Как рассчитать минимальную ширину и расстояние между дорожками для изготовления жестких и гибких печатных плат?

Жестко-гибкие печатные платы (PCB) завоевали огромную популярность в электронной промышленности благодаря своей способности сочетать в себе преимущества как жестких, так и гибких подложек. Поскольку эти платы становятся более сложными и густонаселенными, точный расчет минимальной ширины и расстояния между дорожками становится критически важным для обеспечения надежной работы и предотвращения таких проблем, как помехи сигнала и короткие замыкания.В этом подробном руководстве описаны основные шаги по расчету минимальной ширины дорожек и расстояния между ними при изготовлении жестко-гибких печатных плат, что позволит вам разрабатывать высококачественные и долговечные конструкции печатных плат.

Понимание жестко-гибких печатных плат:

Жестко-гибкая печатная плата — это печатная плата, сочетающая в себе жесткую и гибкую подложки на одной плате. Эти подложки соединяются посредством сквозных отверстий (PTH), обеспечивая электрические соединения между жесткими и гибкими участками печатной платы. Жесткие участки печатной платы изготовлены из прочных, негибких материалов, таких как FR-4, а гибкие участки — из таких материалов, как полиимид или полиэстер. Гибкость подложки позволяет сгибать или складывать печатную плату, чтобы разместить пространство, недоступное для традиционных жестких плат. Жесткая-гибкая Комбинация жестких и гибких областей в печатной плате позволяет создать более компактную и гибкую конструкцию, что делает ее подходящей для приложений с ограниченным пространством или сложной геометрией. Эти печатные платы используются в самых разных отраслях и приложениях, включая аэрокосмическую промышленность, медицинское оборудование, автомобильную электронику и бытовую электронику. Жестко-гибкие печатные платы обладают рядом преимуществ по сравнению с традиционными жесткими платами. Они позволяют уменьшить размер и вес электронного оборудования и упростить процесс сборки за счет устранения дополнительных разъемов и кабелей. Они также обеспечивают большую надежность и долговечность, поскольку имеют меньше точек отказа, чем традиционные жесткие доски.

Важность расчета минимальной ширины и расстояния при изготовлении жесткой гибкой печатной платы:

Расчет минимальной ширины и расстояния между дорожками имеет решающее значение, поскольку он напрямую влияет на электрические характеристики конструкции печатной платы.Недостаточная ширина дорожки может привести к высокому сопротивлению, ограничивающему величину тока, который может протекать через дорожку. Это может вызвать падение напряжения и потерю мощности, что может повлиять на общую функциональность схемы. Недостаточное расстояние между дорожками может привести к короткому замыканию, поскольку соседние дорожки могут касаться друг друга. Это может вызвать утечку тока, которая может повредить цепь и вызвать неисправность. Кроме того, недостаточное расстояние может привести к перекрестным помехам, когда сигнал от одной трассы мешает соседним трассам, снижая целостность сигнала и вызывая ошибки передачи данных. Точный расчет минимальной ширины и расстояния между дорожками также имеет решающее значение для обеспечения технологичности. Производители печатных плат имеют особые возможности и ограничения в отношении процессов изготовления и сборки дорожек. Соблюдая минимальные требования к ширине и расстоянию между дорожками, вы можете быть уверены, что ваша конструкция может быть успешно изготовлена ​​без таких проблем, как перемычки или разрывы.

Факторы, влияющие на минимальную ширину и расстояние между дорожками при изготовлении жестких и гибких печатных плат:

Несколько факторов влияют на расчет минимальной ширины дорожек и расстояния для жестко-гибкой печатной платы. К ним относятся допустимая нагрузка по току, рабочее напряжение, свойства диэлектрических материалов и требования к изоляции. Другие ключевые факторы включают используемый производственный процесс, например, технологию производства и возможности оборудования.

Допустимая токовая нагрузка дорожки определяет, какой ток она может выдержать без перегрева. Более высокие токи требуют более широких дорожек, чтобы предотвратить чрезмерное сопротивление и выделение тепла. Рабочее напряжение также играет важную роль, поскольку оно влияет на необходимое расстояние между дорожками для предотвращения искрения или электрического пробоя. Свойства диэлектрического материала, такие как диэлектрическая проницаемость и толщина, влияют на электрические характеристики печатной платы. Эти свойства влияют на емкость и полное сопротивление дорожки, что, в свою очередь, влияет на ширину дорожки и расстояние, необходимое для достижения желаемых электрических характеристик. Требования к изоляции диктуют необходимое расстояние между дорожками, чтобы обеспечить надлежащую изоляцию и минимизировать риск коротких замыканий или электрических помех. Различные приложения могут предъявлять разные требования к изоляции по соображениям безопасности и надежности. Возможности производственного процесса и оборудования определяют минимально достижимую ширину и расстояние между дорожками. Различные методы, такие как травление, лазерное сверление или фотолитография, имеют свои ограничения и допуски. Эти ограничения необходимо учитывать при расчете минимальной ширины и расстояния между дорожками, чтобы обеспечить технологичность.

