Se incursionou na electrónica e no deseño de placas de circuíto, probablemente se atope co termo "placa de circuíto impreso flexible ríxido". Os PCB de flexión ríxida están gañando popularidade pola súa flexibilidade, durabilidade e capacidade de aforro de espazo. Ao combinar substratos flexibles e ríxidos nunha única placa, os deseñadores poden maximizar a funcionalidade dos seus dispositivos minimizando as restricións de tamaño. Nesta guía completa, Capel mergullarase nos pasos básicos e as mellores prácticas para deseñar un PCB de flexión ríxida. Tanto se es un profesional experimentado como se es novo no deseño de PCB, este artigo proporcionarache o coñecemento e as ferramentas que necesitas para crear PCB flexibles ríxidos robustos e fiables.

Índice:

Comprensión da placa de circuíto Rigid-Flex

Vantaxes da placa PCB ríxida flexible

Consideracións de deseño para PCB flexibles ríxidos

Proceso de deseño de PCB ríxido-flex

Ferramentas e software para o deseño de PCB Rigid-Flex

Probas e fabricación de PCBs Rigid-Flex

En conclusión

Comprensión de Pcb Rigid Flex:

Antes de mergullarse no proceso de deseño, é fundamental ter unha comprensión clara do que é un PCB ríxido flexible. Unha PCB ríxida flexible é unha placa de circuíto híbrida que combina substratos flexibles e ríxidos nunha única estrutura. Ao integrar circuítos impresos flexibles con pezas ríxidas, estas placas aumentan a fiabilidade, reducen o tamaño e aumentan a durabilidade en comparación coas PCB tradicionais. As rexións flexibles permiten a configuración 3D, mentres que as pezas ríxidas proporcionan estabilidade e apoio ao conxunto.

Vantaxes de Rigid Flex Board:

O uso de PCB ríxidos flexibles trae varias vantaxes que os converten nunha opción atractiva para moitas aplicacións. Estes beneficios

inclúen:

Aforro de espazo:Unha das principais vantaxes dos PCB ríxidos é a súa capacidade de aforrar espazo. Estas placas integran varias placas nunha estrutura compacta eliminando conectores e cableados. Isto non só reduce o tamaño total do dispositivo electrónico, senón que tamén reduce o seu peso, polo que é axeitado para aplicacións portátiles compactas.

Fiabilidade mellorada:Os PCB ríxidos flexibles teñen unha maior fiabilidade en comparación cos PCB convencionais. A combinación de substratos flexibles e ríxidos proporciona estabilidade ao conxunto, reducindo o risco de rotura ou avaría. A parte flexible absorbe a tensión mecánica e evita danos por vibracións, golpes ou cambios de temperatura. Esta fiabilidade mellorada garante que os dispositivos electrónicos sigan funcionando mesmo en condicións ambientais difíciles.

Flexibilidade de deseño:As placas de circuíto flexible ríxida ofrecen unha flexibilidade de deseño incomparable. Admiten configuracións 3D e deseños complexos, o que permite aos deseñadores crear solucións innovadoras e compactas para dispositivos electrónicos complexos. Esta flexibilidade abre a posibilidade de deseños únicos e personalizados adaptados a aplicacións específicas.

Durabilidade mellorada:Ao eliminar conectores e cables, as PCB flexibles ríxidas minimizan os riscos asociados ás conexións soltas ou á fatiga dos cables. A ausencia de pezas móbiles aumenta aínda máis a durabilidade porque hai menos puntos de falla. Ademais, a parte flexible do PCB ten unha excelente resistencia ás vibracións, choques e cambios extremos de temperatura, polo que é adecuada para ambientes duros.

Rentable:Aínda que o custo inicial das placas de circuíto Rigid Flex pode ser lixeiramente superior ao dos PCB ríxidos tradicionais, poden aforrar cartos a longo prazo. A eliminación de conectores e cableado reduce a complexidade e o tempo de montaxe, o que reduce os custos laborais. Ademais, a fiabilidade e durabilidade das placas ríxidas flexibles poden reducir os gastos de mantemento e reparación, mellorando a eficiencia global dos custos a longo prazo.

Consideracións de deseño para a guía de deseño flexible ríxido:

O deseño dunha PCB ríxida require unha consideración coidadosa de varios factores para garantir un rendemento e fiabilidade óptimos.

