靈活印刷電路板的設(shè)計(jì)及柔性PCB的一些優(yōu)勢(shì)

柔性PCB定義為使用柔性材料的集成電路和組件的排列圖案。在這里，用于生產(chǎn)剛性印刷電路板的相同元件可用于制造這些柔性電子組件，但它們應(yīng)該在其應(yīng)用期間允許電路板的靈活性。

柔性PCB提供的一些優(yōu)勢(shì)包括：質(zhì)量輕，可靠性高，延展性高，節(jié)省空間。但是，發(fā)明者/設(shè)計(jì)師必須為其復(fù)雜性和復(fù)雜性做好準(zhǔn)備。

除了設(shè)計(jì)師必須對(duì)與柔性電路相關(guān)的機(jī)械復(fù)雜性負(fù)責(zé)外，還有柔性PCB和剛性板在設(shè)計(jì)階段沒有太大區(qū)別。例如，如果柔性PCB彎曲超過其性能，則在安裝過程中會(huì)撕裂。

因此，創(chuàng)建PCB的機(jī)械模型并對(duì)其進(jìn)行測(cè)試在進(jìn)行電氣設(shè)計(jì)之前，配合非常重要。此外，這將包括對(duì)安裝的任何錯(cuò)位，維修和人體工程學(xué)的測(cè)試。此外，設(shè)計(jì)人員需要了解存在的不同可用柔性電路及其工作原理。

柔性PCB的類型

根據(jù)其應(yīng)用，現(xiàn)有的柔性PCB有不同類型。其中，柔性，高密度互連（HDI）柔性和剛撓性是最突出的。

這些PCB具有靈活性和抗振性，使其獨(dú)特且與眾不同。它們是最常見的現(xiàn)有剛性PCB的靈活版本。它們的附加功能伴隨著剛性PCB已經(jīng)提供的通常的可重復(fù)性，高密度和可靠性。

柔性電路具有采用三維配置的能力是剛性PCB的主要優(yōu)勢(shì)。其中一種靈活的PCB最常見的應(yīng)用是更換線束。

Rigid-Flex PCB

這些PCB是柔性和剛性的組合。雖然添加了一些獨(dú)特的能力，這些能力在分離時(shí)不能由flex和剛性所擁有，但它們提供了兩種結(jié)構(gòu)中最好的結(jié)構(gòu)。例如，一系列源自典型剛?cè)峤Y(jié)構(gòu)的剛性PCB將通過集成柔性電路連接。因此，設(shè)計(jì)人員可以通過將剛性部件作為柔性區(qū)域的補(bǔ)充來大大提高其電路設(shè)計(jì)能力。

高密度互連（HDI）柔性PCB

當(dāng)?shù)湫腿嵝噪娐窙]有足夠的選項(xiàng)時(shí)， HDI PCB通過結(jié)合微通孔，更好的布局，結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)等精細(xì)功能發(fā)揮作用。除上述功能外，其他功能還包括：高密度柔性電路，增強(qiáng)的功能和更小的外形尺寸。

HDI技術(shù)提供更好的電氣性能，可以使用先進(jìn)的IC封裝，并且使用更薄的更好的可靠性材料。

Flex電路的優(yōu)點(diǎn)

至于帶狀電纜或分立布線更換，由柔性電路提供的定制可重復(fù)布線遍布整個(gè)組件。由于它們具有更高的可靠性，因此可以減少維修電話。

聚酰亞胺是一種介電層，覆蓋并為電路提供保護(hù)，而不是簡(jiǎn)單的銷售掩模。柔性板使用該層來覆蓋柔性電路的導(dǎo)體。制造商使用其他基材和覆蓋材料，以便處理更廣泛的惡劣環(huán)境和環(huán)境條件。

柔性板能夠承受彎曲長(zhǎng)工作循環(huán)，盡管它們可以很瘦為了抵抗并能夠承載數(shù)百萬(wàn)次彎曲循環(huán)，可以使用適當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)材料來加強(qiáng)這些板。這是為了確保在傳輸電源和信號(hào)時(shí)不會(huì)出現(xiàn)中斷。

當(dāng)面對(duì)高加速度和/或振動(dòng)時(shí)，高延展性和低質(zhì)量的柔性電路非常好優(yōu)點(diǎn)。在相同的工作條件下，剛性PCB及其焊點(diǎn)和元件的沖擊和應(yīng)力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于柔性PCB上的焊點(diǎn)所面臨的影響

柔性電路板的優(yōu)勢(shì)使其非常適合醫(yī)療，消費(fèi)電子，軍事，航空航天，工業(yè)，汽車，運(yùn)輸和通信等領(lǐng)域的眾多應(yīng)用。