Рассчитайте минимальную ширину дорожки при изготовлении жесткой и гибкой печатной платы:

Чтобы рассчитать минимальную ширину дорожки для конструкции печатной платы, необходимо учитывать следующие факторы:

Допустимая токовая нагрузка:Определяет максимальный ток, который должна выдерживать трасса без перегрева. Это можно определить на основе электрических компонентов, подключенных к трассе, и их характеристик.
Рабочее напряжение:Учитывайте рабочее напряжение конструкции печатной платы, чтобы гарантировать, что дорожки могут выдерживать необходимое напряжение без пробоя или образования дуги.
Тепловые требования:Учитывайте тепловые требования к конструкции печатной платы. Более высокая пропускная способность по току приводит к выделению большего количества тепла, поэтому для эффективного рассеивания тепла могут потребоваться более широкие дорожки. Рекомендации по повышению температуры и ширине трасс можно найти в таких стандартах, как IPC-2221.
Онлайн калькуляторы или стандарты:Используйте онлайн-калькулятор или отраслевой стандарт, например IPC-2221, чтобы получить рекомендуемую ширину дорожек с учетом максимального тока и повышения температуры. Эти калькуляторы или стандарты учитывают такие факторы, как максимальная плотность тока, ожидаемое повышение температуры и свойства материала печатной платы.
Итерационный процесс:Ширину трассы может потребоваться итеративно корректировать на основе расчетных значений и других соображений, таких как производственные ограничения и требования к целостности сигнала.

Рассчитайте минимальное расстояние при изготовлении жесткой и гибкой печатной платы:

Чтобы рассчитать минимальное расстояние между дорожками на жесткой гибкой печатной плате, необходимо учитывать несколько факторов. Первым фактором, который следует учитывать, является напряжение пробоя диэлектрика. Это максимальное напряжение, которое может выдержать изоляция между соседними дорожками, прежде чем она выйдет из строя. Напряжение пробоя диэлектрика определяется такими факторами, как свойства материала диэлектрика, условия окружающей среды и требуемый уровень изоляции.

Еще одним фактором, который следует учитывать, является расстояние утечки. Ползучесть — это тенденция электрического тока перемещаться по поверхности изоляционного материала между дорожками. Расстояние утечки — это кратчайшее расстояние, на котором ток может течь по поверхности, не вызывая проблем. Пути утечки определяются такими факторами, как рабочее напряжение, загрязнение или степень загрязнения, а также условия окружающей среды.

Также необходимо учитывать требования к разрешению. Зазор — это кратчайшее расстояние между двумя проводящими частями или дорожками, которое может вызвать дугу или короткое замыкание. Требования к зазору определяются такими факторами, как рабочее напряжение, степень загрязнения и условия окружающей среды.

Чтобы упростить процесс расчета, можно воспользоваться отраслевыми стандартами, такими как IPC-2221. Стандарт содержит руководящие принципы и рекомендации по расположению дорожек на основе различных факторов, таких как уровни напряжения, свойства изоляционного материала и условия окружающей среды. Альтернативно вы можете использовать онлайн-калькулятор, предназначенный для жестко-гибких печатных плат. Эти калькуляторы учитывают различные параметры и определяют приблизительное минимальное расстояние между трассами на основе предоставленных входных данных.

Проектирование технологичности для изготовления жестких и гибких печатных плат:

Проектирование для технологичности (DFM) — важный аспект процесса проектирования печатных плат. Он включает в себя рассмотрение производственных процессов и возможностей для обеспечения эффективного и надежного изготовления конструкций. Важным аспектом DFM является определение минимальной ширины дорожек и расстояния между печатными платами.

Выбранный производитель печатной платы играет важную роль в определении достижимой ширины и расстояния между дорожками. У разных производителей могут быть разные возможности и ограничения. Необходимо убедиться, что производитель может удовлетворить требуемые требования к ширине и расстоянию дорожек без ущерба для надежности или технологичности.

Настоятельно рекомендуется связаться с выбранным производителем на ранних этапах процесса проектирования. Обмениваясь проектными спецификациями и требованиями с производителями, можно выявить и устранить любые потенциальные ограничения или проблемы. Производители могут предоставить ценную информацию о осуществимости конструкции и при необходимости предложить модификации или альтернативные подходы. Раннее общение с производителями также может помочь оптимизировать конструкцию для обеспечения технологичности. Производители могут внести свой вклад в разработку эффективных производственных процессов, таких как панельизация, размещение компонентов и вопросы сборки. Такой совместный подход гарантирует, что окончательный проект не только технологичен, но и соответствует требуемым спецификациям и требованиям.

Расчет минимальной ширины и расстояния между дорожками является важным шагом при проектировании жестко-гибкой печатной платы. Тщательно учитывая такие факторы, как допустимая нагрузка по току, рабочее напряжение, диэлектрические свойства и требования к изоляции, инженеры могут разрабатывать конструкции печатных плат с превосходными характеристиками, надежностью и долговечностью. Кроме того, понимание производственных возможностей и привлечение производителей на ранней стадии могут помочь решить любые потенциальные проблемы и обеспечить успешное производство. Вооружившись этими расчетами и соображениями, вы можете с уверенностью создавать высококачественные жестко-гибкие печатные платы, отвечающие строгим требованиям современных сложных электронных приложений.
Capel поддерживает жесткую гибкую печатную плату с минимальным межстрочным пространством/шириной 0,035 мм/0,035 мм.Компания Shenzhen Capel Technology Co., Ltd. основала собственный завод по производству жестких гибких печатных плат в 2009 году и является профессиональным производителем гибких печатных плат. Обладая 15-летним богатым опытом реализации проектов, строгим технологическим процессом, отличными техническими возможностями, передовым оборудованием для автоматизации, комплексной системой контроля качества, компания Capel имеет профессиональную команду экспертов, которая предоставляет клиентам по всему миру высокоточные, высококачественные 1-32-слойные жесткие гибкие системы. плата, HDI Rigid Flex Pcb, Изготовление жестких гибких печатных плат, сборка жестко-гибких печатных плат, быстроповоротные жесткие гибкие печатные платы, прототипы быстроповоротных печатных плат. Наши отзывчивые предпродажное и послепродажное техническое обслуживание, а также своевременная доставка позволяют нашим клиентам быстро использовать рыночные возможности для своих проектов.