靜態(tài)柔性PCB的制造注意事項(xiàng)

您的下一個(gè)柔性PCB設(shè)計(jì)可能像報(bào)紙一樣卷起

不管你喜歡與否，柔性和剛性 - 柔性印刷電路板都將繼續(xù)存在，逐漸變得更加靈活的電子產(chǎn)品正在走出研究階段并進(jìn)入工業(yè)領(lǐng)域。 Flex PCB現(xiàn)在不僅用于為磁性硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器中的電機(jī)供電。任何包含可折疊或平移元件的設(shè)備都可能包含動(dòng)態(tài)柔性PCB。

隨著柔性PCB市場(chǎng)的增長(zhǎng)達(dá)到數(shù)百億，PCB設(shè)計(jì)人員可以盡可能多地學(xué)習(xí)兩者。靜態(tài)和動(dòng)態(tài)柔性PCB設(shè)計(jì)。貴公司的下一個(gè)產(chǎn)品或現(xiàn)有產(chǎn)品的重新設(shè)計(jì)可能取決于它。

靜態(tài)與動(dòng)態(tài)Flex PCB

任何柔性PCB都與剛?cè)嵝訮CB，因?yàn)樗鼈兪褂门c柔性層相同的材料。柔性PCB完全由柔性材料構(gòu)成，而不是具有由銅和預(yù)浸料包圍的聚酰亞胺芯的剛性部分。聚酰亞胺通常被使用，因?yàn)樗子谶m應(yīng)剛性 - 柔性制造工藝并且相對(duì)便宜，盡管聚合物材料如聚萘二甲酸乙二醇酯（PEN），聚四氟乙烯（PTFE）和芳綸也可用于柔性帶。

< p>柔性PCB可以設(shè)計(jì)為動(dòng)態(tài)或靜態(tài)PCB。設(shè)計(jì)任何類(lèi)型的柔性PCB都是一種機(jī)械鍛煉，而不是電動(dòng)鍛煉。具有ECAD/MCAD協(xié)作功能的PCB設(shè)計(jì)軟件非常適合設(shè)計(jì)任何類(lèi)型的柔性PCB。在規(guī)劃疊層并放置柔性PCB跡線時(shí)，在機(jī)械分析過(guò)程中，應(yīng)將板的彎曲部分視為彎曲的矩形板。這對(duì)于確定正確的走線厚度至關(guān)重要，以防止開(kāi)裂和失效。

無(wú)論您是設(shè)計(jì)靜態(tài)還是動(dòng)態(tài)柔性PCB，更厚的整體柔性疊層都需要更大的彎曲半徑。這減少了沿著彎曲集中的拉伸和壓縮應(yīng)力的量，同時(shí)將PCB形成為期望的角度。在較厚的PCB中放置較小的彎曲半徑會(huì)導(dǎo)致覆蓋層聚集在彎曲內(nèi)的表面層。然后，這會(huì)在位于中性彎曲軸內(nèi)的跡線上施加更大的壓縮剪切應(yīng)力。如果您想減小整體厚度，可以使用不需要粘合劑的柔性覆蓋層。

靜態(tài)柔性PCB：制造注意事項(xiàng)

制造靜態(tài)柔性PCB，它通常在組裝期間彎曲到所需的曲率半徑和彎曲角度與壓縮成形工具。該工具的作用類(lèi)似于虎鉗，并且可以使用定制的成形工具同時(shí)在單個(gè)柔性帶中放置多個(gè)彎曲。

靜態(tài)柔性PCB通常會(huì)超過(guò)屈服點(diǎn)，這意味著它們彎曲超出預(yù)期彎曲半徑以確保在成形過(guò)程中發(fā)生一些塑性變形。這樣可以防止柔性PCB從成型工具中取出后松弛回原來(lái)的形狀。當(dāng)在靜態(tài)PCB中指定靜態(tài)彎曲半徑和角度時(shí)，實(shí)際上應(yīng)該計(jì)劃在跡線厚度上有一個(gè)安全邊緣，以防止在過(guò)度成形過(guò)程中發(fā)絲開(kāi)裂和失效。

