常见的柔性设计错误及其解决方法

能够弯曲、折叠的能力是柔性电路材料的主要优点之一，虽然有几个例子显示柔性电路设计能够承受数十万甚至数百万次的弯折，但现实是，经常动态弯折的设计在达到最佳性能之前往往经过了多次的设计更新。对于刚接触柔性电路设计的设计师来说，好消息是大多数柔性电路应用并不需要那么严格的性能参数，而应用一些常见的建议来提高设计的弯曲寿命通常会导致高度可靠的柔性电路设计，且只需最少的修订更改。在今天的博客中，让我们回顾一些最常见的设计错误，这些错误可能导致电路迹线开裂断裂，以及如何纠正这些错误。 American Standard Circuits 团队提出了以下建议，并提供了这里使用的所有图片。

最常见的设计错误来自于弯曲和折叠区域的增加应力：

• 当在迹线布线中使用尖锐角度，尤其是在电路受力最大的弯曲区域，迹线可能会断裂或开裂。

• 在焊盘到迹线接口处不添加泪滴形。

• 在柔性弯曲处或在加固器接口边缘放置过孔，那里的电路受到额外应力。

• 没有固定SMT和不受支撑的焊盘，这可能导致组装过程中焊盘抬起。

• 超出其应力点折叠、弯曲或折弯柔性印刷电路板。

大多数印刷电路板设计师在学习设计将会弯曲和折叠的印刷电路板的细微差别时，都犯过一个或所有这些常见错误。

在布线时避免尖锐角度，并避免在弯曲区域进行过渡：

在迹线到焊盘接口处添加锚固突起和焊盘圆角：

在柔性电路设计中，走线到焊盘的接口可能是最脆弱的点之一，也是在焊接和组装操作期间容易断裂、开裂和潜在脱落的区域。从上面的例子中可以看出，使用锚定突刺和焊盘圆角的“健壮”设计显著增加了覆盖层捕获的铜量，并增加了焊盘到走线接口的表面积，从而增加了焊盘的强度。许多设计需要通过连接器领域的窄导体宽度；这种窄导体宽度通常在整个柔性电路设计中使用。花时间增加宽度将提高制造产量和整体可靠性。另外一点，即使在最终使用中不动态弯曲的设计中，这也很重要。薄的柔性材料在标准制造过程中容易移动和应力。

避免在柔性电路预期弯曲处或在加固器-电路接口的边缘放置过孔：

“固定” SMT 和无支撑的焊盘，以防止在组装操作期间脱落：

提供最大焊盘捕获能力的方法是用一层钻孔覆盖层“捕获”焊盘区域。一层聚酰亚胺和粘合剂预先钻孔并粘贴到柔性基材上。使用这种方法时有几件事需要注意。首先，粘合剂粘贴时会“挤出”到预期的焊盘区域内，这在设计和制造过程中应予以考虑。其次，随着焊盘区域变得更紧凑，这种方法变得越来越困难。配准公差和挤出可以有效减少可焊接的环形区域并违反规范。

另一个选项是使用可光成像覆盖层，这是一个与传统印刷电路板焊膏防护层使用的过程非常相似的过程，使用的材料专门设计用于弯曲。这种方法适用于紧密公差和“方形”焊盘。这种方法的缺点是，这些材料虽然灵活，但不如聚酰亚胺覆盖层灵活，可能不适用于所有应用。如果您有紧凑的几何形状不适合钻孔覆盖层处理，请咨询您的制造商以获取更多选项。

使用既定指南进行柔性材料的压痕、折叠或弯曲：

虽然柔性材料被设计为可以弯曲、折叠和折叠，但材料能承受的应力是有限的。超过这些限制可能导致分层和导体断裂。标准指南是：

单面结构：电路厚度的3-6倍

双面结构：电路厚度的6-10倍

多层结构：电路厚度的10-15倍

动态应用：电路厚度的20-40倍

例如，对于一个总厚度为0.012英寸的双面电路，最小弯曲半径将是0.072英寸。

这些仅仅是柔性印刷电路设计的一些最佳实践。一个学习更多信息的绝佳资源是ASC最近发布的电子书，“柔性和硬挠性基础的伴侣指南”。这个伴侣指南更详细地介绍了这些和其他最佳实践。i007ebooks.com/flexcg