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遵循刚挠结合PCB设计指南的重要性
  2022-09-06      19

如果遵守刚挠结合PCB设计指南,实现挠折性和刚性的适当平衡是很容易的。

刚挠结合PCB的概念

对于那些在FR-4基板上设计传统PCB的设计师来说,刚挠结合PCB可能是陌生的领域。顾名思义,刚挠结合PCB是将硬板和挠性两个元素结合在一起。

通常,刚挠结合设计由两个或多个由挠性带互连的刚性区域组成。刚性及挠性部分的协同特性允许PCB弯曲或折叠。

近年来,由于对更紧凑、耐冲击和稳固电子产品的需求,刚挠结合PCB越来越受到关注。刚挠结合设计消除了对连接器和互连电缆的需要。刚挠结合PCB也更容易安装,可在单个PCB上实现整个设计。

刚挠结合PCB材料考虑因素

需要先咨询PCB制造商,再开始设计。铜类型的选择、层数、弯曲半径和覆盖层会随PCB是用于动态弯曲还是静态弯曲而有所不同。

动态弯曲用刚挠结合PCB安装在始终经受弯曲的环境中。因此,建议刚挠结合PCB不超过2层,并确保弯曲半径至少为材料厚度的100倍。

同时,用于静态弯曲安装的刚挠结合PCB,可能有多达10~20层。它不受重复弯曲力的影响,这意味着也可以使用约为其材料厚度10倍的较小弯曲半径。

刚挠结合PCB设计指南

刚挠结合PCB具备的所有优点,也给PCB设计师带来了挑战。设计师不仅需要考虑电气方面,还需要考虑PCB的机械动力学。

如果您碰巧正在探究刚挠结合PCB,以下指南将可避免代价高昂的错误。

避免在弯曲区域上放置电镀通孔

避免在弯曲区域放置焊盘和导通孔。弯曲线附近的区域将产生机械应力,可能危及电镀孔结构。

对于刚挠结合 PCB的弯曲区域,使用有弧度的拐角和泪滴焊盘

虽然不建议,但可将焊盘和导通孔放置在不弯曲的区域。在这种情况下,使用锚来加固电镀孔。此外,使用泪滴焊盘将走线连接到电镀孔,以获得更牢固的连接。使用较大的焊盘和导通孔也是很好的做法。

注意弯曲区域的布线

穿过弯曲线的走线应该保持垂直于弯曲线。最好使用均匀分布在挠性区域的较窄走线。添加辅助走线有助于提高机械稳固性,防止走线断裂。对于双层设计,应在顶层和底层交错布线。

避免弯曲区域的走线产生任何角度。如果走线需要在挠性PCB上改变方向,可使用有弧度的曲线,而不是尖锐的45°或90°。

使用交叉窗格接地层

如果将地平层设置为实心铜区域,则可能产生巨大应力并降低其挠折性。相反,在PCB的挠性区域使用交叉窗格接地层。

显而易见,采用刚挠结合PCB设计指南的设计软件有助于创建无错样品。

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