorzare le vibrazioni e le risonanze dei circuiti, a migliorare l'integrità del segnale e a ridurre le interferenze.

In sostanza, gli irrigidimenti per circuiti stampati sono indispensabili per rafforzare le prestazioni e l'affidabilità dei circuiti flessibili, in particolare nelle applicazioni che richiedono una maggiore resistenza meccanica e stabilità in determinate sezioni.

Clicca per ottenere i servizi di assemblaggio di PCB a PCBPit >>

Varietà di irrigidimenti per PCB

Conoscere le varietà di irrigidimenti per PCB disponibili è fondamentale per scegliere il tipo di irrigidimento più adatto alla vostra impresa di PCB flessibili. Di seguito vengono descritti alcuni tipi di irrigidimento:

Irrigidimenti in poliimmide (PI)

Composti da un film polimerico tollerante alle alte temperature, gli irrigidimenti in poliimmide - impilabili per aumentare lo spessore - sono una scelta popolare grazie alla loro resistenza alle saldature e alle forti qualità adesive. Questi irrigidimenti vengono applicati per creare punti di piegatura e tolleranze di contatto controllati durante il processo di assemblaggio.

In particolare, ostacolano la flessibilità in aree selezionate del PCB destinate all'integrazione nel prodotto finale. Trovano impiego laddove sono presenti slot per l'inserimento di dita d'oro o su lati opposti, migliorando la resistenza all'usura.

Il Kapton, una forma di poliimmide ampiamente utilizzata, è preferibile per il suo ruolo nell'aumentare la flessibilità delle estremità di un PCB e nel consentire il fissaggio di componenti come i connettori ZIF. In questi scenari, il Kapton fornisce il supporto necessario, garantendo un funzionamento efficace e affidabile del PCB.

Irrigidimenti FR-4

Basato su un laminato di fibra di vetro intrecciato con resina epossidica, l'FR-4 è il materiale preferito per molti irrigidimenti nei circuiti flessibili. L'FR-4 fornisce un supporto rigido al PCB flessibile durante il posizionamento dei componenti e il riflusso termico.

L'integrazione di un bordo FR-4 ai perimetri del PCB può sostituire i supporti SMT e ridurre i costi durante l'assemblaggio, in quanto consente ai componenti PTH di accedere direttamente alle piazzole di saldatura.

Rinforzi metallici (acciaio inox o alluminio)

Per i progetti che richiedono un'eccezionale formabilità, resistenza alla corrosione e durata a lungo termine, gli irrigidimenti in acciaio inossidabile o alluminio sono la scelta migliore. Questi migliorano il processo di assemblaggio fornendo al PCB flessibile una maggiore robustezza.

Controllate PCBPit per le soluzioni PCB all-in-one>>.

Posizionamento dell'irrigidimento nei PCB flessibili

Irrigidimenti dello strato superiore

Gli irrigidimenti sulla superficie superiore dei PCB flessibili servono a fornire un supporto strutturale complessivo. Sono particolarmente necessari quando il PCB flessibile deve gestire carichi consistenti, come nel caso del collegamento a strumenti pesanti come gli schermi LED, favorendo la distribuzione del carico sulle superfici del PCB.

Irrigidimenti dello strato inferiore

Quando particolari aree di un PCB flessibile richiedono un rinforzo extra - ad esempio aree cariche di componenti attivi - vi si applicano irrigidimenti dello strato inferiore per rafforzare il supporto meccanico e mitigare il rischio di danni da stress ripetitivo.

Rinforzi a doppio strato (superiore e inferiore)

L'utilizzo di irrigidimenti sia sullo strato superiore che su quello inferiore consente di aumentare significativamente la stabilità e la rigidità del PCB flessibile, tipicamente in corrispondenza delle sezioni cardine della scheda. Questi possono essere costituiti da varie sostanze, come metalli e polimeri. Quando si pianifica un progetto con più irrigidimenti, è importante distinguere quali zone del PCB flessibile richiedono una maggiore rigidità. Questo può essere identificato attraverso valutazioni meccaniche dell'area o individuando i probabili punti di flessione nel prodotto finale.

In alcuni casi, per rafforzare l'integrità strutturale del PCB flessibile in modo completo, è necessario inserire degli irrigidimenti sia nello strato superiore che in quello inferiore. Le applicazioni che richiedono una resistenza multidirezionale alla flessione o alla compressione possono beneficiare di questo approccio. Gli ambienti intensamente dinamici possono richiedere una maggiore rigidità in diverse direzioni, e quindi il posizionamento a doppio strato offre un'ulteriore malleabilità del progetto per soddisfare requisiti complessi.

Metodi di fissaggio degli irrigidimenti a un PCB flessibile

Esistono due tecniche principali per fissare gli irrigidimenti dei PCB a un PCB flessibile: l'incollaggio termico e l'adesivo sensibile alla pressione (PSA). 

Ciascuna opzione presenta una serie di pro e contro e la scelta finale deve essere in linea con gli obiettivi specifici del progetto, le esigenze ambientali e le considerazioni sui materiali. L'incollaggio termico garantisce un legame meccanico più robusto, adatto ad applicazioni ad alta sollecitazione, anche se può richiedere attrezzature avanzate. Il PSA, pur essendo più semplice ed economico, potrebbe mancare di stabilità a lungo termine in determinate condizioni ed è più adatto ad applicazioni con sollecitazioni più leggere o che richiedono la rimovibilità.

Condividi:

Altri post

Scheda PCB

Capire le gocce di teardrop PCB: Una guida completa

Capire le gocce di PCB: Una guida completa Cosa sono le goccioline di PCB? I teardrops su PCB sono piccoli allargamenti a forma di goccia nel punto in cui una traccia (o tracciato) si incontra con il circuito stampato.

Dita d'oro per PCB

Cosa sono le dita d'oro dei PCB?

Che cos'è il Gold Finger per circuiti stampati? I circuiti stampati (PCB) sono la spina dorsale della maggior parte dei dispositivi elettronici e collegano i componenti con una serie di percorsi elettrici. Uno

it_ITItaliano