柔性電路的使用

柔性電路由設(shè)計(jì)師塑造成適合區(qū)域任何其他類型的PCB都不能。雖然柔性電路具有各自的優(yōu)勢(shì)，但有人可以認(rèn)為它們是圓形導(dǎo)線和普通PCB的混合組合。有人可以保留常規(guī)的PCB密度，精度和可重復(fù)性，并且在柔性電路的幫助下，仍然可以實(shí)現(xiàn)包裝幾何的無限自由。

通常，線束由柔性電路代替。在一個(gè)操作中，這允許單個(gè)柔性電路移位若干電纜，硬板和連接器。因?yàn)樗鼘⑺鼈兝壴谝黄鸩⑾藢?duì)顏色編碼線的需要，所以組件將比平常更快地進(jìn)行。在使用中的故障和裝配過程中，拒收的可能性會(huì)降低，生產(chǎn)水平會(huì)隨著安裝成本的下降而增加。

當(dāng)柔性時(shí)，導(dǎo)線路由的可重復(fù)性會(huì)增加電路取代線束。在布線期間，這可以消除錯(cuò)誤，從而減少返工，測(cè)試時(shí)間和拒絕。由于圓形導(dǎo)線不能承載更多電流并且比相同橫截面積的扁平箔導(dǎo)體散熱更好，因此連接更牢固。當(dāng)設(shè)計(jì)人員決定柔性電路中更均勻的導(dǎo)體圖案時(shí)，將會(huì)更好地控制噪聲，串?dāng)_和阻抗。

此外，空間和/通過柔性電路可以將傳統(tǒng)布線的重量減輕到約75％。與使用線束相比，柔性電路的重復(fù)成本較低。與硬板相比，更換和修復(fù)柔性電路的成本要低得多，因?yàn)樗鼈兏艿挚箾_擊和振動(dòng)。然而，表面貼裝的組件可以通過在所需區(qū)域放置粘合加強(qiáng)筋而輕松安裝在柔性板上。

剛性 - 柔性電路的優(yōu)點(diǎn)

由于剛?cè)峤Y(jié)合電路取代了最大數(shù)量的元件，因此在查看整個(gè)裝置的總成本時(shí)使用它是有益的所有權(quán)。剛?cè)峤Y(jié)合電路提供最大的最大抗振性和能力，因?yàn)樗鼈兛梢詫?a target="_blank">電阻剛性區(qū)域的最佳能力與彈性柔性區(qū)域混合，此外還可以在電路板兩側(cè)安裝表面貼裝元件。安裝高質(zhì)量的組件時(shí)，這是最好的組合選項(xiàng)，因?yàn)樗梢栽谌嵝詤^(qū)域和剛性區(qū)域之間提供更好，更平滑的過渡，同時(shí)保留其優(yōu)勢(shì)。

為多層PCB定義合適的疊層是其中最重要的事實(shí)之一初步設(shè)計(jì)。對(duì)于具有許多引腳數(shù)BGA的大而密集的PCB而言，這是非常重要的，特別是當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)層壓板的疊層在性能目標(biāo)和成本方面不足時(shí)。如果設(shè)計(jì)得當(dāng)，HDI疊層可以很好地替代大量的層，并且可以提供低成本和更高的性能。

對(duì)于具有高引腳數(shù)BGA的電路板，有三種類型的粘貼。他們包括;具有掩埋和盲孔的順序?qū)訅?，具有微通孔的積層，以及具有通孔的標(biāo)準(zhǔn)層壓。在這三者中，微通孔的堆積主要是HDI板使用的，因?yàn)樗哂性S多優(yōu)點(diǎn)：

微通孔的模式可以使用更多有效率的。通過這種方式，可以打開更多的布線通道，從而可以減少層數(shù)。

對(duì)于高密度電路板，它可以提供最低的成本。

更少的層和更高的布線密度是通孔和走線的尺寸較小。

微通孔是設(shè)計(jì)幾個(gè)間距小于0.88mm的大型BGA的唯一實(shí)用方法。

疊加的適當(dāng)定義

它們包含適用于必須符合RoHS標(biāo)準(zhǔn)的程序的材料。

成本較低，可提供更新的材料以獲得更高的成本。性能并且它們可能不適合其他層壓類型。

顯著PCB制造商定義的HDI PCB疊層為16層并且整體板厚度為僅約66±7密爾。它們具有激光鉆孔微通孔，需要順序構(gòu)建（SUB）。

成本影響

一般來說，盡管剛性PCB比柔性電路便宜，但隨著層數(shù)的增加，成本也會(huì)增加。因此，為了最大限度地降低成本，必須考慮一些因素。例如，與兩個(gè)雙層電路相比，使用一個(gè)四層電路可能更昂貴。

支持柔性電路，其他一些因素可能會(huì)降低整體效率成本。例如，通過折疊柔性電路可以節(jié)省層和空間。根據(jù)具體情況，項(xiàng)目評(píng)估中的時(shí)間投入可能會(huì)帶來大量的節(jié)約。