刚柔结合PCB设计指南的重要性

2022-07-09

刚柔结合PCB设计指南的重要性

在设计印刷電(diàn)路板时，可(kě)靠性应该是您的首要要求。刚柔结合PCB是各种電(diàn)子应用(yòng)的首选，因為(wèi)它们充分(fēn)利用(yòng)了柔性和刚性板技术。

刚性柔性電(diàn)路板是通过选择性层堆叠柔性和刚性PCB来设计的，这些PCB镀有(yǒu)通孔，以建立层之间的连接。这消除了互连電(diàn)缆和连接器的需要。 

此外，刚柔结合印刷電(diàn)路板简化了组装过程，因為(wèi)您只需要一个简化的PCB组装。这允许電(diàn)路设计人员将PCB定制到奇怪的外壳，并提供独特的外形尺寸，这在没有(yǒu)刚柔结合PCB的情况下是不可(kě)能(néng)的。

為(wèi)什么刚柔结合PCB设计指南如此重要？

但所有(yǒu)这些优势也给電(diàn)路板设计人员带来了各种挑战。设计师必须了解刚性和灵活性之间的折衷，以确保他(tā)们不会降低质量标准。為(wèi)此，设计人员不仅要处理(lǐ)PCB独特的机械动力學(xué)，还需要考虑電(diàn)路板的電(diàn)气方面。

此外，在刚性-柔性PCB上的多(duō)块電(diàn)路板之间进行布線(xiàn)可(kě)以将组件分(fēn)散到更大的區(qū)域。这意味着外壳需要基于電(diàn)路板的机械形状。该设备的外形尺寸要求设计人员考虑柔性元件是静态的、折痕的还是动态的。每个选项都有(yǒu)自己的挑战。

这就是為(wèi)什么理(lǐ)解和遵循久经考验的刚性柔性PCB板设计指南很(hěn)重要的原因。

设计刚柔结合PCB时最重要的因素

在设计刚柔结合PCB时，您必须考虑各种因素，例如：

层数

材料铺层的详细分(fēn)析

散热片以散发热量

设计刚柔结合PCB的重要指南

如果您决定改用(yòng)刚柔结合PCB，请考虑以下指南以获得最佳效果。

弯曲區(qū)域上的Avid板通孔

避免在PCB柔性部分(fēn)的弯曲區(qū)域放置过孔和焊盘。这是因為(wèi)弯曲線(xiàn)上的特定區(qū)域可(kě)能(néng)会对電(diàn)镀孔的结构造成压力。虽然您可(kě)以在電(diàn)路板没有(yǒu)弯曲的區(qū)域放置过孔和焊盘，但不建议这样做。更好的选择是使用(yòng)锚来加固孔。您可(kě)以在泪珠的帮助下创建更坚固的接头，并在跟踪镀孔之间建立连接。

弯曲線(xiàn)必须保持筆(bǐ)直和垂直

穿过弯曲線(xiàn)的梯田需要尽可(kě)能(néng)保持筆(bǐ)直和垂直。更好的选择是使用(yòng)均匀分(fēn)布在柔性區(qū)域上的窄迹線(xiàn)。考虑添加虚拟走線(xiàn)以增加電(diàn)路板的机械强度并防止走線(xiàn)断裂。

在双层设计的情况下，可(kě)以在顶层和底层交替布線(xiàn)。避免与走線(xiàn)形成90或45度角。一个更好的主意是在改变轨迹方向时使用(yòng)曲線(xiàn)。

实施PCB设计软件

强烈建议使用(yòng)您的设计软件来跟踪刚柔结合PCB表面下的所有(yǒu)活动。您将需要能(néng)够定义全层堆叠以及刚性柔性電(diàn)路板中各层之间的链接的软件。您的设计工具应兼容所有(yǒu)材料，包括FR4、陶瓷和MCPCB，以帮助您自定义从层堆栈到電(diàn)路板封装的所有(yǒu)内容。 

最好的PCB设计软件带有(yǒu)一个完整的层堆栈管理(lǐ)器，它為(wèi)您提供電(diàn)路板层排列和電(diàn)路板之间链接的图形表示。

考虑层数

刚柔结合PCB采用(yòng)交替的刚性和柔性PCB材料层设计。确保确定您的特定目的需要多(duō)少层。接下来，与您的制造商(shāng)联系，以确保该板能(néng)够满足您的特定要求。

散热片

通过電(diàn)路的電(diàn)流会产生热量。产生的热量取决于各种因素，例如功率、PCB设计和设备特性。过热会严重影响设备的性能(néng)，甚至可(kě)能(néng)导致损坏。这就是為(wèi)什么您应该采取措施减少散热量的原因。

刚挠结合PCB应采用(yòng)散热装置将热量散发到周围环境中。此外，允许机箱内的气流使散热器更有(yǒu)效。

材料铺层

材料铺层是选择刚挠结合板时的一个重要因素。联系您的電(diàn)路板制造商(shāng)并讨论各种因素非常重要，包括：

材料

弯曲半径

机械应力

阻抗控制

UL可(kě)燃性等级

材料的使用(yòng)会对设备的性能(néng)、成本和组装产生重大影响。进行研究以找到最佳的材料铺层。 

尽管可(kě)以使用(yòng)具有(yǒu)不同层的電(diàn)路板，但请确保它们的厚度相似并遵守刚柔结合设计PCB规则。这将最大限度地减少因项目脱轨而产生的任何制造问题。

与您的供应商(shāng)合作

每个供应商(shāng)都可(kě)能(néng)有(yǒu)自己的刚柔结合设计制造工艺。他(tā)们的选择将影响各种因素，例如線(xiàn)间距和電(diàn)路标识。请您的PCB制造商(shāng)為(wèi)您提供尽可(kě)能(néng)多(duō)的详细信息，包括材料选择。除此之外，该材料应非常适合刚柔结合PCB将在其中运行的应用(yòng)。

测试

虽然原型设计在帮助您纠正PCB的任何问题方面大有(yǒu)帮助，但该过程容易出错并且需要大量的反复试验。一个更好的主意是制作刚柔结合的纸娃娃模型，以帮助您在第一时间把事情做好。

包起来

柔性和刚性PCB各有(yǒu)利弊。但是，您可(kě)以通过改用(yòng)刚挠结合PCB来充分(fēn)利用(yòng)这两种设计技术。刚柔结合PCB的优势包括：

负担能(néng)力

较轻的重量

更容易组装

提高可(kě)靠性

更高的電(diàn)路密度 

韬放是一位经验丰富的PCB设计师，在刚柔结合制造方面拥有(yǒu)多(duō)年的专业知识。与我们联系以获取有(yǒu)关我们如何帮助您进行下一个设计的更多(duō)信息。