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加速您的刚柔结合PCB设计
加速您的刚柔结合PCB设计
由于技术、材料和工艺能力的变化，刚性柔性PCB制造已经取得了长足的进步。如果您正在设计刚性柔性PCB，您已经知道该过程并不一定很棘手。但是这样做的时候还是有很多考虑的。您的电路板布局需要足够灵活，以便在两个方向上工作，同时遵守您为PCB设计建立的所有其他设计规则。
在这篇文章中，我们将介绍设计刚挠结合板时的一些最佳实践。这些参数将允许您在更好的性能和更高质量的电路板等领域优化布局设计过程。
加速刚柔结合PCB设计
决定刚柔结合设计的堆叠
堆叠是使用刚柔结合PCB的关键设计考虑因素。堆叠是指组件和互连在PCB上的排列方式。这是刚柔结合PCB的重要设计考虑因素，因为它决定了PCB的性能并影响您设计组件和走线的方式。
为了获得最佳性能和走线布线，您应该在初始设计过程中考虑堆叠，甚至在订购样品或原型板之前。确保良好叠层的最佳方法之一是对您的设计文件执行FEM分析。
确定电路板厚度和铜重量
铜重量 (CuWt)
CuWt 值是您在设计PCB时需要了解的最重要的数字之一。它表示您的设计中将使用多少铜，并以百分比表示。30% CuWt 意味着总板重量的 30% 来自铜。CuWt 值越高，对PCB上的信号完整性和走线布线越好。
刚挠结合板制造商通常为刚挠结合板提供 0% – 60% CuWt 选项。您将需要选择一个满足或超过您的设计要求的选项，以从您的电路板设计中获得最佳性能。
板厚
开发刚柔结合设计时要考虑的最重要因素之一是电路板本身的厚度。如果您将刚柔结合板做得太薄，它将无法支撑柔性组件，并且在使用过程中可能会断裂。但是，如果将其做得太厚，则可能难以将其他组件安装到设计中，或者难以为柔性电路留出足够的空间。
要确定您的柔性电路应该有多厚，请弄清楚它将用于什么类型的应用。例如，如果您正在设计一种植入人体的新医疗设备，并且需要足够灵活以随身体移动，同时又足够坚固以承受日常磨损，那么选择较厚的材料可能最适合此目的.
定义关键区域和纵横比
控制关键区域和纵横比对于快速实现设计目标同时确保信号和走线之间有足够的间距至关重要。例如，如果您有一个信号需要在走线上进行布线，但由于信号与电源层或接地层重叠而没有足够的空间，您将需要重新设计电路板布局，使其不与任何临界区域或纵横比约束。
关键领域
临界面积是电路板总面积被铜占据的百分比。这个百分比越大，电路板的导电性就越好。如果您的设计中有多个层，则需要分别考虑每一层，因为层的关键区域可能小于整个设计的整体关键区域。
您可以通过两种方式计算临界区域：标准临界区域或最小临界区域。在计算电路板布局设计文件中每种组件类型所需的总面积时，使用标准关键区域；最小关键区域通过考虑每种组件类型的所有可能配置来提供更精确的计算。
纵横比
纵横比(AR)是迹线或焊盘的长度和宽度之间的比率。例如，如果您的走线的AR 为2:1 (2mm x 1mm)，则它所占用的空间将是您电路板上正常运行所需空间的两倍。这使得设计人员更难在不影响其所需功能或在布线期间造成不必要的拥塞的情况下将走线放入困难区域。
确定刚性-柔性PCB正确纵横比的最佳方法是从基板材料的厚度开始。例如，如果您使用FR4作为基础材料，则1/16" (1.6 mm) 适合大多数应用。但是，如果您想使用更厚的材料（如 FR6）或更坚固的材料（如 PTFE 或 PEEK），那么 3/32" (2 mm) 应该是足够的空间来容纳所有东西，而不会在每个跟踪路由的两侧留下太多空间
最小化夹具空间
在设计刚柔结合印刷电路板组件时，夹具空间是最重要的因素之一。夹具空间或两个连续刚柔结合段之间的空间量会影响装配线的运行速度。
为了最大限度地减少夹具空间，您必须确保电路板上的所有组件都正确放置和对齐。如果您使用的是刚柔结合PCB设计，这可能是一个挑战，但您可以使用一些方法来加快该过程。
1. 使用设计规则进行布局
最小化夹具空间的第一步是使用设计规则进行放置。这些规则规定了每个组件应放置在板上与其他组件的距离。您还可以使用它们来指定特定组件必须放置在板上的紧密程度。如果您的电路板上有多个不同的组件，它们可能具有不同的设计规则，具体取决于它们的尺寸、形状或功能。
2. 创建钻孔图
一旦您指定了每个组件在电路板上的位置，请创建一个钻孔图，详细说明每种组件类型需要在电路板表面钻孔的位置。这将允许您通过确保孔适当地间隔开来优化钻孔过程，以便它们不会重叠或与板上的任何其他特征重叠。
结论
随着我们经验的增长，我们发现了一些可以遵循的最佳实践，以最大限度地减少设计周期时间，同时保持质量。这些最佳实践并不是最终的解决方案，但它们为您的刚挠结合PCB设计过程提供了一个很好的起点或清单。
如果您在理解刚性柔性电路方面有困难，请查看韬放电子，以更深入地了解这些电路类型及其功能。