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剛?cè)峤Y(jié)合PCB設(shè)計(jì)配置如何發(fā)展
剛?cè)峤Y(jié)合PCB設(shè)計(jì)配置如何發(fā)展
剛性柔性PCB技術(shù)在所有商業(yè)、工業(yè)和軍事應(yīng)用中都有應(yīng)用。無處不在的電路板用于手機(jī)、智能設(shè)備、可穿戴設(shè)備和數(shù)字雀躍。由于重量輕、空間小和靈活性強(qiáng)，它們在醫(yī)療行業(yè)中特別有用，可用于開發(fā)起搏器。
這些微小的多層系統(tǒng)正在不斷改進(jìn)，尤其是得益于新的創(chuàng)新。在本文中，我們將討論剛?cè)峤Y(jié)合PCB板設(shè)計(jì)配置是如何發(fā)展的。
剛性柔性電路板的進(jìn)步
正在制造具有更高層數(shù)的柔性部分的剛性-柔性電路的新設(shè)計(jì)。其中一些設(shè)計(jì)包括埋孔和盲孔結(jié)構(gòu)、零插入力連接以及安裝在電路剛性和柔性部分的電氣元件。
某些剛性柔性板設(shè)計(jì)還具有考慮 EMI 的設(shè)計(jì)。一些設(shè)計(jì)在電路的剛性區(qū)域之間具有不對稱結(jié)構(gòu)和可變厚度。
標(biāo)準(zhǔn)剛?cè)峤Y(jié)合PCB設(shè)計(jì)
標(biāo)準(zhǔn)剛?cè)峤Y(jié)合PCB設(shè)計(jì)具有對稱結(jié)構(gòu)，因?yàn)樗试S阻抗控制。理想情況下，柔性層應(yīng)位于設(shè)計(jì)的中心，柔性和剛性區(qū)域的層數(shù)均等。
剛?cè)峤Y(jié)合PCB設(shè)計(jì)中的奇數(shù)層數(shù)
盡管大多數(shù)制造商都熟悉偶數(shù)層數(shù)，但奇數(shù)層數(shù)值得一試。它具有各種優(yōu)點(diǎn)，例如 RF 和 EMI 考慮因素以及剛性部分之間的大量互連。
帶狀線阻抗控制需要使用奇數(shù)層結(jié)構(gòu)來在彎曲區(qū)域提供兩側(cè)屏蔽。三層柔性包含接地 - 信號 - 接地結(jié)構(gòu)。這種布置允許大量互連。
一側(cè)有偶數(shù)層數(shù)，另一側(cè)有奇數(shù)層數(shù)是可能的；如果需要的話。主要好處是它減少了彎曲區(qū)域的厚度并增加了柔韌性以及機(jī)械彎曲性能，這反過來又提高了機(jī)械彎曲的可靠性。
這種設(shè)計(jì)策略允許制造商遵守IPC 2223C并確保兩個部件在短期和長期內(nèi)都具有可靠性。最后，奇數(shù)層設(shè)計(jì)更實(shí)惠，因?yàn)樗鼈冏畲笙薅鹊販p少了任何設(shè)計(jì)中所需的柔性層總數(shù)。
非對稱剛性柔性PCB設(shè)計(jì)
另一種非常受制造商歡迎的結(jié)構(gòu)是不對稱設(shè)計(jì)。不對稱剛?cè)峤Y(jié)合PCB設(shè)計(jì)的應(yīng)用取決于阻抗要求和設(shè)計(jì)中介電材料厚度的變化。
話雖如此，電路的不對稱構(gòu)造可能會在組裝過程中導(dǎo)致翹曲和扭曲?？梢允褂脡壕o夾具來運(yùn)輸電路。
一般來說，不對稱構(gòu)造除了在組裝過程中可能引入電路的翹曲和扭曲之外沒有制造問題。
改變 Flex 層數(shù)
