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設(shè)計 Flex PCB 原型時的首要考慮因素
設(shè)計 Flex PCB 原型時的首要考慮因素
如今,柔性PCB的使用無處不在。從在智能手表、手機到工業(yè)應(yīng)用,隨著小型化成為常態(tài),其使用量只會增加。
柔性PCB的一大優(yōu)勢在于它可以安裝到空間受限的環(huán)境中。此外,它們適用于存在振動、持續(xù)運動以及機械應(yīng)力的產(chǎn)品。
此外,Flex PCB具有出色的電氣性能。它們具有允許電信號傳輸?shù)牡徒殡姵?shù)。它們出色的熱性能使組件的冷卻更容易,并且更高的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度確保組件可以在高溫條件下運行。
然而,盡管具有優(yōu)勢,但 Flex PCB 的設(shè)計也存在一些限制。一方面,制造柔性PCB的設(shè)置成本更高。讓我們來看看柔性PCB原型的一些設(shè)計技巧。
Flex PCB 原型設(shè)計技巧
需要對元件放置給予應(yīng)有的重視。當(dāng)電路彎曲時,您需要特別注意間距。使用 3D 柔性PCB設(shè)計工具可以在很大程度上確保這一點。
為了防止過孔開裂,重要的是過孔被撕掉。此外,無論在何處添加錨固件或凸片,環(huán)形圈都需要很大。
由于電路的柔性特性,焊盤容易從基板上抬起。因此,它需要被錨定。這是通過從覆蓋層封裝的墊子上延伸系帶來完成的。此外,大尺寸的墊子效果很好,因為它們有助于緩解壓力。事實上,焊盤需要比鉆孔大,因為原型可能會以不同的角度彎曲。
走線需要垂直于折彎線布線。
機械應(yīng)力需要均勻分布在所有走線上。
大彎曲半徑比尖角效果好得多。彎曲的走線比成角度的走線產(chǎn)生的應(yīng)力更低。此外,走線應(yīng)保持垂直于整個彎曲。
地平面的陰影多邊形比實體填充的多邊形平面效果更好。使用陰影多邊形,銅開裂的風(fēng)險顯著降低。
柔性層應(yīng)放置在堆疊的中心。通過這樣做,您往往可以提供保護,防止暴露于外層電鍍。它還簡化了制造并提高了阻抗。
需要考慮彎曲半徑的大小等因素來確定材料的厚度。根據(jù)經(jīng)驗,柔性PCB 的彎曲半徑不應(yīng)超過其厚度的 10 倍。
當(dāng)涉及到柔性電路時,阻抗控制是一個挑戰(zhàn)。單層柔性電路可以使用共面帶狀線結(jié)構(gòu)。兩層柔性疊層將受益于適用于 50 歐姆電路的微帶結(jié)構(gòu)。使用更高的層數(shù),您可以創(chuàng)建帶狀線結(jié)構(gòu)。
在設(shè)計階段要避免的一些陷阱,當(dāng)涉及到 Flex PCB 時,包括:
在組裝結(jié)束時考慮彎曲而不是開始會導(dǎo)致許多問題,包括創(chuàng)建更昂貴的彎曲。
不考慮可制造性實踐的設(shè)計會導(dǎo)致代價高昂的錯誤。諸如最小線寬/間距、環(huán)形圈等因素都必須在 CAD 設(shè)計中包含制造余量。
不考慮不同的耐受能力可能會產(chǎn)生影響。很多時候,設(shè)計沒有考慮到材料的實際情況。例如,孔圖案位置可以抑制彎曲。
沒有按順序排列的文檔也會導(dǎo)致許多問題。無論是不是創(chuàng)建一個全面的繪圖包,還是不正確的修訂控制,都會產(chǎn)生影響。
還需要考慮電氣和機械設(shè)計問題。其中一些包括考慮彎曲的數(shù)量,平衡電氣和機械要求。例如,高速信號需要厚基板。同樣,高電流層需要更厚的箔和粘合劑。
考慮成本驅(qū)動因素(例如層數(shù))也很重要。此外,形狀的輕微調(diào)整會導(dǎo)致成本差異,尤其是對于較大的電路。