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柔性电路设计过程
柔性电路设计过程
柔性电路，也称为柔性电路，专门设计用于借助焊盘、导电轨道和其他从层压到非导电基板中的铜片蚀刻的特征来支撑和电连接组件。
柔性PCB可以包括单层铜、两层铜或具有多个铜层的多面。这些层通过称为通孔的镀通孔连接。
鉴于柔性PCB在电子设计中的广泛重要性，制造过程经历了许多变化和创新。本文将快速了解柔性电路的设计过程。
柔性电路的设计过程
材料选择
柔性PCB包括包层、加强板和柔性铜芯。芯材通常为1到3密耳厚，铜含量在0.5盎司到1盎司之间。任何超过2盎司的重量都可能对电路板的可靠性产生不利影响。覆盖层通常为1.5至2密耳厚。
此外，工程师必须接受过良好的培训，以在组装过程中处理材料以防止折痕。生产面板中的任何折痕都会在成品电路中产生可靠性问题。
焊盘电镀设计注意事项
所有柔性电路都需要一种焊盘方法，以将镀铜限制在表面区域上的孔周围的一个小圆形区域。在高密度设计的情况下，可以将表面上的圆形区域平面化，以实现更有效的迹线成像。
值得注意的是，镀铜会降低PCB的柔韧性，影响其机械弯曲可靠性。从长远来看，这会对电路产生影响。
设计人员应检查柔性电路，以确保基底铜的厚度满足所有载流要求。
聚酰亚胺覆盖层
Coverlay是一种实心聚酰亚胺片材，其作用与刚性板上的阻焊层相同。然而，聚酰亚胺带有粘合剂背衬，需要非常特殊的制造方法。
所有需要的开口（用于暴露PTH和SMT焊盘）都应使用一系列方法进行加工，例如激光切割、CNC刀切割或钻孔。一些制造商可能会使用这些方法的组合。覆盖层在高温和高压下定位并层压到电路表面。
聚酰亚胺材料的激光切割
聚酰亚胺材料可以在激光的帮助下进行切割。它们用于创建准确的轮廓并消除对费力且容易出错的模具工具的需求。路由可以用作替代方案，但不建议用于创建更复杂的配置文件。
值得注意的是，激光切割会在电路边缘产生疤痕，但这已为大多数IPC标准所普遍接受。
柔性材料的尺寸特性
顾名思义，柔性电路因其在各个行业（如医疗设备和军用工具）的应用而需要弯曲。这就是为什么材料被支撑得更薄且不含增强材料（与可能包含玻璃编织的刚性板不同）。
这会导致材料尺寸稳定性的损失。此外，当柔性材料在整个生产过程中受到热、压力和湿气的影响时，它们会生长和收缩。
与刚性板相比，制造商通常使用较小的生产面板尺寸。尽量减少对材料尺寸稳定性的影响。
电路层
确定布线所需的层数很重要，包括电路刚性部分所需的层数。如果电路要使用刚性区域，则需要在叠层中间配置柔性色带。当需要大量飞机时（在高速设计的情况下），这可能会使布线变得困难。
平面图
平面规划研究柔性带将在电路中弯曲的位置以及设计将如何安装到外壳中。安装和弯曲区域应该没有组件。一些设计使用加强件在柔性电路中为高引脚数IC创建刚性部件。您应该决定柔性色带在电路上的安装位置。
高引脚密度元件
设计人员可以将SMD组件放置在聚酰亚胺柔性带上。请注意，BGA数据包中的组件需要更多内部层和高级路由结构。此外，在射频设计的情况下，可能需要阴影平面层以符合所需的阻抗和隔离。
加强筋
您的柔性电路是否需要电路板某些区域的刚性？您可以通过调整铜重量或放置加强筋来控制电路板的刚度。如果您需要一个非常刚性的聚酰亚胺部分，最好放置一个完全刚性的部分。加强筋可用于为电路板上包含PTH组件的区域提供机械支撑。
它们还用于满足ZIF连接器规范。
在大多数情况下，组件放置取决于您的应用需求。
应力集中点
电路的设计应彻底评估弯曲区域的应力集中点。大多数应用失败是由于应力集中点，例如急弯。以下是减少应力集中点的一些技巧：
覆盖层不应包含任何间断。
导体的希望和厚度在弯曲区域中应该没有变化。
完成的组件中不应有扭曲，因为它会沿柔性PCB的外边缘产生应力。
柔性PCB中不应有未消除的狭缝。
柔性电路的结构应该是均匀的，整个弯曲区域的变化最小。
应避免在柔性PCB上出现尖角和直角，以提高电路的可靠性。
包起来
设计柔性电路时，请务必考虑环境和应用。您的电路应该围绕限制进行设计，并有足够的回旋余地来容错。柔性电路设计过程的最终目标是获得可靠且无缺陷的产品。
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