下一個剛?cè)峤Y(jié)合PCB結(jié)構(gòu)是柔性部件的每一層在剛性部分之間變化。例如，如果一塊板具有三個剛性部分，則第二和第三部分可能有一個或兩個柔性層將它們連接起來，而三層或四層將第一層和第二層連接起來。這種設(shè)計(jì)在配置可能性方面有很多變化。
剛性柔性PCB中的盲孔和埋孔
剛性柔性PCB板也可以使用盲孔和埋孔。它們的應(yīng)用與剛性電路板重疊。制造商在高密度應(yīng)用中使用盲孔和埋孔，例如可能需要焊盤通孔設(shè)計(jì)的細(xì)間距元件安裝和 BGA。
需要盲孔或埋孔的電路也可以利用不對稱結(jié)構(gòu)來互連柔性電路。
制造商所需的連續(xù)層壓循環(huán)次數(shù)可能會對配置施加限制。在大多數(shù)情況下，具有多層的剛性柔性PCB在遇到物理限制之前只能促進(jìn)有限數(shù)量的層壓循環(huán)，從而阻止各層有效地相互配準(zhǔn)。
集成ZIF尾板
ZIF尾部集成到剛性柔性板中是一種非常常見的堆疊。這種結(jié)構(gòu)減少了對帶有安裝在剛性板上的ZIF連接器的柔性電路的需求。反過來，該板降低了剛性部分的不動產(chǎn)要求。該設(shè)計(jì)特別適用于空間難以找到或外形尺寸小無法安裝ZIF連接器的高密度PCB。
集成的ZIF尾部結(jié)構(gòu)還提高了電路板的耐用性，因?yàn)樗藢傂圆糠?、連接器和互連點(diǎn)的需求。在某些情況下，可能需要使用聚酰亞胺的額外加強(qiáng)件來實(shí)現(xiàn)ZIF連接器接觸區(qū)域所需的厚度要求。
這種組合可以利用多層彈性，以二人、三人和四人的形式。超過四層的任何東西都會施加實(shí)際限制，因?yàn)楹茈y滿足ZIF連接器的厚度要求。建議僅使用一層或兩層彈性配置。
屏蔽柔性層
需要EMI或FR屏蔽的應(yīng)用將使用此配置。柔性區(qū)域覆蓋層具有多個選擇性開口，可暴露接地電路。使用這種配置可以節(jié)省制造商應(yīng)用銅層的費(fèi)用，還可以使柔性結(jié)構(gòu)更薄。
總體而言，這是一種具有成本效益的解決方案，可提高柔性層的機(jī)械彎曲能力和靈活性。
剛性柔性PCB的氣隙結(jié)構(gòu)
具有氣隙結(jié)構(gòu)的剛性柔性PCB利用隔離的獨(dú)立柔性層對來顯著提高靈活性。和美芯PCB推薦使用兩層或多層柔性板的氣隙結(jié)構(gòu)。這種方法在使用四層或更多層時特別有效，并且允許電路符合IPC 2223C要求。
使用氣隙結(jié)構(gòu)消除了在剛性區(qū)域內(nèi)使用柔性粘合劑的需要。這可以提供高度的可靠性。
多個剛性區(qū)域厚度 - 剛性柔性PCB設(shè)計(jì)
盡管這種結(jié)構(gòu)很復(fù)雜，但在具有不同厚度的多個剛性區(qū)域的情況下，某些設(shè)計(jì)可能需要剛性柔性PCB設(shè)計(jì)。盡管它們可用于各種應(yīng)用，但如果可能，強(qiáng)烈建議向您的制造商咨詢替代品。
除了最多兩個剛性區(qū)域厚度的實(shí)際限制之外，疊層是昂貴的。然而，一些應(yīng)用可能需要多個剛性區(qū)域厚度結(jié)構(gòu)。
包起來
使用剛性PCB來彎曲電路為制造商在設(shè)計(jì)集成、功能和減輕重量方面帶來了新的可能性。我們在本文中介紹過的許多PCB設(shè)計(jì)都可以組合在一起，以創(chuàng)建柔性和剛?cè)峤Y(jié)合電路配置的無限組合。