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Flex PCB设计的布局提示

柔性电路的图片

柔性PCB设计和刚性柔性PCB设计比传统的基于FR-4或其他刚性基板的标准电路板有许多优点。将显示器和其他直接与柔性电路相连的硬件相互连接,节省了通常用于连接器和电缆的大量空间。有许多领域的flex布局,尽管这将是不同的或新的PCB设计师,如果你以前没有使用过它,包括以下:

1.柔性电路设计的类型

2.Flex电路分层盘旋飞行

3.柔性电路中使用的衬垫和孔

4.元件放置在柔性电路上

5.Flex电路路由

6.柔性电路上的地平面

7.柔性电路的高速考虑

让我们快速浏览一下这些不同的区域,以便为您的下一个flex PCB设计布局做好更好的准备。

柔性PCB设计,堆叠和组件放置

首先让我们看看不同的弯曲类型和弯曲电路的堆叠,然后是一些放置的考虑:

  • Flex电路类型:柔性电路之间有太多的区别;那些为最小伸缩而设计的称为“静态”,而那些经常伸缩的称为“动态”。静态柔性电路通常只在安装或维修时弯曲,而动态柔性电路则用于像笔记本电脑这样的定期开合的设备。柔性电路越厚,它的柔韧性就越差。因此,选择适合电路预期用途的材料是很重要的,对于动态柔性电路来说,保持弯曲区域尽可能薄。

  • 分层盘旋飞行:就像印刷电路板可以有不同的层堆叠,柔性电路也可以。单层和双层柔性电路由柔性介质膜层和导电聚合物层在一侧或两侧组成。多层柔性电路用于高密度电路,刚性柔性电路是柔性衬底和刚性衬底的结合,柔性电路跨越两者。柔性电路通常被一层称为“覆盖物”的绝缘材料覆盖,以保护电路的导体模式。

  • 垫和洞:由于电路的柔韧性,柔性电路上的所有衬垫都很容易从基片上剥离,因此应进行固定。这是通过从衬垫扩展被覆盖物封装的连接来实现的。这也是一个好主意,使衬垫尺寸更大,以帮助缓解压力,特别是在单面设计,没有电镀通孔以帮助固定衬垫。

  • 组件的位置:由于电路的灵活性,您将不仅需要确认X, Y和Z的间距,就像在一个普通的PCB组件,但当电路是弯曲的所有这些间距。这就需要使用3D柔性PCB设计工具这使得你既可以看到和检查弯曲电路,而它是平展的,而它是弯曲的。

接下来是柔性电路的布线,这里有几个你需要注意的问题。

OrCAD PCB Designer 3D柔性电路铺设平面

三维CAD工具的屏幕截图,一个柔性电路布局平坦

路由Flex布局

尽管布线轨迹是每个PCB设计人员都熟悉的事情,但在布线flex设计时,有一些独特的挑战:

  • 路由在弯道处你要小心走路。痕迹需要穿过那些垂直于弯曲线的区域,通孔和销应排除在弯曲区域,以防止损坏孔。要注意在堆叠层时,痕迹彼此相邻。这将增加不需要的刚度弯曲区域的挠性电路,你应该交错轨迹代替。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在电路板的每个部分使用。设计师需要注意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路线而不是正交。

  • 地面的飞机:一个实心接地层可以降低电路的灵活性,以及增加重量而使电路更加脆弱。如果可能的话,在地面平面上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,阻抗控制有点更具挑战性,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,其中信号轨迹与接地带交替,但不幸的是仍然容易受到电磁干扰。两层伸缩堆叠将给你一个微带结构,工作良好的50欧姆电路。较高的层数使您能够创建一个标准的带状线结构,但额外的层数将不利地影响电路的柔性能力。

在这一点上,您基本上已经完成了您的柔性电路的设计。下一个主要步骤将是把它送到制造商那里。这里很重要的一点是,柔性电路材料可能有较长的交货时间,加上柔性电路的独特挑战,这就要求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加复杂。此外,还有许多其他的图纸和文件伴随柔性设计到制造。这使得使用智能数据格式进行文件传输,如IPC-2581,是向制造商发送数据的更可取的方法,而不是传统的单个晶片厂和组装文件。

OrCAD PCB Designer 3D柔性电路布局折叠的截图

与上面相同的柔性电路,但在CAD系统内折叠检查

正确的柔性PCB设计工具可以带来不同

几十年来,PCB设计师一直在使用2.5 D工具来设计电路板,这些工具也适用于柔性电路。然而,由于柔性电路独特的弯曲特性,使用设计为3D操作的工具进行视觉验证和自动检查是一个更有效的选择。此外,flex设计工具被配置为满足我们上面所概述的flex PCB设计指南的独特需求,这些指南具有特定的flex特性和功能。

一个关于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设计者从节奏。使用OrCAD,您将拥有高性能的专业设计工具,您需要成功地设计您的柔性和刚性柔性电路。

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