探秘FPC設計：以柔克剛的電路奇跡
柔性電路板設計是將電路系統規劃布局于可彎曲的柔性材料上，如聚酰亞胺、聚酯薄膜等，通過蝕刻、壓合等工藝，制作出具有柔韌性的線路板。該設計優勢顯著，能大幅節省空間，適應不同形狀的安裝需求，還可提升產品的抗震性和耐用性，讓電子產品更輕薄、靈活。 其廣泛應用于智能手環、折疊屏手機等可穿戴及便攜式設備，以及航空航天、醫療器械等領域，為實現產品的高性能和小型化提供了有力支持。
柔性電路板設計具有許多優點，同時也面臨新的設計挑戰。
布局
對電路板的柔性和剛性區域有不同的布局要求，這是柔性電路板設計所特有的。
智能元件布局是將元件放置在剛性或柔性區域，并將其自動放置在該區域的最高元件層的能力。在這兩種柔性狀態下，我們還需要檢查z軸元件之間的間隙。
彎折區域和層結構
彎折區域需要特別考慮，尤其是柔性電路的彎折線上。為了減少壓力，走線需要穿過垂直于彎折線的彎折區域。相鄰層上的走線應進行偏移，以避免形成工字梁。設計者必須能夠在不同層上設置對象之間的面約束和重疊約束。例如，管腳和過孔不應在彎折區域內或附近，以防止開裂。
層結構（亦作橫截面）是根據設計要求設置的。在剛柔結合的設計中，并不是電路板的所有區域都含有所有的層。通常，柔性區域的布線層比剛性區域少。我們必須確保避免在實際上不存在層的區域進行布線。
布線
柔性電路在布線時會面臨一系列獨特的挑戰。
電路的彎折能力，意味著其具有特殊的設計要求。布線注意事項和功能需求包括：弧形角布線，用于圓弧編輯的滑動功能，以及將角轉換為圓弧的功能。下面對這些布線策略、使用時間以及它們對柔性電路板設計的重要性進行簡要介紹。
弧形角布線是對具有彎曲角而不是正交（45°）角的走線進行布線的能力。柔性電路板設計要求使用彎曲的走線對總線線路進行布線以減少應力，因此我們必須使用弧線進行布線。
焊盤有特定要求，以確保堅固性和使用時長。
所有焊盤，包括表面安裝和通孔都應系緊，防止銅與基體材料分離。所有焊盤還應該有圓角，以減少應力點，并消除彎曲過程中的斷裂。這些元件的質量將決定最終用戶產品的使用時長，因此需要仔細檢查。
FPC三維檢查、彎折和彎曲
本質上講，柔性電路板設計增加了一層物理復雜性。
復雜之處在于檢查電路最終彎折狀態這一過程。所有元件必須精確布局，以免在彎曲的任何部分發生碰撞或相互干擾。因此，能夠在三維狀態下分析彎曲電路的配合和間隙的設計工具是十分必要的。理想情況下，分析可以由設計者來完成，且最好分兩個階段進行：在彎折完成狀態期間和完成狀態之后。這有助于發現這兩種狀態中的問題，并提醒我們在這兩種狀態之間出現的問題。
可制造性考慮事項
軟板設計要求獨特的可制造性規則和檢查，以及在制造商交付期間的 額外注意。
柔性電路板設計要求進行額外的約束檢查，以檢查不同層上的對象之間的間隙。在這一環節中，與我們的制造商保持清晰的溝通非常重要，以便了解他們在構建物理產品時的具體約束和許可。
在條件允許的情況下，應將柔性電路的接地區域使用網狀銅箔、減輕重量、提高電路靈活性，并防止撕裂。在設計過程中，使用層間規則檢查及時發現錯誤，而不是后知后覺造成寶貴時間的浪費。這些規則對于多層密集電路板來說更加關鍵，因為它們最容易出現各種設計錯誤。必須對彎折區域到強化筋、焊盤和過孔之間的距離，以及從覆蓋物到焊盤之間的距離進行追蹤。使用智能交換格式（如IPC-2581），可令制造商能夠更確切地捕獲我們的設計意圖。在設計周期早期與制造商進行溝通，可為我們提供盡可能好的反饋。
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