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常见问题

OrCAD软件-助您成为PCB柔性电路板设计专家

发布时间:2023-08-11 16:39:37人气:200

柔性电路板设计具有许多优点,同时也面临新的设计挑战。

与“标准”的2D电路板不同,PCB设计工程师在进行柔性电路板设计时,会受到一些具体问题的影响。了解柔性电路板设计的特性,有助于提前解决问题、加快设计周期。

目前存在两种柔性电路:柔性电路板和刚柔结合电路板。

前者可以将设备安装在柔性塑料基板上,后者则是柔性和刚性电路的组合。刚柔结合的设计组合吸收了两者的优点:刚性板承载大部分器件,而柔性部分则使它们连接起来。

近年来,随着对更小、性能更高的电子产品的电路需求,柔性和刚柔结合设计的趋势呈指数级增长;智能手机和平板电脑就是很好的例子。柔性电路板设计也正在攻占许多其他高端消费电子产品领域,其前景不可限量。

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明智选材

构建一个柔性电路会使用到各式各样的材料。

这些材料包括薄膜、铜箔和粘合剂。更常见的是聚酯和聚酰亚胺,材料的选择取决于组装和使用电路的方式及情况。某些材料可能具有附加的优点或缺点,这取决于我们特定的设计意图。在构建柔性电路时,仔细考虑材料选择,并咨询制造商以实现尽可能的较优决定。

构建一个柔性电路会使用到各式各样的材料。.png

设计注意事项

每个设计主题都容易出现严重的事故,所以我们的选择非常重要。通常情况下,在发现较大的错误之前,项目大多已经进行了很长时间,团队不得不回溯并重新处理问题。因此,灵活易用且功能丰富的工具才能满足我们的需要,帮助我们快速发现复杂设计中的问题,并引领我们走上成功设计的正确道路。

叠层和布局布线

柔性叠层配置有多种,每种配置都有自己的功能。 

单层电路安装在由金属或导电聚合物制成的单导体层上,覆盖在柔性介质膜上。单层电路是目前常用且成本较低的电路类型。单层电路的结构很薄,在需要恒定运动的场合能发挥出很大作用。

对电路板的柔性和刚性区域有不同的布局要求,这是柔性电路板设计所特有的。 

智能元件布局是将元件放置在刚性或柔性区域,并将其自动放置在该区域的高元件层的能力。在这两种柔性状态下,我们还需要检查z轴元件之间的间隙。

柔性电路在布线时会面临一系列独特的挑战。 

电路的弯折能力,意味着其具有特殊的设计要求。布线注意事项和功能需求包括:弧形角布线、多线布线、轮廓布线、用于圆弧编辑的滑动功能,以及将角转换为圆弧的功能。

三维---检查、弯折和弯曲

本质上讲,柔性电路板设计增加了一层物理复杂性。

复杂之处在于检查电路最终弯折状态这一过程。所有元件必须精确布局,以免在弯曲的任何部分发生碰撞或相互干扰。

因此,能够在三维状态下分析弯曲电路的配合和间隙的设计工具是十分必要的。理想情况下,分析可以由设计者来完成,且分两个阶段进行:在弯折完成状态期间和完成状态之后。这有助于发现这两种状态中的问题,并提醒我们在这两种状态之间出现的问题。

数据共享是项目工作流程中需要考虑的关键因素。 

能够运行仿真并当即识别错误,且能在协作环境中进行沟通,对于整个设计过程来说是非常宝贵的,这可以节省时间,并使我们更快、更准确地完成项目。

通常,机械需求将定义弯折面积和弯曲半径。因此,保持MCAD与ECAD之间的沟通必不可少。弯曲和弯折信息的双向数据共享至关重要,这可以使双方保持更新并按预期工作。

挑战与优势

柔性电路板设计有许多优点,但同时也带来了新的和独特的设计挑战。 

消费类、军用和医疗设备的体积在不断缩小,其电子设备外壳也在缩小。其次是包装要求的可靠性:设计者已经发现,在柔性和刚柔结合的PCB中,冲击和振动性能有很大的改善。耐久性的提高,以及装配成本的降低,使得柔性PCB成为设计者的良好选择。

开始设计时,一定要有详实的计划和目标,因为设计很快就会变得非常复杂,我们必须明智地使用空间。同样复杂的是,把我们的设计生产出来也将是一个挑战,因为需要将刚性和柔性的传统设计方法结合成一个混合体。这些挑战可能导致PCB初始电路板的成本增加,但最终将为我们提供更优的性能以生产出高端的柔性产品。

OrCAD---柔性感知PCB设计

尽管柔性电路板设计可能很困难,但就其优点来说,是十分值得的。

事实证明,当今的技术革新产生了截然不同的电路需求。拥有基于规则驱动的布局和布线、可制造性检查以及实时三维设计和分析的“柔性感知”PCB设计工具,对于确保按时完成设计至关重要。

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