如何设计柔性PCB

2022-08-05

如何设计柔性PCB

设计柔性PCB的方法与刚性PCB的设计方法截然不同。与刚性PCB相比，柔性PCB具有(yǒu)许多(duō)优点，例如易于安装、耐用(yòng)且重量轻。在房地产非常宝贵的应用(yòng)中，柔性PCB電(diàn)路為(wèi)设计人员提供了重大突破。

了解您正在使用(yòng)的柔性PCB材料

业界首选的柔性芯层材料是聚酰胺。您可(kě)以选择任何其他(tā)材料，只要它与刚性PCB相比具有(yǒu)更好的材料特性即可(kě)。柔性材料的厚度均匀，Dk值变化很(hěn)小(xiǎo)（在3.2和3.4之间）。这是因為(wèi)PCB板上没有(yǒu)应用(yòng)编织玻璃增强材料。

因此，每层的厚度范围為(wèi)0.5至4密耳。
您将使用(yòng)的两种主要类型的柔性材料包括：

基于粘合剂的材料：这是在丙烯酸粘合剂的帮助下将铜与聚酰亚胺粘合的地方。

无粘合剂材料：这是将铜直接应用(yòng)于聚酰亚胺的地方。 

尽管粘合剂可(kě)用(yòng)于将铜层与聚酰亚胺芯层压在一起，但它们会导致通孔内的铜镀层出现裂纹，因為(wèi)粘合剂在受热时会变软。这就是為(wèi)什么在PCB柔性電(diàn)路设计中建议使用(yòng)更多(duō)的泪珠和锚点的原因。

使用(yòng)泪滴过孔

泪滴式过孔在柔性PCB设计中很(hěn)有(yǒu)用(yòng)，因為(wèi)它可(kě)以防止钻头断裂。这是因為(wèi)使用(yòng)钻头会在焊盘或通孔外产生孔。泪珠很(hěn)有(yǒu)用(yòng)，因為(wèi)它们為(wèi)连接提供了更多(duō)的铜。即使突破发生在过孔或焊盘的背面也是如此。泪珠足够厚，以确保连接不会断开。

使用(yòng)曲線(xiàn)轨迹

柔性PCB的主要设计考虑是使用(yòng)与柔性電(diàn)路弯曲成直角的铜迹線(xiàn)。这在某些情况下可(kě)能(néng)是不可(kě)避免的。在这些情况下，尽量使曲線(xiàn)保持平缓，并尽可(kě)能(néng)使用(yòng)锥形半径弯曲。此外，建议避免硬右天使轨道作品。 

如果可(kě)能(néng)，请尝试使用(yòng)圆角模式而不是45度硬角来布置您的轨道。这将减少铜弯曲时的应力。

柔性PCB覆盖膜或覆盖层要求

覆盖层通过封装和保护電(diàn)路板的外部電(diàn)路，在设计柔性PCB中发挥着重要作用(yòng)。覆盖层类似于刚性印刷電(diàn)路板上使用(yòng)的阻焊层。主要區(qū)别在于灵活性和耐用(yòng)性的需求，因為(wèi)它适用(yòng)于柔性PCB设计。      

覆盖层由两部分(fēn)组成，一层聚酰亚胺和一层柔性粘合剂（由丙烯酸或环氧树脂制成）。聚酰亚胺层约0.001英寸厚，粘合剂层约0.001英寸厚。但是，您可(kě)以获得不同程度的厚度，包括0.002”和0.0005”，具體(tǐ)取决于您的设计要求。 

0.001英寸的厚度可(kě)确保有(yǒu)足够的粘合剂可(kě)用(yòng)以确保正确层压并使電(diàn)路明显变厚。值得注意的是，在层压过程中粘合剂的厚度会减少，因為(wèi)它会流动以封装柔性電(diàn)路。减少的程度取决于给定區(qū)域中線(xiàn)宽与间距的比率。与高密度设计或具有(yǒu)铜填充區(qū)域的设计相比，大间距電(diàn)路的厚度减少会更高。

组件到组件间距

柔性PCB制造中的一个重要设计考虑因素是组件之间的空间。将组件放置得太近会产生一系列问题，可(kě)能(néng)需要重新(xīn)制造和重新(xīn)设计，这可(kě)能(néng)会影响電(diàn)路的有(yǒu)效性。

这就是為(wèi)什么電(diàn)路设计应该在组件边界之间创造一个显着的差距，以减轻因靠近而可(kě)能(néng)出现的任何问题。作為(wèi)一般规则，位置绑定的组件形状不应相互重叠。

请查阅您的设计软件，以确保在设计柔性PCB之前正确建立组件规则、接近度规则和要求。值得注意的是，電(diàn)阻器和電(diàn)容等分(fēn)立元件之间的最小(xiǎo)间距至少应為(wèi)10 mil，30 mil是更好的选择。这可(kě)以缓解许多(duō)可(kě)能(néng)破坏線(xiàn)路组装的邻近问题。

应在设计阶段选择组件

電(diàn)路设计人员应尽可(kě)能(néng)早地在设计过程中选择他(tā)们的组件。这是确保柔性PCB的实际设计和组件装配之间没有(yǒu)冲突的最佳方式。通过在设计阶段选择组件，组件尺寸和空间将不再是问题，柔性PCB组装过程将顺利进行。

尝试看看是否可(kě)以选择更小(xiǎo)的组件来优化柔性PCB的空间。较小(xiǎo)的零件将减少柔性電(diàn)路的整體(tǐ)占地面积。

将切口和插槽插入到最小(xiǎo)Flex PCB弯曲半径

设计人员可(kě)以通过在弯曲區(qū)域插入槽和切口来最小(xiǎo)化弯曲半径。这样做将减少柔性電(diàn)路中的弯曲量。另一种方法是移除没有(yǒu)任何電(diàn)路的柔性板部分(fēn)，只需确保纵向移除这些部分(fēn)。如果您更喜欢沿着这条路線(xiàn)走，请记住您将不得不重新(xīn)路由電(diàn)路。   

热成型以获得更小(xiǎo)的弯曲半径

热成型是优化電(diàn)路板放置的好方法。它需要一个插入烤箱的钢制夹具。热成型PCB的一个主要好处是共同弯曲半径。然而，大多(duō)数设计师使用(yòng)热成型来简化安装，而更小(xiǎo)的弯曲半径恰好是最重要的。   

包起来

确保您选择的柔性PCB制造商(shāng)定期生产電(diàn)路板。他(tā)们拥有(yǒu)的经验越多(duō)，他(tā)们的产品就越好。确保向他(tā)们询问他(tā)们使用(yòng)的材料并了解制造过程。欲了解更多(duō)信息，请联系韬放PCB专家。