柔性電(diàn)路设计过程

2022-09-21

柔性電(diàn)路设计过程

柔性電(diàn)路，也称為(wèi)柔性電(diàn)路，专门设计用(yòng)于借助焊盘、导電(diàn)轨道和其他(tā)从层压到非导電(diàn)基板中的铜片蚀刻的特征来支撑和電(diàn)连接组件。 

柔性PCB可(kě)以包括单层铜、两层铜或具有(yǒu)多(duō)个铜层的多(duō)面。这些层通过称為(wèi)通孔的镀通孔连接。

鉴于柔性PCB在電(diàn)子设计中的广泛重要性，制造过程经历了许多(duō)变化和创新(xīn)。本文(wén)将快速了解柔性電(diàn)路的设计过程。

柔性電(diàn)路的设计过程

材料选择

柔性PCB包括包层、加强板和柔性铜芯。芯材通常為(wèi)1到3密耳厚，铜含量在0.5盎司到1盎司之间。任何超过2盎司的重量都可(kě)能(néng)对電(diàn)路板的可(kě)靠性产生不利影响。覆盖层通常為(wèi)1.5至2密耳厚。

此外，工程师必须接受过良好的培训，以在组装过程中处理(lǐ)材料以防止折痕。生产面板中的任何折痕都会在成品電(diàn)路中产生可(kě)靠性问题。

焊盘電(diàn)镀设计注意事项

所有(yǒu)柔性電(diàn)路都需要一种焊盘方法，以将镀铜限制在表面區(qū)域上的孔周围的一个小(xiǎo)圆形區(qū)域。在高密度设计的情况下，可(kě)以将表面上的圆形區(qū)域平面化，以实现更有(yǒu)效的迹線(xiàn)成像。

值得注意的是，镀铜会降低PCB的柔韧性，影响其机械弯曲可(kě)靠性。从長(cháng)遠(yuǎn)来看，这会对電(diàn)路产生影响。

设计人员应检查柔性電(diàn)路，以确保基底铜的厚度满足所有(yǒu)载流要求。

聚酰亚胺覆盖层

Coverlay是一种实心聚酰亚胺片材，其作用(yòng)与刚性板上的阻焊层相同。然而，聚酰亚胺带有(yǒu)粘合剂背衬，需要非常特殊的制造方法。

所有(yǒu)需要的开口（用(yòng)于暴露PTH和SMT焊盘）都应使用(yòng)一系列方法进行加工，例如激光切割、CNC刀(dāo)切割或钻孔。一些制造商(shāng)可(kě)能(néng)会使用(yòng)这些方法的组合。覆盖层在高温和高压下定位并层压到電(diàn)路表面。

聚酰亚胺材料的激光切割

聚酰亚胺材料可(kě)以在激光的帮助下进行切割。它们用(yòng)于创建准确的轮廓并消除对费力且容易出错的模具工具的需求。路由可(kě)以用(yòng)作替代方案，但不建议用(yòng)于创建更复杂的配置文(wén)件。 

值得注意的是，激光切割会在電(diàn)路边缘产生疤痕，但这已為(wèi)大多(duō)数IPC标准所普遍接受。

柔性材料的尺寸特性

顾名思义，柔性電(diàn)路因其在各个行业（如医疗设备和军用(yòng)工具）的应用(yòng)而需要弯曲。这就是為(wèi)什么材料被支撑得更薄且不含增强材料（与可(kě)能(néng)包含玻璃编织的刚性板不同）。
这会导致材料尺寸稳定性的损失。此外，当柔性材料在整个生产过程中受到热、压力和湿气的影响时，它们会生長(cháng)和收缩。

与刚性板相比，制造商(shāng)通常使用(yòng)较小(xiǎo)的生产面板尺寸。尽量减少对材料尺寸稳定性的影响。

電(diàn)路层

确定布線(xiàn)所需的层数很(hěn)重要，包括電(diàn)路刚性部分(fēn)所需的层数。如果電(diàn)路要使用(yòng)刚性區(qū)域，则需要在叠层中间配置柔性色带。当需要大量飞机时（在高速设计的情况下），这可(kě)能(néng)会使布線(xiàn)变得困难。

平面图

平面规划研究柔性带将在電(diàn)路中弯曲的位置以及设计将如何安装到外壳中。安装和弯曲區(qū)域应该没有(yǒu)组件。一些设计使用(yòng)加强件在柔性電(diàn)路中為(wèi)高引脚数IC创建刚性部件。您应该决定柔性色带在電(diàn)路上的安装位置。

高引脚密度元件

设计人员可(kě)以将SMD组件放置在聚酰亚胺柔性带上。请注意，BGA数据包中的组件需要更多(duō)内部层和高级路由结构。此外，在射频设计的情况下，可(kě)能(néng)需要阴影平面层以符合所需的阻抗和隔离。

加强筋

您的柔性電(diàn)路是否需要電(diàn)路板某些區(qū)域的刚性？您可(kě)以通过调整铜重量或放置加强筋来控制電(diàn)路板的刚度。如果您需要一个非常刚性的聚酰亚胺部分(fēn)，最好放置一个完全刚性的部分(fēn)。加强筋可(kě)用(yòng)于為(wèi)電(diàn)路板上包含PTH组件的區(qū)域提供机械支撑。 

它们还用(yòng)于满足ZIF连接器规范。 

在大多(duō)数情况下，组件放置取决于您的应用(yòng)需求。

应力集中点

電(diàn)路的设计应彻底评估弯曲區(qū)域的应力集中点。大多(duō)数应用(yòng)失败是由于应力集中点，例如急弯。以下是减少应力集中点的一些技巧：

 覆盖层不应包含任何间断。

导體(tǐ)的希望和厚度在弯曲區(qū)域中应该没有(yǒu)变化。

完成的组件中不应有(yǒu)扭曲，因為(wèi)它会沿柔性PCB的外边缘产生应力。

柔性PCB中不应有(yǒu)未消除的狭缝。

柔性電(diàn)路的结构应该是均匀的，整个弯曲區(qū)域的变化最小(xiǎo)。

应避免在柔性PCB上出现尖角和直角，以提高電(diàn)路的可(kě)靠性。

包起来

设计柔性電(diàn)路时，请務(wù)必考虑环境和应用(yòng)。您的電(diàn)路应该围绕限制进行设计，并有(yǒu)足够的回旋余地来容错。柔性電(diàn)路设计过程的最终目标是获得可(kě)靠且无缺陷的产品。

欲了解更多(duō)信息，请在此处与韬放電(diàn)子PCB专家取得联系。