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挠性电路设计和加工工艺:设计和布局

由于适应性强,挠性电路成为了增长最快的细分市场之一。随着挠性和刚挠结合电路的引入,工程师们能够在设计新型创新产品方面施展他们的独创能力。挠性板和刚挠结合板可以安装在紧凑的三维空间中,同时确保能够经受得住机械磨损和振动。工程师可以设计出的产品也更加多样。在本文中,佩特pcb小编主要讲解分挠性电路设计和加工工艺中的设计和布局。

在设计挠性电路时,需要首先了解电路的具体应用领域,这一点非常重要。它是在静态还是动态环境中使用?如果线路板是用于几乎不移动的静态环境中,则电路的设计需要具有适当的挠性,以便可以轻松安装到产品中。如果线路板会用在不断来回弯曲的动态环境中,则需要在设计中将板要具有的一定程度的挠性、能够承受连续弯曲纳入考虑范围。

该应用是否需要用到挠性或刚挠结合电路?如果产品需要用到单面表面贴装技术,那么全挠性线路板可能是最佳选择。如果产品需要双面SMT,则需要用到刚挠结合板。

刚开始的时候,设计师们可能会对挠性线路板布局有一些顾虑,因为它与刚性线路板有所不同。然而,实际情况是,挠性线路板跟刚性板非常相似,只有几处有一点区别。软件层和输出文件的设置与刚性板相同,覆盖层和补强板层存在差异,同时,需要牢记一些基本的设计规则。

首先必须明确的是,挠性电路肯定会以某种方式挠曲,这意味着关键特征,例如导通孔、终端布线和锐角,需要远离挠曲区域。挠性电路通常使用较难以加工的聚酰亚胺材料制造,因此布线、导通孔、孔环、焊盘和间隙应尽可能大。设计师们经常会问这样一个问题:“可以使用多小的布线和导通孔?”答案是布线和导通孔越小,pcb生产制造工艺的难度就越大,最终会影响到可靠性。

在刚性板上,会在外层使用阻焊膜来保护铜特征。在挠性板上,外层铜特征通常由覆盖层来保护。因此,在设计过程中,覆盖层和阻焊层的生成方式一致。设计的最后一个区别是补强板。补强板被用于支撑挠性线路板的某些区域。可以在挠性电路的多个区域和板的任一侧使用增强板。如果将所有补强板都包含在一个文件中,那么非常重要的是在制造图纸中标识出补强板应用于哪一侧。或者,可以为挠性线路板的顶部和底部补强板创建单独的层。

当需要对挠性线路板上的特定区域提供额外支撑,或者需要对表面贴装元件或连接器进行保护时,最佳的方法就是在设计中加入补强板。它能确保这部分电路无法弯曲,从而保护焊点的完整性。至关重要的一点是,补强板最好放在它所支撑的元件的另一侧。有多种类型的补强板可供选择,包括聚酰亚胺、FR-4、不锈钢、铝等。补强板的厚度取决于板的使用方式。补强板越厚,它的支撑效果越强。如果线路板在狭小的空间内使用,补强板的厚度可能会成为问题,这种情况就需要更薄的增强板。

现在,设计人员就完成了挠性电路的设计,接下来的任务就是刚挠结合板的布局。刚挠结合设计的困扰和疑虑程度比挠性更加严重。工程师们通常认为线路板的挠性部分是用胶水粘合的或以某种方式连接到线路板刚性部分上的。刚挠结合与刚性和挠性板一样,是通过层叠方法叠在一起的。在设计刚挠结合板时,方法与其他线路板相同。主要区别在于刚性层的某些区域在设计文件中是空白的。线路板制造商会将这些视为挠性区域,并相应地规划线路板。

与刚性板不同,挠性电路有很多变化,因此在设计中附上详细的制造图纸非常重要。制造图纸应该标明所有参数,以确保制造商不会漏掉任何细节。最糟糕的情况是让制造商来猜测所有的要求。挠性电路具有许多移动变量,因此尽可能多地提供细节对于顺利制造而言至关重要。

 

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本文章由 PCBH 于2018年12月30日发布在PCB基础知识分类下,
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王先生