PCB科技 - PCB軟硬體設計科技

這是一個快速變化的時代. 除了創意和設計能力, 今天的設計師也面臨許多限制. 他們需要面對越來越複雜的設計——一系列通過IO連接的周邊設備. 此外, 今天的設計越來越追求產品小型化, 低成本, 和高速. 這些要求尤其體現在移動設備市場上. 近年來, 大量高性能, 多功能設備層出不窮, 市場發展尤其迅速, 這讓精明的消費者目瞪口呆. 將這些產品推向電子設計市場需要嚴格的設計過程, 這通常涉及 高密度PCB s, 同時考慮减少製造時間和成本.

幫助設計師和設計團隊應對這些挑戰的一個解決方案是採用軟硬體設計科技的組合，即印刷電路板（PCB）的軟硬體設計的組合。 雖然這不是最新的科技，但綜合各種因素表明，這項科技具有普遍性，可以降低成本。 從傳統的通過電纜連接的剛性PCB到今天的軟硬板科技，在成本方面，兩塊剛性板和柔性電纜的互連對於短期設計是可行的； 然而，每次都需要這樣做。 連接器安裝在電路板上，連接器需要組裝到電路板和電纜上，所有這些都會新增成本。 此外，通過電纜連接的剛性PCB容易發生電力假焊，從而導致故障。 相反，軟電路和硬電路的結合可以消除這些虛擬焊點，使其更可靠，並提供更高的整體產品品質。

讓我們仔細看看它的總成本. 圖1比較了剛性PCB與傳統電纜連接以及硬體和軟件的3D組合的類比製造成本. 傳統設計由使用柔性電纜和連接器的剛性板組成, 而軟硬設計嵌入在軟硬板上，中間有兩個內寘的軟層. 整體結構是一組四層印刷電路板. 兩種設計的製造成本均基於 PCB製造商 引用, 包括裝配成本. 此外, 兩塊獨立的四層電路板的成本, 連接器, 傳統設計中需要新增電纜因素.

從圖中可以看出，當製造數量超過100套時，與傳統設計方案相比，軟硬結合設計將節省時間，提高效率。 主要原因是軟硬組合電路不包含任何連接器組件/電纜，並且不需要連接器組件。 不僅如此，它們還可靠且製作精良。 這只是冰山一角。

通過軟硬結合科技，設計者不需要使用連接器、電線和電纜在單個封裝中互連多個PCB。 由於軟硬組合板不需要電纜組裝，囙此降低了整體組裝消耗和測試複雜性。 這兩者都有助於降低成本。 此外，需要購買的組件更少，這减少了物料清單，從而降低了供應鏈風險和成本。 軟硬板使產品的維護更加方便，節省了整個產品生命週期的成本。

製造、裝配、測試和物流成本是任何使用軟件和硬體設計科技組合的項目、設計和成本控制都不能忽視的因素。 軟硬體設計的結合通常需要機械團隊協助進行最終產品的靈活設計和PCB集成。 這個過程非常耗時、成本高，而且容易出錯。

更糟糕的是，PCB設計工具經常忽略軟設計和硬設計的折疊和組裝問題。 軟硬體設計的結合要求設計師思考並使用3D思維。 柔性部件可以折疊、扭曲和卷起，以滿足機械設計要求。 然而，傳統的PCB設計工具不支持3D電路板設計或剛性設計零件的彎曲和褶皺類比，甚至不支持定義不同層堆棧設計零件，包括柔性設計零件。

囙此，軟件和硬體設計師的結合被迫手動將3維設計的剛性和柔性部分轉換為平面二維生產格式。 之後，設計者還需要手動記錄軟設計區域，並仔細審查，以確保沒有組件或過孔放置在剛性和柔性之間的區域。 這一過程還受到許多其他規則的限制，其中大多數規則不受PCB設計軟體的支持。

一般來說，與處於競爭劣勢且使用傳統PCB軟體設計的標準剛性PCB相比，軟硬體PCB的設計更為費勁。 幸運的是，具有高級3D功能的現代設計工具可以支持靈活設計零件的彎曲定義和類比，以及不同設計零件和不同層堆棧的定義。 這些工具在很大程度上消除了在處理柔性零件時對機械CAD工具的依賴，節省了設計師和設計團隊的時間和金錢。

通過使用現代PCB設計工具，開發人員和電路板製造商及時協調，促進了軟件和硬體技術的省時高效結合。 與傳統的剛性電路板和電纜設計相比，軟硬體設計的結合需要設計者和製造商之間的密切合作。 剛柔板的成功生產需要設計師和製造商共同製定設計規則，包括：設計層數、資料選擇、通孔尺寸、粘接方法和尺寸控制。 使用適當的設計工具，可以在設計的初始階段做出明確的定義和權衡，從而優化剛柔板，進一步降低總體成本。

不可否認，當前行業發展趨勢和消費者需求不斷推動設計師和設計團隊挑戰設計的極限, 促使他們開發新的電子產品以應對市場挑戰. 這些挑戰, 尤其是當今移動設備的需求, 推動了軟硬體科技的結合成為設計界的主流，並在廣泛的應用中獲得了更高的商業價值, 尤其是那些從數百套開始的項目. 現代的 PCB設計 支持3D產品開發的工具, 合作前, 以及軟件和硬體結合的所有必要定義和類比, 大大减少了軟硬體結合設計的麻煩, 使解決方案更具吸引力； 此外, 與電纜連接的剛性PCB設計相比, 它的價格比較便宜. 對於設計團隊, 不同的選擇意味著產品的成敗在第一線.