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剛?cè)峤Y(jié)合PCB設(shè)計(jì)創(chuàng)建最佳實(shí)踐
剛?cè)峤Y(jié)合PCB設(shè)計(jì)創(chuàng)建最佳實(shí)踐
使用剛性柔性電路進(jìn)行設(shè)計(jì)與使用HDI板進(jìn)行設(shè)計(jì)不同。所有工程師都知道設(shè)計(jì)和創(chuàng)建完美的剛撓結(jié)合PCB設(shè)計(jì)是多么困難。由于空間有限，有很多事情要記住。安裝所有組件并確保電路板易于制造是很棘手的。本指南旨在傳遞我們?cè)谠O(shè)計(jì)柔性PCB的豐富經(jīng)驗(yàn)中開發(fā)的一些最佳實(shí)踐。在設(shè)計(jì)復(fù)雜或復(fù)雜的柔性PCB之前，工程師必須了解所需的性能水平和可用的制造方法。
將剛性柔性PCB安裝到外殼中
外殼的設(shè)計(jì)對(duì)于確定產(chǎn)品的功能和感覺至關(guān)重要。與任何產(chǎn)品設(shè)計(jì)一樣，它的創(chuàng)建應(yīng)滿足其預(yù)期用戶的需求。對(duì)于剛撓結(jié)合PCB，這意味著設(shè)計(jì)一種滿足功能要求的外殼，并且適合日常使用的消費(fèi)者手中。
一種方法是使用適配器板將印刷電路板安裝到另一個(gè)表面上，例如塑料外殼或更大的剛性材料。另一種選擇是使用柔性外殼，使您可以彎曲印刷電路板邊緣周圍的塑料以自然地安裝在外殼內(nèi)，而無需任何特殊工具或硬件。
外殼的設(shè)計(jì)必須適合其內(nèi)部的剛性柔性PCB、電纜和其他組件。如果在設(shè)計(jì)過程中沒有考慮到這些組件中的任何一個(gè)，那么它們就有可能無法很好地融入最終的外殼中。這可能會(huì)導(dǎo)致組裝和制造問題以及組裝后的性能不佳。
控制和保持柔性電路輪廓公差
在創(chuàng)建剛?cè)峤Y(jié)合PCB設(shè)計(jì)時(shí)，有必要控制柔性電路的輪廓和厚度。這需要為設(shè)計(jì)中的每一層設(shè)置容差。這確保了在創(chuàng)建新設(shè)計(jì)時(shí)可以將以前的設(shè)計(jì)用作模板。以下步驟用于設(shè)置公差參數(shù)：
第 1 步：創(chuàng)建要用作模板的現(xiàn)有剛?cè)峤Y(jié)合PCB設(shè)計(jì)。
第 2 步：打開要在其中添加柔性電路的新設(shè)計(jì)，并首先設(shè)置頂層銅層的參數(shù)。接下來，為除焊盤和過孔使用的層之外的所有其他層設(shè)置參數(shù)。
步驟 3：選擇除焊盤和過孔使用的銅層以外的所有銅層，右鍵單擊其中之一，然后從彈出菜單中選擇屬性。屬性對(duì)話框?qū)⒋蜷_，顯示除焊盤和通孔使用的層之外的所有層。此時(shí)僅設(shè)置頂部銅層的公差，因?yàn)樯院髮⒃诖诉^程中為它們單獨(dú)設(shè)置參數(shù)后添加其他層。
保持剛性柔性PCB彎曲半徑完整性的設(shè)計(jì)
彎曲半徑是零件或裝配體中兩個(gè)平面之間的最大距離，它們相互平行并由特定半徑分開。彎曲半徑在設(shè)計(jì)PCB時(shí)至關(guān)重要，因?yàn)樗鼤?huì)影響電路板的強(qiáng)度及其承受應(yīng)力的能力。
彎曲半徑優(yōu)化
