关于印刷电路板加强筋-使刚性pcb实际刚性

当“硬得像一块板”这个词被创造出来的时候，他们说的并不是印刷电路板。树脂，纤维和铜构成了典型的PCB层叠都是延展性材料。将它们叠合在一起，在几个交替的层有一点帮助，但刚性板只是刚性的与柔性电路相比。本文将着重讨论工业环境中传统pcb的加固问题。

看着FR4材料在微观层面上揭示了两个不同的层次。首先是铜，它本质上是一种延展性的金属。像任何金属一样，它可以通过热处理或其他方法进行回火(硬化)或退火(软化)。与铝或钢相比，该范围将保持在软的一面。通常用来保护暴露在外的铜的黄金更有韧性。

图片来源:作者-超大开口支持射频屏蔽加倍作为加强。

在导体之间，我们发现了多孔和柔韧的玻璃浸渍树脂层。就其本身而言，这种材料真的很薄弱。我通过在12层PCB的顶层打印天线发现了这一点。除了天线本身，其他铜不允许在天线以下的其他11层上。黑板的那个角落被严重损坏了。相反，在每一层注入铜可以增加骨架，减少影响产量的翘曲。这是你的免费加劲，法拉第笼和散热器的全部在一个。

高密度互连和高层数pcb -目标高

在将导体层与介电层分离的现代堆叠中，将厚度值相加具有启发意义。用“现代”来形容高密度互连(HDI)董事会。金属比例较高的原因是由于微通孔的最小纵横比。简而言之，微通孔的直径必须大于深度。这促使人们使用更薄的介电材料——基本上绝缘性更低。

从人类发展指数革命开始，这种制造的挑战就一直伴随着我们。行业所能做的最好的是1:1的比例，其中孔的直径等于介电的厚度。通常情况下，这是小于这样的镀孔直径比深度大30%左右。相对于其他两个维度(X&Y)，更多的金属含量和更厚的板有助于板的刚度。最极端的情况是，金属芯板有一块铜板，事实上，它们“像板一样硬”。

加强大型PCB -一个电信设备的例子

在使用最佳的设计实践，从材料中获得最大的好处后，仍然有潜力的板在压力下弯曲。我想起了我们在电信行业使用的背板。我们有标准的19英寸宽的设备架，上面摆满了像书一样垂直放置子卡的架子。一个“机架单元”是一又四分之三英寸。我们有两组8块板和两个48V电源，堆叠在5个RU的架子上。这些架子安装在7到11英尺高的架子上，取决于客户。

图片来源:阿尔卡特-典型的设备显示外壳中的外壳和上面的通风口用作热空气的出口路径

每一块板在业务端都有一对320针连接器。一个铝加劲板锁定两个连接器的位置，并沿边缘支撑板。反过来，后面板是19乘9英寸，并被填充了640针压装连接器端到端-除了电源插头。一块制造板的成品率是两块板。当它们这么大的时候，即使它们是普通pcb的两倍厚，它们也会在自身重量下弯曲。

图片来源:Amazon -安装在插入/提取弯曲应力集中的边缘连接器上的加强筋。

当你接通充电器时，你手机上的几根针会产生一点阻力。PCI卡的连接器需要更多的力量。将这一努力乘以大约50倍，以便与后面板接触。机架安装板的前边缘有卡的扳手，允许您撬出板和杠杆它回来。

图片来源:Vector Electronics -一种将PCB板拉入匹配连接器的卡片顶出器。

这种杠杆克服了640紧装销的抓地力，同时对板施加张力。为了处理压力，三个铝棒被拧到背板的另一边横跨顶部，中间，和底部。该加劲条也有在其他轴上的螺纹孔，用于将PCB固定到架子上。一个铝制后盖完成了架子子组装和保持一切方正。

用于增强PCB刚度的结构元件

盖和外壳做更多的保持灰尘离开PCB。FCC的两个要求是，你的产品不干扰其他产品，对环境中确实发生的噪音免疫。从机械的角度来看，外壳部分是散热器，部分是防止板移动的结构。安装硬件的大小和间距将取决于运行环境。

汽车和其他预计会发生冲击和振动的应用将需要更多更大的硬件来防止震动。母线，底板，插座，散热器，屏蔽和其他加工零件可以作为结构元素，以保持PCB到位。要注意的一件事是热膨胀系数的不匹配。如果一种材料在温度变化时膨胀超过其匹配表面，则CTE不匹配会对组件造成压力。垫圈和垫片有助于保持更恒定的机械压力，因为它的“呼吸”。目标是一个坚定的抓地力，而不是一个死亡抓地力的PCB。

保持冲击，振动和其他机械应力不影响PCB的性能需要一些计划和(通常)一些反应的惊喜，因为他们来了。与物理设计师合作，我们可以解决在任何领先的PCB生产中出现的机械问题。模拟和验证将使意外最小化。即便如此，我们的想法还是要快速失败，并在保持沉着冷静的同时更快地恢复过来。