Aquí tes algunhas consideracións clave de deseño a ter en conta:

a. Limitacións mecánicas:Comprender e analizar as limitacións mecánicas dos equipamentos. Determine a área de curvatura necesaria, o ángulo de pregamento e os conectores ou compoñentes que poidan requirir apoio adicional. As seccións flexibles están deseñadas para soportar flexións e pregamentos repetidos sen comprometer a súa funcionalidade.

b. Enrutamento de rastrexo:Garantir un enrutamento de rastrexo adecuado para manter a integridade do sinal. Evite colocar trazos preto das zonas de curva para minimizar o risco de curtocircuítos ou interferencias de sinal. Manteña un espazo adecuado entre as trazas para evitar a diafonía e a degradación do sinal. Considere o uso de trazos controlados por impedancia para sinais de alta velocidade para minimizar as reflexións e as perdas de sinal.

c. Colocación de compoñentes:Optimice a colocación dos compoñentes para garantir a estabilidade e evitar interferencias con áreas curvas. Considere o tamaño dos compoñentes, o peso e as características térmicas para evitar concentracións de tensión en áreas flexibles. Coloque os compoñentes máis pesados ​​en seccións ríxidas para obter estabilidade e evite colocar compoñentes altos que poidan interferir coa flexión ou dobramento da táboa.

d. Selección de material:Seleccione materiais axeitados para as partes flexibles e ríxidas do PCB. Considere a flexibilidade, a resistencia á calor e a compatibilidade cos procesos de fabricación. Os materiais flexibles deben ter unha boa flexibilidade e durabilidade, mentres que os materiais ríxidos deben ter suficiente resistencia mecánica. Asegúrese de que o material seleccionado é compatible co proceso de montaxe e soldadura.

e. Balance de cobre:Mantén unha distribución equilibrada do cobre no PCB para evitar deformacións, rachaduras ou outros fallos mecánicos. Use o espesor de cobre e a distribución do patrón adecuados para minimizar as concentracións de tensión. Evite os rastros de cobre pesados ​​ou a alta densidade de cobre nas áreas flexibles para evitar tensións e fallos mecánicos.

F. Deseño para a fabricabilidade:Traballa en estreita colaboración cos fabricantes durante todo o proceso de deseño para garantir a fabricabilidade dos PCB ríxidos flexibles. Considere as capacidades e limitacións dos procesos de fabricación e montaxe, como laminación, perforación e gravado. Optimice os deseños para simplificar a fabricación, a montaxe e as probas.

Proceso de deseño de PCB ríxido-flex:

Deseñar un PCB ríxido flexible implica varios pasos críticos para garantir un deseño exitoso e fiable. Aquí tes un paso a paso

guía para o proceso de deseño:

Definir os requisitos de deseño:Comeza por definir claramente os requisitos do proxecto, incluíndo a funcionalidade desexada, as especificacións eléctricas e as restricións mecánicas. Isto proporcionará unha base sólida para o proceso de deseño.

Deseño esquemático:Crear esquemas de circuítos para establecer conexións eléctricas e colocación de compoñentes. Este paso axuda a determinar o deseño xeral do PCB e garante que se inclúan todos os compoñentes necesarios.

Definición da forma do taboleiro:Determine o tamaño global e a forma da placa ríxida flexible. Considere o tamaño do equipo e calquera restrición mecánica, como espazo dispoñible ou requisitos específicos de instalación.

Colocación de compoñentes:Coloque os compoñentes nunha parte ríxida do taboleiro, garantindo un espazo adecuado para as trazas de cobre. Considere a xestión térmica e evite colocar compoñentes que poidan interferir con pezas flexibles. Este paso axuda a optimizar o deseño para o rendemento e a capacidade de fabricación.

Enrutamento de rastrexo:Encamiña rastros de cobre no taboleiro, colocando sinais críticos en compoñentes o máis ríxidos posible. Preste moita atención á adaptación da impedancia, á xestión do ruído e evitando cruzamentos de sinal de alta velocidade. Siga as mellores prácticas para a integridade do sinal e considere calquera requisito específico para os deseños de flexión ríxida.

