PCB Tecnico - I vantaggi del design morbido e duro del circuito stampato

Una soluzione per aiutare i progettisti e i team di progettazione ad affrontare queste sfide è adottare una combinazione di tecnologia di progettazione software e hardware, cioè la combinazione di progettazione software e hardware del circuito stampato (PCB). Anche se questa non è la tecnologia più recente, una combinazione completa di fattori dimostra che questa tecnologia è universale e può ridurre i costi. Dal tradizionale PCB rigido collegato da cavi alla tecnologia flessibile e rigida di oggi, dal punto di vista dei costi, l'interconnessione di due schede rigide e cavi flessibili è fattibile per la progettazione a breve termine; Tuttavia, questo deve essere fatto ogni volta. I connettori sono installati sulle schede e i connettori devono essere assemblati sul circuito stampato e sui cavi, il che aumenterà il costo. Inoltre, il PCB rigido collegato dal cavo è incline alla falsa saldatura elettrica, che può portare a guasti. Al contrario, la combinazione di circuiti morbidi e duri può eliminare questi giunti di saldatura virtuali, renderli più affidabili e fornire una migliore qualità complessiva del prodotto.

Il design tradizionale consiste in una scheda rigida che utilizza cavi e connettori flessibili, mentre il design soft-hard è incorporato sulla scheda soft-hard con due strati morbidi incorporati nel mezzo. La struttura complessiva è un gruppo di circuiti stampati a quattro strati. I costi di produzione di entrambi i progetti si basano sulla quotazione del produttore di PCB, compresi i costi di montaggio. Inoltre, è necessario aggiungere il costo di due circuiti stampati separati a quattro strati, connettori e cavi in fattori di progettazione tradizionali.

Quando il numero di produzione è più di 100 insiemi, rispetto allo schema di progettazione tradizionale, la combinazione di design morbido e duro farà risparmiare tempo e aumenterà l'efficienza. Il motivo principale è che il circuito di combinazione soft-hard non contiene componenti/cavi del connettore e non richiede l'assemblaggio del connettore. Non solo, sono affidabili e ben realizzati. E questa è solo la punta dell'iceberg.

Grazie alla tecnologia soft e hard combination, il progettista non ha bisogno di utilizzare connettori, cavi e cavi per collegare più PCB in un unico pacchetto. Poiché la scheda combinata morbida e dura non richiede l'assemblaggio di cavi, questo riduce il consumo complessivo di assemblaggio e la complessità dei test. Entrambi contribuiscono a ridurre i costi. Inoltre, è necessario acquistare meno componenti, il che riduce la bolletta dei materiali, riducendo così i rischi e i costi della supply chain. La scheda morbida e dura rende la manutenzione del prodotto più conveniente e risparmia i costi nell'intero ciclo di vita del prodotto.

I costi di produzione, assemblaggio, collaudo e logistica sono fattori che non possono essere ignorati per qualsiasi progetto, progettazione e controllo dei costi che utilizza una combinazione di tecnologia di progettazione software e hardware. La combinazione di progettazione software e hardware richiede spesso un team meccanico per assistere nella progettazione flessibile e l'integrazione PCB del prodotto finale. Questo processo richiede molto tempo, costoso e soggetto a errori.

Per peggiorare le cose, gli strumenti di progettazione PCB spesso ignorano i problemi di piegatura e assemblaggio di design morbido e duro. La combinazione di software e hardware design richiede ai progettisti di pensare e lavorare con il pensiero 3D. La parte flessibile può essere piegata, attorcigliata e arrotolata per soddisfare i requisiti di progettazione meccanica. Tuttavia, gli strumenti di progettazione PCB tradizionali non supportano la progettazione di circuiti stampati 3D o la simulazione di piegatura e ruga di parti di progettazione rigide, o persino la definizione di parti di progettazione di strati diversi, comprese le parti di progettazione flessibili.

Per questo motivo, la combinazione di progettisti software e hardware è costretta a convertire manualmente le parti rigide e flessibili del design 3D in un formato di produzione 2D piatto. Successivamente, il progettista deve anche registrare manualmente l'area soft design e rivedere attentamente per assicurarsi che nessun componente o vias sia posizionato nell'area tra rigido e flessibile. Questo processo è limitato anche da molte altre regole e la maggior parte di queste regole non sono supportate dal software di progettazione PCB.

In generale, rispetto al PCB rigido standard progettato con il software PCB tradizionale che è in uno svantaggio nella concorrenza, progettare un PCB rigido e morbido richiede più sforzo. Fortunatamente, i moderni strumenti di progettazione con funzioni 3D avanzate possono supportare la definizione di piegatura e la simulazione di parti di progettazione flessibili, così come la definizione di diverse parti di progettazione e diversi strati stack. Questi strumenti eliminano in gran parte la dipendenza dagli strumenti CAD meccanici quando si tratta di parti flessibili, risparmiando tempo e denaro a progettisti e team di progettazione.

Attraverso l'uso di moderni strumenti di progettazione PCB, gli sviluppatori e i produttori di circuiti stampati si coordinano nel tempo, il che promuove la combinazione risparmio di tempo e risparmio di efficienza della tecnologia software e hardware. Rispetto al tradizionale design del circuito rigido e del cavo, la combinazione di design morbido e duro richiede una stretta cooperazione tra progettisti e produttori. Il successo della produzione di pannelli rigidi flex richiede a progettisti e produttori di sviluppare congiuntamente regole di progettazione, tra cui: il numero di strati nella progettazione, la selezione dei materiali, attraverso dimensioni, metodo di incollaggio e controllo delle dimensioni. Con adeguati strumenti di progettazione, è possibile effettuare definizioni chiare e compromessi nella fase iniziale della progettazione, ottimizzando così la scheda rigida flessibile e riducendo ulteriormente il costo complessivo.