用于醫(yī)療設(shè)備的靜態(tài)柔性色帶，如“電子周刊”中所述。

直覺(jué)可能表示痕跡應(yīng)該更厚，以承受過(guò)度成型過(guò)程中所需的壓力，但直覺(jué)并不總是正確的。簡(jiǎn)而言之，電路越厚，彎曲越少而沒(méi)有損壞。較厚的柔性PCB將需要更大的過(guò)度成形以符合期望的彎曲半徑和角度，并且它們還將需要更大的過(guò)度成形。這會(huì)在成形過(guò)程中對(duì)痕跡施加更大的壓力。

就像彎曲的矩形板一樣，整個(gè)彎曲板上會(huì)有一個(gè)中性彎曲軸，它定義了一條曲線，沿著該曲線沒(méi)有縱向拉伸或壓縮應(yīng)力。較薄的痕跡可以承受比拉伸應(yīng)力更大的壓縮應(yīng)力，因此可以在中性彎曲軸內(nèi)放置更細(xì)的跡線。中性彎曲軸的偏移將取決于彎曲半徑。最小彎曲半徑的一個(gè)好的經(jīng)驗(yàn)法則是使用以下等式：

如果疊加和走線厚度如果選擇得當(dāng)，遵循此規(guī)則將確保中性彎曲軸不會(huì)明顯偏離PCB的中心線。隨著層數(shù)的增加，這將確保您在柔性PCB中符合IPC 2223C標(biāo)準(zhǔn)的彎曲比（彎曲半徑除以厚度）。

動(dòng)態(tài)柔性PCB：耐用性

靜態(tài)柔性PCB的許多相同設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)也適用于動(dòng)態(tài)柔性PCB。動(dòng)態(tài)柔性PCB中的一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題是在反復(fù)彎曲期間的加工硬化。銅會(huì)在反復(fù)循環(huán)下變硬，最終變脆并容易斷裂。通過(guò)簡(jiǎn)單地允許更大的彎曲半徑可以延長(zhǎng)耐久性。通常建議動(dòng)態(tài)柔性PCB不超過(guò)90°彎曲角度。

當(dāng)PCB彎曲時(shí)，中性彎曲軸將向彎曲內(nèi)部移動(dòng)。這在動(dòng)態(tài)柔性PCB中非常重要，因?yàn)樗鼘⒃试S的銅層數(shù)量限制為較低的數(shù)量，通常只有與中性彎曲軸重合的單層。雖然銅具有延展性，但在重復(fù)施加壓力時(shí)會(huì)變硬。如果您選擇在柔性PCB中使用多個(gè)層，則跡線應(yīng)交錯(cuò)，即它們不應(yīng)在相鄰層中重疊，以避免在距離中性彎曲軸更遠(yuǎn)的跡線上產(chǎn)生過(guò)度應(yīng)力。

為防止痕跡受到過(guò)度壓力，請(qǐng)務(wù)必留出足夠的安全范圍，并注意最小彎曲半徑。確保最小彎曲半徑小于預(yù)期的彎曲半徑，以防止板邊緣產(chǎn)生應(yīng)力。這將減緩加工硬化并有助于延長(zhǎng)PCB的使用壽命。

靜態(tài)柔性帶硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器

隨著柔性PCB設(shè)計(jì)繼續(xù)在更多設(shè)備中取得進(jìn)展，設(shè)計(jì)人員需要柔性PCB軟件，以簡(jiǎn)化層疊設(shè)計(jì)，生產(chǎn)計(jì)劃等。 Altium Designer在單一的統(tǒng)一設(shè)計(jì)界面中提供了這些重要的設(shè)計(jì)工具，MCAD工具等等。直觀的設(shè)計(jì)界面和規(guī)則驅(qū)動(dòng)的設(shè)計(jì)引擎可輕松適應(yīng)剛性，剛?cè)嵝院屯耆`活的PCB設(shè)計(jì)。