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Flex PCB设计的布局技巧

柔性电路的图片

柔性PCB设计和刚性柔性PCB设计比传统上基于FR-4或其他刚性基板的标准电路板具有许多优点。将显示器和其他硬件直接与柔性电路连接,节省了通常用于连接器和电缆的大量空间。对于PCB设计师来说,如果你以前没有使用过flex布局,那么它有许多不同或新的领域,包括以下内容:

1.柔性电路设计的类型

2.柔性电路堆叠

3.柔性电路中使用的衬垫和孔

4.柔性电路上的元件放置

5.柔性电路布线

6.柔性电路上的地平面

7.柔性电路的高速考虑

让我们快速了解一下这些不同的领域,以便您更好地为您的下一个柔性PCB设计布局做好准备。

柔性PCB设计,堆叠和组件放置

首先让我们看看不同的伸缩类型和伸缩电路的堆叠,然后是一些放置注意事项:

  • 柔性电路类型:挠性电路之间有太多的区别;那些为最小弯曲而设计的称为“静态”,而那些定期弯曲的称为“动态”。静态柔性电路通常只有在安装或维修时才会弯曲,而动态柔性电路则用于笔记本电脑等定期开合的设备。弹性电路越厚,弹性就越小。因此,重要的是要选择适合电路预期用途的材料,并且对于动态柔性电路,要尽可能地保持弯曲区域较薄。

  • 分层盘旋飞行如正如印刷电路板可以有不同的层堆叠,柔性电路也是如此。单层和双层柔性电路由柔性介电膜层和导电聚合物层在一侧或两侧组成。多层柔性电路用于密集电路,而刚性柔性电路是柔性基片和刚性基片的组合,柔性电路跨越两者。挠性电路通常被一层称为“覆盖物”的绝缘材料覆盖,以保护电路的导体图案。

  • 垫和孔:由于电路的柔性性质,柔性电路上的所有衬垫都很容易从基板上抬起,并且应该锚定。这是通过从被覆盖封装的衬垫延伸领带来完成的。这也是一个好主意,使垫尺寸更大,以帮助减轻压力,特别是单面设计,没有镀通孔来确保发射台的安全。

  • 组件的位置:由于电路的灵活性,您不仅需要像常规PCB一样确认组件的X、Y和Z间距,还需要在电路被弯曲时确认所有这些间距。这就需要使用3D柔性PCB设计工具这样你就可以看到和检查弯曲电路,而它是平的,而它是弯曲的。

接下来是柔性电路的布线,这里有几个注意事项,您也需要了解。

OrCAD PCB Designer 3D柔性电路平面布置

从三维CAD工具的屏幕截图,一个弯曲电路的平面布局

Flex布局的路由

虽然路由跟踪是每个PCB设计人员都熟悉的事情,但在路由伸缩设计时存在一些独特的挑战:

  • 路由:在弯道区域,你需要小心布线。走线需要穿过那些垂直于弯曲线的区域,而过孔和引脚应排除在弯曲区域,以防止损坏孔。在堆叠层时,要小心相邻的痕迹。这将增加不希望的刚度弯曲区域的弯曲电路,你应该交错的轨迹代替。柔性电路的层结构是独特的,特别是在刚性设计中,并不是所有的层都可以用于电路板的每个部分。设计师需要小心不要走样在一个可能突然脱落的层上。你应该使用弯角和圆弧布线,而不是正交。

  • 地面的飞机:一个接地平面的实心层会降低电路的灵活性,以及增加重量,使电路更加脆弱。如果可能的话,在地平面中使用交叉舱口模式来减少这些问题的可能性。

  • 高速设计:由于一些柔性电路的层堆叠,阻抗控制有点挑战性,但仍然有办法做到这一点。单层柔性电路可以使用共平面带状线结构,其中信号迹线与接地带交替,但不幸的是,仍然容易受到EMI的影响。两层柔性堆叠将为您提供一个微带结构,适用于50欧姆电路。较高的层数使您能够创建标准的带状线结构,但额外的层将对电路的弯曲能力产生不利影响。

在这一点上,你基本上已经完成了你的伸缩电路的设计。下一个主要步骤将是把它送到制造商那里。这里重要的一点是,柔性电路材料可能有更长的交货时间,加上柔性电路的独特挑战,这使得您必须在电路的设计阶段早期与制造商合作。

虽然图像文件(Gerbers)类似于常规的PCB设计,但这些文件的组织和内容可能更复杂。此外,还有许多其他的图纸和文件伴随柔性设计到制造。开云体育官方登录这使得使用智能数据格式进行文件传输,如IPC-2581,是一种更理想的向制造商发送数据的方法,而不是传统的单个晶片厂和组装文件。

折叠起来的OrCAD PCB Designer 3D柔性电路布局的截图

与上面相同的柔性电路,但折叠在CAD系统内进行检查

正确的柔性PCB设计工具可以带来不同

几十年来,PCB设计师在使用2.5 D工具设计电路板方面做得很好,这些工具也适用于柔性电路。然而,由于弯曲电路的独特弯曲特性,使用一种设计用于3D视觉验证和自动检查的工具是一种更有效的选择。此外,flex设计工具被配置为服务于我们上面所概述的flex特定特性和功能的flex PCB设计指南的独特要求。

一个例子PCB设计系统它具有设计柔性电路的特性和能力,包括实时3D设计和分析OrCAD PCB Designer从节奏。使用OrCAD,您将拥有成功设计柔性和刚性柔性电路所需的高性能专业设计工具。

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