PCB科技 - 瞭解柔性電路設計指南

柔性電路設計面臨的挑戰與剛性電路設計面臨的挑戰有許多重疊之處 PCB設計, 但也有很多不同之處. 能够彎曲和彎曲的柔性電路的基本特性决定了它更像是一個機械設備，而不是一個電氣設備. 因此, 柔性電路有一系列獨特的要求. 瞭解這些需求之間的相互作用將有助於 PCB設計ers將在平衡電力和機械功能的前提下，設計可靠且具有成本效益的柔性電路互連解決方案.

檢查設計的應力集中特性。 應力集中特性是柔性電路機械故障的唯一原因（即導線開裂/斷裂、絕緣材料撕裂等）。 為了避免應力集中點，不得在彎曲區域或附近改變電路結構。 在彎曲區域，導線的寬度、厚度或放置方向不得改變，不得有電鍍層或塗層，覆蓋層或外部絕緣材料不得有開口，彎曲區域不得有任何類型的孔。

彎曲比

確定並評估設計的最小彎曲比。 彎曲比是評估柔性電路在使用過程中是否會出現問題的最佳名額。 彎曲比是彎曲半徑電路厚度

結構的最佳彎曲比

導線佈線

導線應盡可能穿過彎曲區域，並使導線垂直於彎曲表面（圖1）。 這樣做可以最大限度地减少導線彎曲時的應力，從而最大限度地延長電路的使用壽命。 您應該始終使用曲線而不是銳角來更改導體方向。 當不可能用曲線改變導體方向時，最好使用兩個45°角來改變導體方向，然後只考慮90°角。

當導線的方向不能用曲線改變時，最好使用兩個45°角來改變導線方向，而不是一個90°角

最好將小導線放置在彎曲區域內。 小導體的能力（<0.007”） 承受擠壓的能力優於承受張力的能力。 將這種類型的導線放置在彎曲區域的內側可以减少或避免張力。 不要在多層結構上堆疊導體，以避免I形梁效應。 堆疊導體將不可避免地新增電路的總厚度，從而降低電路的靈活性和可靠彎曲的能力。

導體

柔性電路導體採用光刻工藝製成，即使用整片銅開始生產。 通過在理想導電路徑上添加掩模，然後使用化學方法去除不必要的銅，留下理想的電路圖案，從而形成導體。 蝕刻劑將溶解未添加掩模的銅，還將蝕刻掉導體的邊緣，導致“側面蝕刻”。

隨著銅箔厚度的新增，側面蝕刻的量也會新增。 囙此，柔性電路製造商很難在非常厚的銅箔上製造非常小的導體。 蝕刻過程也會有所不同（主要是蝕刻劑的强度會隨溶液中的銅含量而變化）。 囙此，設計者必須考慮軌跡寬度（和行距）的加工公差。 為了獲得最佳蝕刻成品率，導體的寬度應至少為厚度的5倍。

建議將導體寬度設定為盡可能寬。 例如，如果設計需要在隔離區的焊盤之間擠壓寬度為0.005”的導體，一旦導體離開隔離區，寬度應新增0.010”至0.012”。這種方法可以提高蝕刻成品率。這意味著電路的總成本將降低。

如果必須减小隔離區域內焊盤之間的導線寬度，則應在導線離開隔離區域後將其調整為原始寬度

接地圓角

最好在導線進入焊盤的每個位置插入填充件。 襯墊填充可以减少或消除潜在的應力集中點。

撕裂釋放銅撕裂止動塊，因為此類裝置已證明在防止撕裂發生或防止裂紋擴展方面無效。

設計可减少撕裂的解決方案

通過

過孔可以連接過孔位置的所有層。 盲孔可以將外層和相鄰層連接在一起，但不能貫穿整個電路。 埋置過孔將連接內層，但不會延伸到外層。 盲孔和埋孔將新增電路的成本，但也會新增未鑽孔層上PCB的可用面積。

用於SMT間隙開口的兩種最常見的覆蓋資料是聚醯亞胺薄膜和柔性焊接掩模。 在這兩種資料上創建間隙孔的方法完全不同，囙此設計要求也非常不同。 聚醯亞胺膜上的間隙開口可以通過鑽孔、銑削或沖孔形成。 間隙開口的形狀和尺寸受圓形鑽頭或刀具的形狀限制。 囙此，聚醯亞胺薄膜上的SMT間隙開口為圓形或橢圓形。 多個SMT焊盤的一組間隙也是柔性電路設計中的常用方法。

像傳統的軟釺料掩模 PCB焊接掩模 由光敏成像形成, 囙此，可以獲得任何形狀的開口. 阻焊板的間隙開口應略大於SMT焊盤的間隙開口，以確保在印刷過程中是否存在對準偏差, 焊接掩模不會連接到焊盤上.

受控阻抗和信號完整性

電子設備的運行速度繼續提高, 導致電子組件所有部件的特性阻抗, 包括任何 柔性PCB 或系統中的剛性PCB, 具有匹配阻抗. 阻抗失配將導致每個失配點的訊號反射和訊號退化, 導致錯誤訊號, 最終導致設備無法正常運行.