柔性PCB的設(shè)計(jì)要求

要成功設(shè)計(jì)柔性PCB，對(duì)于設(shè)計(jì)人員來說，基本了解柔性設(shè)計(jì)要求非常重要。本文將解釋其中一些基本的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。

柔性PCB最初是在軍事工業(yè)中使用的，但如今，它們已在幾乎每個(gè)工業(yè)中使用。

考慮到這一點(diǎn)，讓我們仔細(xì)看一下這10個(gè)設(shè)計(jì)要求：

1.彈性設(shè)計(jì)的先決條件

2.尺寸圖必須定義剛性到柔性的界面

3.柔性PCB疊層結(jié)構(gòu)和層順序

4.PCB制造商的說明性注釋

5.柔韌性和彎曲半徑

6.尺寸穩(wěn)定性

7.需要屏蔽

8.鉆孔符號(hào)圖

彈性設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng)

1.彈性設(shè)計(jì)的先決條件

首先，設(shè)計(jì)中必須包含幾個(gè)電路板元素。這些包括：

l層數(shù)

l成品板厚度

lPCB材料使用

l表面光潔度

l鉆頭尺寸

l鉆銅

這些似乎是顯而易見的要求，但有時(shí)會(huì)被忽略。發(fā)生這種情況時(shí)，PCB制造商將需要跟進(jìn)以進(jìn)行澄清，從而延遲了周轉(zhuǎn)時(shí)間。

2.尺寸圖必須定義剛性到柔性的界面

尺寸圖標(biāo)識(shí)了PCB設(shè)計(jì)的許多關(guān)鍵測(cè)量。尺寸圖應(yīng)定義剛性到柔性的界面。它應(yīng)該描述這兩種類型的材料在哪里相遇。典型的輪廓公差為+/- 0.010英寸。

靈活的PCB設(shè)計(jì)的尺寸圖提供以下信息：

l加勁肋的位置和尺寸

lPCB各部分的厚度和所用材料

l電路工作期間的靜態(tài)或動(dòng)態(tài)撓性類型。最多彎曲20次的PCB稱為半靜態(tài)柔性PCB。定期彎曲和扭曲的PCB稱為動(dòng)態(tài)彎曲PCB。打印機(jī)使用動(dòng)態(tài)柔性PCB，因?yàn)樵诖蛴C(jī)整個(gè)操作過程中電路都會(huì)彎曲。

l電路板很少彎曲且經(jīng)常彎曲的位置。

3.靈活的PCB疊層結(jié)構(gòu)和層順序

堆疊可區(qū)分PCB中的剛性層和柔性層。靈活的PCB堆疊圖將給出每層的厚度，包括導(dǎo)電層的銅重量。它還將指示阻抗曲線和阻抗值（50歐姆或100歐姆）。

4. PCB制造商的說明性注釋

PCB制造商希望獲得有關(guān)以下內(nèi)容的描述性注釋：

l等級(jí)類型（等級(jí)1，等級(jí)2，等級(jí)3），接線類型和安裝使用要求

l使用的撓性覆銅材料

l覆蓋層材料

l最大板厚

l鍍通孔的最小尺寸

l電氣測(cè)試要求

l封面顏色

l絲印顏色

l電路板標(biāo)記，例如零件號(hào)，版本和公司徽標(biāo)

l包裝和運(yùn)輸需求

5.柔韌性和彎曲半徑

柔性PCB的柔性取決于所用柔性材料的彎曲半徑。彎曲半徑是可彎曲區(qū)域可以彎曲的最小角度。

知道柔性PCB彎曲的次數(shù)對(duì)您的設(shè)計(jì)至關(guān)重要。如果PCB彎曲的次數(shù)超過設(shè)計(jì)允許的次數(shù)，則銅將開始拉伸和開裂。

最多彎曲20次的PCB稱為半靜態(tài)柔性PCB。定期彎曲和扭曲的PCB稱為動(dòng)態(tài)彎曲PCB。打印機(jī)使用動(dòng)態(tài)柔性PCB，因?yàn)樵诖蛴C(jī)整個(gè)操作過程中電路都會(huì)彎曲。

彎曲半徑取決于柔韌性中使用的層數(shù)和材料類型。

6.尺寸穩(wěn)定性

尺寸穩(wěn)定性是設(shè)計(jì)師必須解決的極其重要的因素，尤其是在高密度設(shè)計(jì)中。在進(jìn)行處理時(shí)，電路板中很容易發(fā)生小尺寸變化。此外，這些PCB暴露于各種工藝中，包括蝕刻，電鍍，壓力，溫度和化學(xué)性質(zhì)。對(duì)于設(shè)計(jì)人員而言，考慮上述變化以確定新的柔性電路的零件編號(hào)變得很重要。

實(shí)施比例因子

設(shè)計(jì)人員必須在PCB板的第二層上應(yīng)用各種縮放比例。當(dāng)PCB在熱層壓過程中固化時(shí)，這些尺寸變化會(huì)在PCB中發(fā)生。設(shè)計(jì)者和制造者必須在比例因子的幫助下采用幾種過程中的測(cè)量方法。這些比例因子可幫助制造商預(yù)測(cè)損耗百分比并根據(jù)設(shè)計(jì)人員的要求擴(kuò)大PCB尺寸。這些計(jì)算是通過動(dòng)態(tài)方法執(zhí)行的。在多層電路中執(zhí)行最終的鉆孔程序也有助于改善尺寸穩(wěn)定性。

軟件補(bǔ)償

執(zhí)行各種軟件控制的操作和計(jì)算以分析尺寸偏移。這些計(jì)算是在光學(xué)基準(zhǔn)的幫助下進(jìn)行的。這些方法涉及測(cè)量面板外角上存在的目標(biāo)。在進(jìn)行了幾次圖示之后，即可正確對(duì)齊，從而實(shí)現(xiàn)必要的X，Y和theta校正。

7.需要屏蔽

屏蔽是柔性電路需要考慮的另一個(gè)重要參數(shù)。實(shí)施各種方法以合并屏蔽。屏蔽層用于限制EMI和ESD的影響。屏蔽層還有助于使控制阻抗要求保持不變。

設(shè)計(jì)人員通常執(zhí)行四種類型的屏蔽，包括：

l銅包層

l銅影線

l銀漿/環(huán)氧樹脂

lEMI熱塑性屏蔽膜

8.鉆孔符號(hào)表

鉆孔符號(hào)表指示了電路板設(shè)計(jì)的所有成品孔尺寸以及孔尺寸公差。要了解有關(guān)PCB鉆孔的更多信息，請(qǐng)閱讀《PCB鉆孔說明：需要做的和不要做的》。 鉆孔符號(hào)表匯總了板上存在的鉆孔信息。

彈性設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng)

l避免在柔性電路的彎曲區(qū)域中放置過孔。但是，如果需要在柔性電路中放置通孔，請(qǐng)確定沒有彎曲的區(qū)域以放置通孔。

l始終使用彎曲的走線，而不要使用帶有拐角的走線。

l避免走線寬度突然變化。

l銅環(huán)與最近的通孔之間的最小間隙應(yīng)為20密耳。

結(jié)論

當(dāng)我們?cè)O(shè)計(jì)柔性PCB時(shí)，對(duì)我們來說至關(guān)重要的是向制造商提供重要信息（圖紙要求），因?yàn)檫@些信息有助于他們按照設(shè)計(jì)者的期望來制造柔性PCB，而不會(huì)出現(xiàn)任何時(shí)間延遲。