剛柔結合PCB設計指南的重要性

2022-07-09

剛柔結合PCB設計指南的重要性

在設計印刷電路板時(shí)，可靠性應該是您的首要要求。剛柔結合PCB是各種電子應用的首選，因為它們充分利用了柔性和剛性板技術(shù)。

剛性柔性電路板是通過(guò)選擇性層堆疊柔性和剛性PCB來(lái)設計的，這些PCB鍍有通孔，以建立層之間的連接。這消除了互連電纜和連接器的需要。 

此外，剛柔結合印刷電路板簡(jiǎn)化了組裝過(guò)程，因為您只需要一個(gè)簡(jiǎn)化的PCB組裝。這允許電路設計人員將PCB定制到奇怪的外殼，并提供獨特的外形尺寸，這在沒(méi)有剛柔結合PCB的情況下是不可能的。

為什么剛柔結合PCB設計指南如此重要？

但所有這些優(yōu)勢也給電路板設計人員帶來(lái)了各種挑戰。設計師必須了解剛性和靈活性之間的折衷，以確保他們不會(huì )降低質(zhì)量標準。為此，設計人員不僅要處理PCB獨特的機械動(dòng)力學(xué)，還需要考慮電路板的電氣方面。

此外，在剛性-柔性PCB上的多塊電路板之間進(jìn)行布線(xiàn)可以將組件分散到更大的區域。這意味著(zhù)外殼需要基于電路板的機械形狀。該設備的外形尺寸要求設計人員考慮柔性元件是靜態(tài)的、折痕的還是動(dòng)態(tài)的。每個(gè)選項都有自己的挑戰。

這就是為什么理解和遵循久經(jīng)考驗的剛性柔性PCB板設計指南很重要的原因。

設計剛柔結合PCB時(shí)最重要的因素

在設計剛柔結合PCB時(shí)，您必須考慮各種因素，例如：

層數

材料鋪層的詳細分析

散熱片以散發(fā)熱量

設計剛柔結合PCB的重要指南

如果您決定改用剛柔結合PCB，請考慮以下指南以獲得最佳效果。

彎曲區域上的Avid板通孔

避免在PCB柔性部分的彎曲區域放置過(guò)孔和焊盤(pán)。這是因為彎曲線(xiàn)上的特定區域可能會(huì )對電鍍孔的結構造成壓力。雖然您可以在電路板沒(méi)有彎曲的區域放置過(guò)孔和焊盤(pán)，但不建議這樣做。更好的選擇是使用錨來(lái)加固孔。您可以在淚珠的幫助下創(chuàng )建更堅固的接頭，并在跟蹤鍍孔之間建立連接。

彎曲線(xiàn)必須保持筆直和垂直

穿過(guò)彎曲線(xiàn)的梯田需要盡可能保持筆直和垂直。更好的選擇是使用均勻分布在柔性區域上的窄跡線(xiàn)?？紤]添加虛擬走線(xiàn)以增加電路板的機械強度并防止走線(xiàn)斷裂。

在雙層設計的情況下，可以在頂層和底層交替布線(xiàn)。避免與走線(xiàn)形成90或45度角。一個(gè)更好的主意是在改變軌跡方向時(shí)使用曲線(xiàn)。

實(shí)施PCB設計軟件

強烈建議使用您的設計軟件來(lái)跟蹤剛柔結合PCB表面下的所有活動(dòng)。您將需要能夠定義全層堆疊以及剛性柔性電路板中各層之間的鏈接的軟件。您的設計工具應兼容所有材料，包括FR4、陶瓷和MCPCB，以幫助您自定義從層堆棧到電路板封裝的所有內容。 

最好的PCB設計軟件帶有一個(gè)完整的層堆棧管理器，它為您提供電路板層排列和電路板之間鏈接的圖形表示。

考慮層數

剛柔結合PCB采用交替的剛性和柔性PCB材料層設計。確保確定您的特定目的需要多少層。接下來(lái)，與您的制造商聯(lián)系，以確保該板能夠滿(mǎn)足您的特定要求。

散熱片

通過(guò)電路的電流會(huì )產(chǎn)生熱量。產(chǎn)生的熱量取決于各種因素，例如功率、PCB設計和設備特性。過(guò)熱會(huì )嚴重影響設備的性能，甚至可能導致?lián)p壞。這就是為什么您應該采取措施減少散熱量的原因。

剛撓結合PCB應采用散熱裝置將熱量散發(fā)到周?chē)h(huán)境中。此外，允許機箱內的氣流使散熱器更有效。

材料鋪層

材料鋪層是選擇剛撓結合板時(shí)的一個(gè)重要因素。聯(lián)系您的電路板制造商并討論各種因素非常重要，包括：

材料

彎曲半徑

機械應力

阻抗控制

UL可燃性等級

材料的使用會(huì )對設備的性能、成本和組裝產(chǎn)生重大影響。進(jìn)行研究以找到最佳的材料鋪層。 

盡管可以使用具有不同層的電路板，但請確保它們的厚度相似并遵守剛柔結合設計PCB規則。這將最大限度地減少因項目脫軌而產(chǎn)生的任何制造問(wèn)題。

與您的供應商合作

每個(gè)供應商都可能有自己的剛柔結合設計制造工藝。他們的選擇將影響各種因素，例如線(xiàn)間距和電路標識。請您的PCB制造商為您提供盡可能多的詳細信息，包括材料選擇。除此之外，該材料應非常適合剛柔結合PCB將在其中運行的應用。

測試

雖然原型設計在幫助您糾正PCB的任何問(wèn)題方面大有幫助，但該過(guò)程容易出錯并且需要大量的反復試驗。一個(gè)更好的主意是制作剛柔結合的紙娃娃模型，以幫助您在第一時(shí)間把事情做好。

包起來(lái)

柔性和剛性PCB各有利弊。但是，您可以通過(guò)改用剛撓結合PCB來(lái)充分利用這兩種設計技術(shù)。剛柔結合PCB的優(yōu)勢包括：

負擔能力

較輕的重量

更容易組裝

提高可靠性

更高的電路密度 

韜放是一位經(jīng)驗豐富的PCB設計師，在剛柔結合制造方面擁有多年的專(zhuān)業(yè)知識。與我們聯(lián)系以獲取有關(guān)我們如何幫助您進(jìn)行下一個(gè)設計的更多信息。