靜態(tài)柔性PCB的制造注意事項

您的下一個柔性PCB設(shè)計可能像報紙一樣卷起

不管你喜歡與否，柔性和剛性 - 柔性印刷電路板都將繼續(xù)存在，逐漸變得更加靈活的電子產(chǎn)品正在走出研究階段并進(jìn)入工業(yè)領(lǐng)域。 Flex PCB現(xiàn)在不僅用于為磁性硬盤驅(qū)動器中的電機(jī)供電。任何包含可折疊或平移元件的設(shè)備都可能包含動態(tài)柔性PCB。

隨著柔性PCB市場的增長達(dá)到數(shù)百億，PCB設(shè)計人員可以盡可能多地學(xué)習(xí)兩者。靜態(tài)和動態(tài)柔性PCB設(shè)計。貴公司的下一個產(chǎn)品或現(xiàn)有產(chǎn)品的重新設(shè)計可能取決于它。

靜態(tài)與動態(tài)Flex PCB

任何柔性PCB都與剛?cè)嵝訮CB，因為它們使用與柔性層相同的材料。柔性PCB完全由柔性材料構(gòu)成，而不是具有由銅和預(yù)浸料包圍的聚酰亞胺芯的剛性部分。聚酰亞胺通常被使用，因為它易于適應(yīng)剛性 - 柔性制造工藝并且相對便宜，盡管聚合物材料如聚萘二甲酸乙二醇酯（PEN），聚四氟乙烯（PTFE）和芳綸也可用于柔性帶。

< p>柔性PCB可以設(shè)計為動態(tài)或靜態(tài)PCB。設(shè)計任何類型的柔性PCB都是一種機(jī)械鍛煉，而不是電動鍛煉。具有ECAD/MCAD協(xié)作功能的PCB設(shè)計軟件非常適合設(shè)計任何類型的柔性PCB。在規(guī)劃疊層并放置柔性PCB跡線時，在機(jī)械分析過程中，應(yīng)將板的彎曲部分視為彎曲的矩形板。這對于確定正確的走線厚度至關(guān)重要，以防止開裂和失效。

無論您是設(shè)計靜態(tài)還是動態(tài)柔性PCB，更厚的整體柔性疊層都需要更大的彎曲半徑。這減少了沿著彎曲集中的拉伸和壓縮應(yīng)力的量，同時將PCB形成為期望的角度。在較厚的PCB中放置較小的彎曲半徑會導(dǎo)致覆蓋層聚集在彎曲內(nèi)的表面層。然后，這會在位于中性彎曲軸內(nèi)的跡線上施加更大的壓縮剪切應(yīng)力。如果您想減小整體厚度，可以使用不需要粘合劑的柔性覆蓋層。

靜態(tài)柔性PCB：制造注意事項

制造靜態(tài)柔性PCB，它通常在組裝期間彎曲到所需的曲率半徑和彎曲角度與壓縮成形工具。該工具的作用類似于虎鉗，并且可以使用定制的成形工具同時在單個柔性帶中放置多個彎曲。

靜態(tài)柔性PCB通常會超過屈服點，這意味著它們彎曲超出預(yù)期彎曲半徑以確保在成形過程中發(fā)生一些塑性變形。這樣可以防止柔性PCB從成型工具中取出后松弛回原來的形狀。當(dāng)在靜態(tài)PCB中指定靜態(tài)彎曲半徑和角度時，實際上應(yīng)該計劃在跡線厚度上有一個安全邊緣，以防止在過度成形過程中發(fā)絲開裂和失效。

用于醫(yī)療設(shè)備的靜態(tài)柔性色帶，如“電子周刊”中所述。

直覺可能表示痕跡應(yīng)該更厚，以承受過度成型過程中所需的壓力，但直覺并不總是正確的。簡而言之，電路越厚，彎曲越少而沒有損壞。較厚的柔性PCB將需要更大的過度成形以符合期望的彎曲半徑和角度，并且它們還將需要更大的過度成形。這會在成形過程中對痕跡施加更大的壓力。

就像彎曲的矩形板一樣，整個彎曲板上會有一個中性彎曲軸，它定義了一條曲線，沿著該曲線沒有縱向拉伸或壓縮應(yīng)力。較薄的痕跡可以承受比拉伸應(yīng)力更大的壓縮應(yīng)力，因此可以在中性彎曲軸內(nèi)放置更細(xì)的跡線。中性彎曲軸的偏移將取決于彎曲半徑。最小彎曲半徑的一個好的經(jīng)驗法則是使用以下等式：

如果疊加和走線厚度如果選擇得當(dāng)，遵循此規(guī)則將確保中性彎曲軸不會明顯偏離PCB的中心線。隨著層數(shù)的增加，這將確保您在柔性PCB中符合IPC 2223C標(biāo)準(zhǔn)的彎曲比（彎曲半徑除以厚度）。

動態(tài)柔性PCB：耐用性

靜態(tài)柔性PCB的許多相同設(shè)計注意事項也適用于動態(tài)柔性PCB。動態(tài)柔性PCB中的一個關(guān)鍵問題是在反復(fù)彎曲期間的加工硬化。銅會在反復(fù)循環(huán)下變硬，最終變脆并容易斷裂。通過簡單地允許更大的彎曲半徑可以延長耐久性。通常建議動態(tài)柔性PCB不超過90°彎曲角度。

當(dāng)PCB彎曲時，中性彎曲軸將向彎曲內(nèi)部移動。這在動態(tài)柔性PCB中非常重要，因為它將允許的銅層數(shù)量限制為較低的數(shù)量，通常只有與中性彎曲軸重合的單層。雖然銅具有延展性，但在重復(fù)施加壓力時會變硬。如果您選擇在柔性PCB中使用多個層，則跡線應(yīng)交錯，即它們不應(yīng)在相鄰層中重疊，以避免在距離中性彎曲軸更遠(yuǎn)的跡線上產(chǎn)生過度應(yīng)力。

為防止痕跡受到過度壓力，請務(wù)必留出足夠的安全范圍，并注意最小彎曲半徑。確保最小彎曲半徑小于預(yù)期的彎曲半徑，以防止板邊緣產(chǎn)生應(yīng)力。這將減緩加工硬化并有助于延長PCB的使用壽命。

靜態(tài)柔性帶硬盤驅(qū)動器

隨著柔性PCB設(shè)計繼續(xù)在更多設(shè)備中取得進(jìn)展，設(shè)計人員需要柔性PCB軟件，以簡化層疊設(shè)計，生產(chǎn)計劃等。 Altium Designer在單一的統(tǒng)一設(shè)計界面中提供了這些重要的設(shè)計工具，MCAD工具等等。直觀的設(shè)計界面和規(guī)則驅(qū)動的設(shè)計引擎可輕松適應(yīng)剛性，剛?cè)嵝院屯耆`活的PCB設(shè)計。