Co je to Flex PCB coverlay?

Flex PCB lze v dnešní době najít všude kolem nás. Tento typ desek najdeme například v televizích, smartphonech, automobilech a dalších. Kompaktní rozměry a vysoká pružnost dělají z Flex PCB oblíbený typ desky pro různé aplikace. Důležitou součástí Flex PCB je i takzvaný „coverlay“, který si v tomto článku představíme.

Coverlay – význam

Coverlay je druh speciálního materiálu, který se používá pro zapouzdření nebo zakrytí odkrytých vrstev obvodů flex PCB. Typicky se skládá z polyamidového substrátu a lepidla. Lepidlo slouží k spojení polyimidu s flexibilním obvodem a utěsňuje obvody. Po nanesení této „coverlay“, se tato „coverlay“ zarovná za specifických tepelných a tlakových podmínek s povrchem obvodů. Jak už název napovídá, úkolem této vrstvy je pokrýt povrch flex PCB tak, aby chránil a izoloval obvody.

Funkce „coverlay“:

• Izolace: Pro zajištění správné funkce obvodů a zabránění zkratům mezi různými vrstvami je důležité zabránit toku proudu mezi povrchy PCB. K tomu slouží „coverlay“, protože má izolační vlastnosti.
   
• Pružnost: Složité tvary a omezený prostor si žádají pružnost a ohybové vlastnosti. Díky tomu, že je „coverlay“ sám o sobě pružný, pomáhá tuto pružnost udržet v celé flex PCB.
   
• Ochrana součástí obvodu: Spolehlivost flex PCB je úměrná ochranně obvodů před mechanickým poškozením, prachem nebo chemickými látkami při ohýbání a pohybu. „Coverlay“ slouží jako ochranná vrstva právě v těchto případech.

„Coverlay“ se na flex PCB nejčastěji nanáší, laminuje nebo lepí přes vzory obvodů. Výběr vhodného materiálu a postupu pro „coverlay“ je klíčovým krokem k zajištění výkonu a spolehlivosti flex PCB.

Výběr správné „coverlay“ pro Vaši flex PCB

„Coverlay“ pro flex PCB je možné zvolit v různých kombinacích lepidla a tloušťky fólie. Často používanou kombinací je poměr 1:1 (1 mil fólie a 1 mil lepidla).

Kombinace fólie a lepidla závisí na těchto faktorech:

• Minimální poloměr ohybu: přísné požadavky na ohyb můžou požadovat tenčí „coverlay“
   
• Tloušťka vnější vrstvy hotové mědi: Na unci (35 µm) hotové mědi je zapotřebí nejméně 1 mil (25 µm) lepidla
   
• Dielektrické výdržné napětí
   
• Náklady

Rozdíly mezi „coverlay“ a pájecí maskou pro flex PCB

Jak „coverlay“, tak pájecí maska plní stejnou primární funkci ochrany nebo izolace vnějších obvodů flex PCB. Každý materiál má však jiné vlastnosti, funkce a vhodnost pro určité požadavky na konstrukci.

Mil je míra rovnající se 1/1000 palce. Na palec je 1000 mil, 1000 mil = 1 palec. Mil je měrná jednotka používaná v imperiálním systému, která představuje jednu tisícinu palce. Srovnámím se středoevropskou měrnou jednotkou 1 mil = 0,0254 mm.

Jaké jsou tedy rozdíly mezi „coverlay“ a pájecí maskou?

• Coverlay“ je vhodný spíše na ohebné části tištěného spoje. Naopak pájecí maska je vhodnější na tuhé a pevné části flex PCB.
   
• Pájecí maska je založena na kapalině, „coverlay“ je pak kombinací lepidla a kaptonu.
   
• Šířka stopy pro otvory „coverlay“ se může blížit 3 mil. Použití 3 mil pro pájecí masku však může mít za následek problémy s klouzáním nebo neregistrací. Pro pájecí masku je vhodnější použít 4 mil.
   
• „Coverlay“ nelze použít pro součástky s menší roztečí vývodů, pájecí masku naopak použít lze.
   
• Hráze pro „coverlay“ by měla být minimálně 10 mil. Pro pájecí masku by měla mít velikost minimálně 4 mil. Hráz zabraňuje přetékání roztavené pájky z jedné podložky do druhé blízké podložky.

Závěrem lze říci, že coverlay hraje klíčovou roli v ochraně a zajištění spolehlivosti flex PCB. Jeho izolační vlastnosti, pružnost a schopnost chránit obvody před mechanickým poškozením či vlivy prostředí jsou nezbytné pro správnou funkci flexibilních desek plošných spojů. Rozdíly mezi coverlay a pájecí maskou jsou zásadní, přičemž každý z těchto materiálů je vhodný pro jiné aplikace. Správný výběr coverlay, který zohledňuje faktory jako je tloušťka materiálu, ohybové požadavky a dielektrická odolnost, je zásadní pro dosažení optimálního výkonu flex PCB v náročných podmínkách moderních technologií.