Deseño flexible:Despois de completar o cableado ríxido, concéntrese no cableado da parte flexible das placas de circuíto impreso. Teña en conta os requisitos de apilado, ancho de trazo e espazamento proporcionados polo fabricante. Asegúrese de que o deseño segue as directrices de deseño de PCB flexibles do fabricante para garantir a fiabilidade e a durabilidade.

Valida o deseño:Realice unha comprobación exhaustiva do deseño utilizando ferramentas de software adecuadas. Isto inclúe a verificación de regras de deseño (DRC), a verificación de regras eléctricas (ERC) e a análise da integridade do sinal. Verifique que o deseño cumpre todos os requisitos e garante unha funcionalidade adecuada.

Xeración de documentos de fabricación:Xerar todos os documentos de fabricación necesarios segundo os requisitos do fabricante. Isto inclúe a creación de ficheiros Gerber, ficheiros de perforación e debuxos de conxunto. Asegúrese de que os documentos de fabricación reflictan con precisión o deseño e proporcionen toda a información necesaria para a fabricación e a montaxe.

Revisión co fabricante:Traballa en estreita colaboración co fabricante escollido para revisar o deseño e garantir que cumpre coas súas capacidades de fabricación e montaxe. Traballe co fabricante para resolver calquera dúbida ou dúbida e facer os axustes necesarios no deseño.

Ferramentas e software para o deseño de PCB Rigid-Flex:

O deseño de circuítos flexibles ríxidos require o uso de ferramentas e software especializados para garantir resultados precisos e fiables. Aquí están

algunhas ferramentas de software populares utilizadas na industria:

a. Deseñador Altium:Coñecido polas súas amplas capacidades de deseño, Altium Designer ofrece modelado 3D, comprobación de regras de deseño, análise da integridade do sinal e unha interface amigable.

b. Cadence Allegro:Cadence Allegro ofrece un poderoso conxunto de ferramentas para o deseño de PCB ríxidos. Ofrece funcionalidades avanzadas para enrutamento, deseño de alta velocidade e xestión de restricións.

c. Mentor Xpedition:Mentor Xpedition úsase amplamente para deseños de PCB complexos, incluíndo PCB de flexión ríxida. Ofrece unha extensa biblioteca de compoñentes, comprobación completa de regras de deseño e análise da integridade do sinal.

d. Eagle PCB:Eagle PCB é unha opción popular para principiantes e pequenos proxectos. Ofrece unha interface intuitiva, editores de deseño e captura de esquemas e unha configuración flexible de regras de deseño.

e. OrCAD:OrCAD PCB Designer é un paquete de software versátil que admite un deseño completo de PCB, incluíndo PCB flexible ríxido. Ofrece funcións como a comprobación de deseño para a manufacturabilidade (DFM), comentarios de deseño en tempo real e enrutamento de alta velocidade.

f. SolidWorks:Este é un popular software de deseño mecánico que se pode usar xunto co software de deseño de PCB para crear modelos 3D precisos de compoñentes flexibles de PCB. Permite a visualización do PCB en forma ensamblada e axuda a identificar calquera posible interferencia ou problema de montaxe.

g. PADS:PADS é un software de deseño de PCB de Mentor Graphics, que ofrece funcións completas de deseño e simulación. Ofrece funcións adaptadas ao deseño de PCB ríxidos, incluíndo a comprobación de regras de deseño flexible e a visualización dinámica en 3D.

h. KiCad:KiCad é un software de deseño de PCB de código aberto que ofrece ferramentas de deseño completas para o deseño de PCB ríxidos. Proporciona unha interface intuitiva, capacidades de captura de esquemas e editor de deseño, e admite deseño e enrutamento de PCB flexibles.

i. PCB SOLIDWORKS:Este software combina capacidades de deseño mecánico e eléctrico, polo que é ideal para deseñar placas flexibles ríxidas. Permite unha colaboración eficiente entre os equipos de deseño mecánico e eléctrico e garante a integración precisa de compoñentes ríxidos e flexibles de PCB.

Ao elixir unha ferramenta de software para o deseño de PCB de flexión ríxida, é importante ter en conta factores como a complexidade do deseño, a experiencia do equipo de deseño e as limitacións orzamentarias. Recoméndase avaliar as características, a funcionalidade e a facilidade de uso das diferentes ferramentas antes de tomar unha decisión.Shenzhen Capel fabrica placas de circuítos flexibles ríxidos desde 2009.Calquera dúbida póñase en contacto connosco.

