PCB設計多層柔性電路的類型及其特點

PCB設計柔性電路由兩個或多個銅導電層組成，這些銅導電層利用剛性或柔性絕緣材料作為其每一層之間的絕緣體。它還具有鍍覆的通孔，貫穿其柔性層和剛性層。而且，僅在柔性區域中的柔性層上選擇性地應用覆蓋層或覆蓋膜。
注意：我們在柔性印刷電路板的制造過程中使用覆蓋層或覆蓋膜。覆蓋層封裝并保護柔性電路板的外部電路。總而言之，覆蓋層的功能與在硬質PCB上通常遇到的阻焊層相同。
撓性電路和剛性-撓性電路都有多種配置，可提供廣泛的應用范圍。不同的配置如下：
單層撓性電路PCB設計：這些符合IPC 6013-1型標準，由固定在兩個聚酰亞胺絕緣層之間的單個銅導電層組成。合適的應用包括動態彎曲或彎曲到貼合應用。
雙面柔性電路PCB設計：符合IPC 6013-2型標準，由兩層銅導電層組成，在外部絕緣聚酰亞胺層之間具有絕緣聚酰亞胺。他們還利用鍍通孔在各層之間建立電路連接。根據結構的不同，合適的應用包括動態撓曲和彎曲至貼合的應用。
多層柔性電路PCB設計：這些電路符合IPC 6013-3型標準，由三層或更多層導電柔性層組成，每層與外部絕緣聚酰亞胺層之間具有柔性絕緣層。他們還利用鍍通孔在各層之間建立電路連接。僅適用于折彎安裝。另外，他們在表面帶狀線或微帶線配置中使用高速控制阻抗。
剛柔電路：這些電路符合IPC 6013-4型標準，由兩個或多個銅導電層組成，并使用剛性或柔性絕緣材料作為其各層之間的絕緣體。他們還利用了鍍覆的通孔，這些通孔延伸穿過其柔性層和剛性層。此外，僅在柔性區域中的柔性層上選擇性地應用覆蓋層或覆蓋膜。適用于動態撓曲或彎曲貼合應用，并且僅具有1-2個撓曲層。此外，他們在表面帶狀線或微帶線配置中使用高速受控阻抗。
多層柔性電路
如上所述，PCB設計柔性電路有各種配置。但是，出于本文的考慮，我們現在僅關注多層柔性電路。多層柔性電路將具有屏蔽，復雜互連和表面貼裝技術（SMT）的多個雙面或單面電路組合到多層設計中。
在生產過程中，多層可以連續層壓或不連續層壓。這種區別至關重要，因為連續層壓通常不適用于旨在實現最大靈活性的設計。
通常，多層撓性電路是解決諸如指定阻抗要求，消除串擾，極端組件密度，屏蔽不足和不可避免的跨接之類的設計挑戰時的實用解決方案。
PCB設計多層柔性電路相對于標準布線和剛性PCB的優勢
電路密度增加
消除機械連接器
無與倫比的設計靈活性
減輕重量和尺寸
增加工作溫度范圍
減少接線錯誤
提高信號質量
增強阻抗控制和可靠性
多層柔性電路的其他優點
減少組裝錯誤：多層柔性電路通過避免由于設計準確性和生產自動化而使用手工構建的線束，從而有助于消除人為錯誤。此外，多層柔性電路僅可路由至計劃設計所需的點。
降低組裝成本和時間：多層柔性電路在組裝過程中不需要太多的體力勞動，從而減少了生產錯誤。多層柔性電路具有整合裝配，功能和形式的固有能力。它們減少了纏繞，焊接和布線的高成本。
設計自由度：設計自由度的形式不僅限于二維，例如剛性PCB的情況。它們的靈活性可在最惡劣的環境中運行，并且提供幾乎無窮的應用程序選擇。
安裝過程中的靈活性：顧名思義，靈活性是固有的，它引入了三維設計和應用程序。您可以在整個安裝過程中操縱柔性電路，而不會失去電子功能。
高密度應用：多層柔性電路可容納高密度元件。當然，這會為其他可能的功能留出更多空間。
改善的氣流：其流線型設計提供了更好的氣流，這轉化為更低的工作溫度和更長的產品生命周期。
更好的散熱：憑借其緊湊的設計和增加的表面積與體積之比，它們可以提供更好的散熱。
改進的系統可靠性：多層柔性電路的互連更少，從而減少了故障并提高了可靠性。
耐用可靠：多層柔性電路經久耐用，在發生故障之前可以彎曲多達5億次。此外，它們可以承受極端的熱條件。
電路幾何形狀不太復雜：多層柔性電路技術利用表面貼裝元件的直接放置到電路上。這樣可以簡化設計。
減輕重量和減小包裝尺寸：如您所知，使用剛性板的多個系統的重量更大，并且需要更多的空間。但是，多層柔性電路已得到簡化，并使用了薄的電介質基板，從而無需使用笨重的剛性PCB。而且，它們的柔韌性和彈性轉化為更小的包裝尺寸。
PCB設計多層柔性電路將繼續保持競爭力，并隨著日益小型化的趨勢而保持需求。此外，它們的輕量化，更高的可靠性以及在極端環境下的性能使其可以適應現在和將來。
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