Introdução ao Circuito Impresso Flexível (FPC)
1. Introdução ao Circuito Impresso Flexível (FPC)
Uma placa de circuito impresso feita com substratos flexíveis apresenta as vantagens de tamanho reduzido, leveza, capacidade de montagem 3D e flexão dinâmica.
2. Materiais Básicos
2.1 Laminado com Cobre
Composto por folha de cobre + adesivo + substrato. Existe também o substrato sem adesivo, que consiste apenas em folha de cobre + substrato. Esse tipo é mais caro e atualmente é menos utilizado, a menos que haja requisitos especiais.
2.1.1 Folha de Cobre
A folha de cobre é classificada em dois tipos: Folha de Cobre Laminada a Frio (Folha de Cobre RA) e Folha de Cobre Eletrodepositada (Folha de Cobre ED). Em termos de características, o cobre RA possui melhores propriedades mecânicas e é geralmente preferido para aplicações que exigem flexibilidade.
A espessura da folha de cobre é categorizada em três especificações padrão:
. 1/2oz (0,7mil)
. 1oz
. 2oz
A maioria das aplicações utiliza folha de cobre de 1oz.
Referência de Conversão de Onça (oz)
. Unidade de peso: 1oz = 28,35g
. 1 onça = 16 drams
. 16 onças = 1 libra (lb)
Diferentes Tipos de Onças
. Onça Troy (oz.tr / oz.t): Usada para medir metais preciosos como ouro e prata. 1 oz = 31,1035g, 12 oz = 1 lb.
. Onça Apotecária (ap oz): Usada em farmacêutica. 1 oz = 31,1030g.
. Onça Líquida (fl oz): Usada para medições de líquidos.
. 1 onça líquida britânica = 28,41 ml
. 1 onça líquida americana = 29,57 ml
2.1.2 Substrato
Os materiais de substrato são classificados em dois tipos:
. Filme de PI (Poliamida): Mais caro, mas com melhor resistência à chama.
. Filme de PET (Poliéster): Menos caro, mas não resistente ao calor.
Para aplicações que exigem soldagem, o material PI é comumente utilizado. As opções de espessura padrão incluem 1mil e 2mil.
2.1.3 Adesivo
Existem dois tipos comuns de adesivos:
Adesivo Acrílico
Adesivo Epóxi (mais comumente utilizado)
A espessura do adesivo varia de 0,4mil a 1mil, sendo 1mil o mais comumente utilizado.
2.2 Cobertura (Coverlay)
A cobertura consiste em um substrato + adesivo. O substrato é classificado em PI e PET, correspondendo ao material do substrato com cobre. O tipo de adesivo da cobertura é o mesmo do substrato com cobre. A espessura da cobertura varia de 0,5mil a 1,4mil.
2.3 Reforço (Stiffener)
Um reforço é um material rígido adicionado a áreas específicas da placa de circuito flexível para reforçar certas regiões, como para soldagem de componentes ou suporte estrutural.
2.3.1 Materiais de Reforço
Reforços de PI e PET
FR-4 (material à base de epóxi)
Visão Geral do Material FR-4
O termo FR-4 é comumente pronunciado como "FR-4", mas sua designação formal em documentos escritos é FR-4.
FR-4 refere-se a uma classe de material retardante de chama, o que significa que o material resinoso deve ser capaz de autoextinguir-se quando exposto à chama. Não é um material específico, mas um padrão de classificação.
Atualmente, existem muitos tipos de materiais FR-4 usados em placas de circuito impresso (PCBs), mas a maioria é composta por Resina Epóxi Tetra-Funcional combinada com cargas e fibra de vidro para criar um material compósito.
Nomes Comuns para Laminados de Tecido de Vidro Epóxi FR-4:
FR-4 tecido de vidro epóxi, placa de isolamento, placa epóxi, placa de resina epóxi, placa de resina epóxi bromada, placa de fibra de vidro FR-4, reforço FR-4, reforço FPC, reforço de circuito flexível, placa de resina epóxi FR-4, placa de isolamento retardante de chama, placa laminada, base de perfuração para PCB, e muitos outros.
Características Técnicas e Aplicações:
FR-4 é amplamente utilizado em aplicações de isolamento eletrônico de alto desempenho, tais como:
. Reforço FPC
. Base de perfuração para PCB
. Espaçadores de fibra de vidro
. Placas de fibra de vidro com filme de carbono impresso para potenciômetros
. Engrenagens planetárias de precisão (para retificação de wafer)
. Placas de teste de precisão
. Componentes de isolamento elétrico e eletrônico (por exemplo, placas de isolamento para transformadores, peças de isolamento para motores, espaçadores isolantes e engrenagens de retificação)
Laminados de Tecido de Vidro Epóxi FR-4 estão disponíveis em várias cores:
. FR-4 Amarelo
. FR-4 Branco
. FR-4 Preto
. FR-4 Azul
FR-4 é o material de base mais comumente utilizado em PCBs.
Classificação dos Materiais de Substrato para PCB
Os materiais de substrato para PCB são categorizados com base em seus materiais de reforço:
1. FR-4: Substrato à base de tecido de vidro
2. FR-1, FR-2: Substrato à base de papel
3. Série CEM: Substrato compósito
4. Substrato de Material Especial: Inclui materiais à base de cerâmica e à base de metal
FR-4 é produzido impregnando tecido de vidro eletrônico especializado com resina epóxi fenólica e, em seguida, submetendo-o a laminação em alta temperatura e alta pressão.