Proba e fabricación de PCB Flex semirríxidos:

Unha vez completado o deseño, a combinación de probas e consideracións de fabricación é fundamental para a implementación exitosa

dunha PCB ríxida flexible. Aquí tes algúns pasos clave no proceso de proba e fabricación:

a. Desenvolvemento do prototipo:Debe crearse un prototipo dun deseño de PCB ríxido flexible antes de entrar en produción en serie. A creación de prototipos permite probas e validacións exhaustivas dos deseños. Axuda a detectar calquera defecto de deseño ou problemas potenciais antes de tempo para que se poidan facer as modificacións necesarias.

b. Revisión de fabricación:Traballando en estreita colaboración co fabricante, o deseño é revisado para garantir que é capaz de fabricar e montar. Discuta as recomendacións de fabricación como a selección de materiais, o deseño de acumulación e os requisitos específicos para áreas ríxidas e flexibles. Este paso é fundamental para garantir un bo proceso de fabricación e montaxe.

c. Deseño para probabilidade (DFT):Considere os aspectos de deseño que melloran a probabilidade dos PCB ríxidos flexibles. Implementa funcións como puntos de proba, placas de acceso ou autotest integrado (BIST) para facilitar as probas durante a fabricación e durante todo o ciclo de vida do produto. As consideracións de DFT axudan a simplificar o proceso de proba e detectar posibles problemas.

d. Inspección óptica automatizada (AOI):Utilice o sistema AOI para realizar a inspección óptica automatizada da PCB ríxida flexible fabricada. Os sistemas AOI poden detectar posibles defectos de fabricación como curtos, aberturas, compoñentes desalineados ou xuntas de soldadura. Este paso garante a calidade e fiabilidade das placas fabricadas.

e. Proba de fiabilidade:Realízase unha estrita proba de fiabilidade na placa ríxida flexible fabricada. Esta proba inclúe probas de estrés ambiental, ciclos térmicos, probas de vibración e probas funcionais da placa. As probas de fiabilidade verifican a durabilidade e o rendemento do PCB en condicións reais.

F. Documentación de deseño:Manter a documentación de deseño completa, incluíndo lista de materiais (BOM), debuxos de montaxe, plans de proba e especificacións de proba. Este documento é esencial para a resolución de problemas, reparacións e revisións futuras. Pódese utilizar como referencia para todo o ciclo de vida do produto.

Seguindo estes pasos, os fabricantes de PCB de Capel poden garantir probas e fabricación exitosas de placas ríxidas flexibles, obtendo produtos fiables e de alta calidade.

En resumo:

Deseñar e fabricar placas de circuíto impreso flexible ríxida require unha comprensión completa dos aspectos mecánicos, eléctricos e de fabricación implicados. Seguindo os principios descritos nesta guía, Capel garante o deseño, probas e fabricación exitosos de PCB de flexión ríxida robustas e fiables. Rigid-flex aforra espazo, mellora a durabilidade e a flexibilidade, converténdoo nunha solución valiosa en varias industrias. É importante manterse actualizado coas últimas ferramentas de deseño, materiais e procesos de fabricación para aproveitar plenamente o potencial dos PCB ríxidos flexibles e contribuír á innovación do deseño electrónico. Ao implementar estas estratexias, Capel crea solucións de PCB de vangarda que satisfagan as necesidades en constante cambio da industria electrónica.
Shenzhen Capel Technology Co., Ltd.established a súa propia fábrica de PCB Flex ríxidos en 2009 e é un fabricante profesional de PCB Flex Rigid. Con 15 anos de experiencia en proxectos, un fluxo de procesos rigoroso, excelentes capacidades técnicas, equipos de automatización avanzados, un sistema de control de calidade integral e Capel ten un equipo de expertos profesionais para ofrecer aos clientes globais placas flexibles ríxidas de alta precisión e alta calidade, Hdi Rigid. Flex Pcb, Rigid Flex Pcb Fabrication, Fast Turn Rigid Flex Pcb, prototipos de PCB de xiro rápido. Os nosos servizos técnicos de pre-venda e posvenda receptivos e a entrega puntual permiten aos nosos clientes aproveitar rapidamente as oportunidades de mercado para os seus proxectos.