設(shè)計(jì)人員需要保持彎曲半徑盡可能小，同時(shí)保持剛?cè)峤Y(jié)合板的電氣性能。他們還應(yīng)考慮可能需要增加特定層的厚度或減少層數(shù)以保持足夠的剛度。
彎曲不敏感技術(shù)
彎曲不會(huì)影響大多數(shù)電子元件，因?yàn)樗鼈兪菍ｉT為此目的設(shè)計(jì)的，并通過輕微彎曲測(cè)試了可靠性。但是，某些組件可能無法承受因彎曲而產(chǎn)生的極大應(yīng)力，因此設(shè)計(jì)人員應(yīng)考慮使用“彎曲不敏感技術(shù)”來防止這些設(shè)備在制造過程中或安裝到最終應(yīng)用后彎曲時(shí)出現(xiàn)故障。
了解聚酰亞胺和聚酯材料的長期可靠性
了解聚酰亞胺和聚酯材料的長期可靠性對(duì)于創(chuàng)建剛性柔性PCB設(shè)計(jì)至關(guān)重要。聚酰亞胺和聚酯是PCB制造中使用最廣泛的兩種材料。兩種材料都有其優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。
聚酰亞胺是一種熱固性塑料材料，常用于電子制造。它以其優(yōu)異的熱穩(wěn)定性、低介電常數(shù)、高擊穿電壓和高介電強(qiáng)度而聞名。這使其適用于創(chuàng)建剛性柔性印刷電路板。
相比之下，聚酯是一種耐熱聚合物，具有良好的機(jī)械性能和尺寸穩(wěn)定性。這使其成為創(chuàng)建具有嵌入式芯片或其他需要高性能和耐用性的組件的剛性柔性印刷電路板的理想選擇。
在制作剛性柔性PCB板時(shí)，聚酰亞胺和聚酯都具有出色的長期可靠性。
確保具有覆蓋層和阻焊層的剛性柔性PCB組件的機(jī)械強(qiáng)度
可以使用不同的材料創(chuàng)建剛性柔性PCB設(shè)計(jì)，包括FR4玻璃環(huán)氧樹脂層壓板、熱塑性聚酰亞胺(TPU)和帶有TPU的FR4玻璃環(huán)氧樹脂層壓板。您選擇的材料將取決于您的應(yīng)用要求，但確保您的設(shè)計(jì)具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度以承受使用過程中施加的任何力是至關(guān)重要的。為確保您的設(shè)計(jì)的機(jī)械穩(wěn)定性，您應(yīng)該考慮在銅跡線的頂部添加覆蓋層材料，并在所有暴露的銅區(qū)域頂部添加阻焊層處理。
Coverlay是一種層壓薄膜，應(yīng)用于剛撓性PCB的銅面，然后用阻焊層覆蓋。這會(huì)在柔性PCB頂部的組件周圍形成額外的保護(hù)層。它還可以通過防止任何部件暴露在空氣中來幫助降低EMI（電磁干擾）。
應(yīng)用覆蓋層的剛性柔性pcb組裝過程包括將焊膏添加到所有焊盤，將它們放置在真空室中，去除多余的焊膏并在每個(gè)焊盤上涂上一層薄薄的粘合劑。然后使用熱和壓力將薄膜層壓到每個(gè)墊上。結(jié)果是圍繞電路板組件的額外保護(hù)層，同時(shí)保持它們可訪問。
最后一句話
盡管該行業(yè)正在迅速從基于紙張的設(shè)計(jì)方法發(fā)展到更加依賴計(jì)算機(jī)輔助工具的設(shè)計(jì)方法，但在設(shè)計(jì)剛撓性PCB時(shí)仍有許多細(xì)微差別需要考慮。幸運(yùn)的是，新的PCB技術(shù)的好處遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過任何潛在的警告。借助韜放電子的一些專業(yè)知識(shí)和先進(jìn)的技術(shù)知識(shí)，您可以放心，您的設(shè)計(jì)會(huì)看起來很棒。