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刚性-柔性堆叠设计优化

抗震建筑

Rigid-flex结构

我从不恐高。我只是害怕从很高的地方掉下来!然而,我被摩天大楼迷住了,比如;世贸中心一号大楼(纽约)、上海中心大厦(上海)、乐天世界大厦(首尔)、Lodha the Park 1号大厦(孟买)、Tour First大厦(巴黎)和Azrieli Sarona大厦(特拉维夫)以及支撑它们所需的结构刚性。更令人惊奇的是,世界上最高的建筑迪拜的哈利法塔它足够灵活,可以承受里氏7.0级的地震。刚性-挠性结构的固结满足高度和安全目标是惊人的。

在设计电路板时,有时刚性和灵活性必须合并,以满足功能目标。例如,电路板可能有复杂的安装要求;比如为了减少起搏器所需的空间而需要的弯曲。虽然这些板比更常见的刚性PCB结构有增加灵活性的好处,但也有缺点。对优点和缺点的充分了解将有助于我们决定何时使用这种技术。然后我们可以看看如何优化我们的刚性-柔性堆叠设计。

刚性-柔性堆叠pcb:优点和缺点

刚性-挠性是pcb的三种常见分类之一。其他两种是刚性的,这是大多数板,和弹性的,有时被称为完全弹性。

类型的电路板

  1. 严格标准的PCB堆叠结构类型。

  2. 挠性-完全可弯曲的板,通常用于振动环境或当板的安装需要灵活性时。

  3. 刚性-挠性-部分刚性和部分柔性结构。

上面列出的所有板类型可能是单层或多层的,其中信号迹迹存在于不止一层上。而对于所有的多层板,你应该应用良好PCB层堆叠提示.然而,为了为您的板子选择最佳的堆叠类型,您需要了解它的主要优点和缺点。对于刚性-挠性堆叠,下面列出了这些。

RIGID-FLEX分层盘旋飞行

优势

缺点

越来越多的灵活性

复杂的生产过程

由于聚酰亚胺的使用,具有更好的耐热性

降低生产产量

挠性部件无焊点、连接器

长制造周期

能更好地承受振动和冲击吗

制造成本较高

*与相同层数的刚性板相比。

如上所示,当选择刚性-柔性堆叠设计时,有显著的优点和缺点。然而,对于某些应用程序,正如下面所讨论的,这种技术的好处使其成本非常值得。

刚性-柔性电路板的应用

刚性PCB主导PCB市场;然而,基于它的许多好处,刚性-柔性技术的使用正在增长。这预计增长还将继续随着越来越多的行业采用刚性柔性板的应用。下面展示了其中最值得注意的一些。

按行业划分的刚性-柔性应用

  • 家用电器

    • 清洗系统

    • 烤箱

    • 太阳能系统

  • 电信

    • 无线通信

    • 路由器和服务器

    • 通信卫星

  • 医疗设备

    • 心脏起搏器

    • 成像设备

    • 药物输送系统

起搏器和心电图打印输出

起搏器

  • 汽车

    • 控制系统

    • 空调

    • 导航系统

  • 工业

    • 自动化系统

    • 测试设备

    • 监测系统

  • 航空航天

    • 传感器

    • 通信

    • 控制系统

  • 军事

    • 通信

    • 制导系统

    • 跟踪系统

如上所示,刚性-挠性板在许多行业的广泛应用中得到了利用。即使有这么广泛的使用范围,也有一些共性可以帮助您优化刚性-弹性堆叠设计。

如何优化你的刚性-柔性堆叠设计

虽然正变得越来越普遍,但刚性-弹性堆叠是一种特殊的设计。创建最好的板子需要你结合制造原理到你的设计。为了高效和有效地结合您的合同制造商(CM)的DFM和DFA,您需要最好的PCB设计工具。

Rigid-flex PCB设计

刚挠设计的3D视图

如上图所示,在设计刚性-柔性叠加时,一个特别有用的高级工具是3D可视性和分析。这种能力允许从不同角度的角度和在多种状态下的挠性评估板。与其他功能集成;如轨迹布局和信号分析,允许精确的设计决策,影响阻抗计算和信号完整性。

最好的PCB设计与分析三维综合实时设计软件是Cadence的OrCAD。此外,模拟/混合信号分析功能促进更短的设计周期和优化。

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