加速您的剛柔結合PCB設計

2022-09-27

加速您的剛柔結合PCB設計

由于技術、材料和工藝能力的變化，剛性柔性PCB制造已經取得了長足的進步。如果您正在設計剛性柔性PCB，您已經知道該過程并不一定很棘手。但是這樣做的時候還是有很多考慮的。您的電路板布局需要足夠靈活，以便在兩個方向上工作，同時遵守您為PCB設計建立的所有其他設計規則。

在這篇文章中，我們將介紹設計剛撓結合板時的一些最佳實踐。這些參數將允許您在更好的性能和更高質量的電路板等領域優化布局設計過程。

加速剛柔結合PCB設計

決定剛柔結合設計的堆疊

堆疊是使用剛柔結合PCB的關鍵設計考慮因素。堆疊是指組件和互連在PCB上的排列方式。這是剛柔結合PCB的重要設計考慮因素，因為它決定了PCB的性能并影響您設計組件和走線的方式。

為了獲得最佳性能和走線布線，您應該在初始設計過程中考慮堆疊，甚至在訂購樣品或原型板之前。確保良好疊層的最佳方法之一是對您的設計文件執行FEM分析。

確定電路板厚度和銅重量

銅重量 (CuWt)

CuWt 值是您在設計PCB時需要了解的最重要的數字之一。它表示您的設計中將使用多少銅，并以百分比表示。30% CuWt 意味著總板重量的 30% 來自銅。CuWt 值越高，對PCB上的信號完整性和走線布線越好。

剛撓結合板制造商通常為剛撓結合板提供 0% – 60% CuWt 選項。您將需要選擇一個滿足或超過您的設計要求的選項，以從您的電路板設計中獲得最佳性能。

板厚

開發剛柔結合設計時要考慮的最重要因素之一是電路板本身的厚度。如果您將剛柔結合板做得太薄，它將無法支撐柔性組件，并且在使用過程中可能會斷裂。但是，如果將其做得太厚，則可能難以將其他組件安裝到設計中，或者難以為柔性電路留出足夠的空間。

要確定您的柔性電路應該有多厚，請弄清楚它將用于什么類型的應用。例如，如果您正在設計一種植入人體的新醫療設備，并且需要足夠靈活以隨身體移動，同時又足夠堅固以承受日常磨損，那么選擇較厚的材料可能最適合此目的.

定義關鍵區域和縱橫比

控制關鍵區域和縱橫比對于快速實現設計目標同時確保信號和走線之間有足夠的間距至關重要。例如，如果您有一個信號需要在走線上進行布線，但由于信號與電源層或接地層重疊而沒有足夠的空間，您將需要重新設計電路板布局，使其不與任何臨界區域或縱橫比約束。

關鍵領域

臨界面積是電路板總面積被銅占據的百分比。這個百分比越大，電路板的導電性就越好。如果您的設計中有多個層，則需要分別考慮每一層，因為層的關鍵區域可能小于整個設計的整體關鍵區域。

您可以通過兩種方式計算臨界區域：標準臨界區域或最小臨界區域。在計算電路板布局設計文件中每種組件類型所需的總面積時，使用標準關鍵區域；最小關鍵區域通過考慮每種組件類型的所有可能配置來提供更精確的計算。

縱橫比

縱橫比(AR)是跡線或焊盤的長度和寬度之間的比率。例如，如果您的走線的AR 為2:1 (2mm x 1mm)，則它所占用的空間將是您電路板上正常運行所需空間的兩倍。這使得設計人員更難在不影響其所需功能或在布線期間造成不必要的擁塞的情況下將走線放入困難區域。

確定剛性-柔性PCB正確縱橫比的最佳方法是從基板材料的厚度開始。例如，如果您使用FR4作為基礎材料，則1/16" (1.6 mm) 適合大多數應用。但是，如果您想使用更厚的材料（如 FR6）或更堅固的材料（如 PTFE 或 PEEK），那么 3/32" (2 mm) 應該是足夠的空間來容納所有東西，而不會在每個跟蹤路由的兩側留下太多空間

最小化夾具空間

在設計剛柔結合印刷電路板組件時，夾具空間是最重要的因素之一。夾具空間或兩個連續剛柔結合段之間的空間量會影響裝配線的運行速度。

為了最大限度地減少夾具空間，您必須確保電路板上的所有組件都正確放置和對齊。如果您使用的是剛柔結合PCB設計，這可能是一個挑戰，但您可以使用一些方法來加快該過程。

1. 使用設計規則進行布局

最小化夾具空間的第一步是使用設計規則進行放置。這些規則規定了每個組件應放置在板上與其他組件的距離。您還可以使用它們來指定特定組件必須放置在板上的緊密程度。如果您的電路板上有多個不同的組件，它們可能具有不同的設計規則，具體取決于它們的尺寸、形狀或功能。

2. 創建鉆孔圖

一旦您指定了每個組件在電路板上的位置，請創建一個鉆孔圖，詳細說明每種組件類型需要在電路板表面鉆孔的位置。這將允許您通過確?？走m當地間隔開來優化鉆孔過程，以便它們不會重疊或與板上的任何其他特征重疊。

結論     

隨著我們經驗的增長，我們發現了一些可以遵循的最佳實踐，以最大限度地減少設計周期時間，同時保持質量。這些最佳實踐并不是最終的解決方案，但它們為您的剛撓結合PCB設計過程提供了一個很好的起點或清單。

如果您在理解剛性柔性電路方面有困難，請查看韜放電子，以更深入地了解這些電路類型及其功能。