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刚柔结合PCB设计配置如何发展
刚柔结合PCB设计配置如何发展
刚性柔性PCB技术在所有商业、工业和军事应用中都有应用。无处不在的电路板用于手机、智能设备、可穿戴设备和数字雀跃。由于重量轻、空间小和灵活性强，它们在医疗行业中特别有用，可用于开发起搏器。
这些微小的多层系统正在不断改进，尤其是得益于新的创新。在本文中，我们将讨论刚柔结合PCB板设计配置是如何发展的。
刚性柔性电路板的进步
正在制造具有更高层数的柔性部分的刚性-柔性电路的新设计。其中一些设计包括埋孔和盲孔结构、零插入力连接以及安装在电路刚性和柔性部分的电气元件。
某些刚性柔性板设计还具有考虑 EMI 的设计。一些设计在电路的刚性区域之间具有不对称结构和可变厚度。
标准刚柔结合PCB设计
标准刚柔结合PCB设计具有对称结构，因为它允许阻抗控制。理想情况下，柔性层应位于设计的中心，柔性和刚性区域的层数均等。
刚柔结合PCB设计中的奇数层数
尽管大多数制造商都熟悉偶数层数，但奇数层数值得一试。它具有各种优点，例如 RF 和 EMI 考虑因素以及刚性部分之间的大量互连。
带状线阻抗控制需要使用奇数层结构来在弯曲区域提供两侧屏蔽。三层柔性包含接地 - 信号 - 接地结构。这种布置允许大量互连。
一侧有偶数层数，另一侧有奇数层数是可能的；如果需要的话。主要好处是它减少了弯曲区域的厚度并增加了柔韧性以及机械弯曲性能，这反过来又提高了机械弯曲的可靠性。
这种设计策略允许制造商遵守IPC 2223C并确保两个部件在短期和长期内都具有可靠性。最后，奇数层设计更实惠，因为它们最大限度地减少了任何设计中所需的柔性层总数。
非对称刚性柔性PCB设计
另一种非常受制造商欢迎的结构是不对称设计。不对称刚柔结合PCB设计的应用取决于阻抗要求和设计中介电材料厚度的变化。
话虽如此，电路的不对称构造可能会在组装过程中导致翘曲和扭曲。可以使用压紧夹具来运输电路。
一般来说，不对称构造除了在组装过程中可能引入电路的翘曲和扭曲之外没有制造问题。
改变 Flex 层数
下一个刚柔结合PCB结构是柔性部件的每一层在刚性部分之间变化。例如，如果一块板具有三个刚性部分，则第二和第三部分可能有一个或两个柔性层将它们连接起来，而三层或四层将第一层和第二层连接起来。这种设计在配置可能性方面有很多变化。
刚性柔性PCB中的盲孔和埋孔
刚性柔性PCB板也可以使用盲孔和埋孔。它们的应用与刚性电路板重叠。制造商在高密度应用中使用盲孔和埋孔，例如可能需要焊盘通孔设计的细间距元件安装和 BGA。
需要盲孔或埋孔的电路也可以利用不对称结构来互连柔性电路。
制造商所需的连续层压循环次数可能会对配置施加限制。在大多数情况下，具有多层的刚性柔性PCB在遇到物理限制之前只能促进有限数量的层压循环，从而阻止各层有效地相互配准。
集成ZIF尾板
ZIF尾部集成到刚性柔性板中是一种非常常见的堆叠。这种结构减少了对带有安装在刚性板上的ZIF连接器的柔性电路的需求。反过来，该板降低了刚性部分的不动产要求。该设计特别适用于空间难以找到或外形尺寸小无法安装ZIF连接器的高密度PCB。
集成的ZIF尾部结构还提高了电路板的耐用性，因为它消除了对刚性部分、连接器和互连点的需求。在某些情况下，可能需要使用聚酰亚胺的额外加强件来实现ZIF连接器接触区域所需的厚度要求。
这种组合可以利用多层弹性，以二人、三人和四人的形式。超过四层的任何东西都会施加实际限制，因为很难满足ZIF连接器的厚度要求。建议仅使用一层或两层弹性配置。
屏蔽柔性层
需要EMI或FR屏蔽的应用将使用此配置。柔性区域覆盖层具有多个选择性开口，可暴露接地电路。使用这种配置可以节省制造商应用铜层的费用，还可以使柔性结构更薄。
总体而言，这是一种具有成本效益的解决方案，可提高柔性层的机械弯曲能力和灵活性。
刚性柔性PCB的气隙结构
具有气隙结构的刚性柔性PCB利用隔离的独立柔性层对来显着提高灵活性。和美芯PCB推荐使用两层或多层柔性板的气隙结构。这种方法在使用四层或更多层时特别有效，并且允许电路符合IPC 2223C要求。
使用气隙结构消除了在刚性区域内使用柔性粘合剂的需要。这可以提供高度的可靠性。
多个刚性区域厚度 - 刚性柔性PCB设计
尽管这种结构很复杂，但在具有不同厚度的多个刚性区域的情况下，某些设计可能需要刚性柔性PCB设计。尽管它们可用于各种应用，但如果可能，强烈建议向您的制造商咨询替代品。
除了最多两个刚性区域厚度的实际限制之外，叠层是昂贵的。然而，一些应用可能需要多个刚性区域厚度结构。
包起来
使用刚性PCB来弯曲电路为制造商在设计集成、功能和减轻重量方面带来了新的可能性。我们在本文中介绍过的许多PCB设计都可以组合在一起，以创建柔性和刚柔结合电路配置的无限组合。