挠性板的应用和优缺点
发布时间: 2025-04-19
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发布时间: 2021-09-15
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挠性板是一种建立在能够弯折的超薄基板材料上的印制电路互连结构,它们能够弯折成为立体三维(3D)结构,而这是刚性板无法实现的。由于具有这种灵活性,挠性板比其他连接方式具备更多优点,更适用于在狭小空间内实现高密度互连的电子设备。如图62.1所示,电子设备中应用的大部分挠性板多用于连接而非组装布线。
1.1 挠性板的优缺点
挠性板的基本优势在于薄及可弯折性,可以产生其他电路互连结构不具备的附加优势(见表62.1)。如在狭小空间内实现三维布线、组装及保持小半径的长期动态弯折,是其他电路互连结构无法替代的典型场景。不过,这种不稳定的薄型结构也给挠性板带来很多缺点。所以在实际封装系统中应用时,应权衡利弊避开缺点。不当地使用挠性板,可能会使产品的制程良率和生产效率降低,成本飙升。
1.2 挠性板的经济性
与同等尺寸的刚性板或扁平电缆相比,挠性板的最大缺点在于它的价格要高得多。通常,为了实现三维互连结构,挠性板的尺寸要比刚性板的尺寸更大。尽管印制电路板(PCB)的成本上升了,但是通常情况下,使用挠性板比使用多层刚性板加相应连接器的方式更省钱,因此我们在比较两者的成本时,要考虑实际应用情况,即要把PCB 应用过程中所有的成本都涵盖进来作对比包括连接器、连接线缆和附加的组装成本。
由于挠性板的制造成本要比实现同样电气功能的单独的刚性板高,所以使用挠性板时要注意,除非必须要实现三维布线的特性,否则在设计上应充分评估是否采用挠性板,特别是在布线成本需要控制的消费类电子产品中。挠性板多用于那些非它不可的场合(如在狭小空间内实现弯曲布线,轻量化产品,或者需要实现长期弯折的场合)。所以最关键的考量是,在产品中使用挠性板带来的产品性能提升的价值能否超过它的成本上升值。
电子产品的小型化要求在一个狭小的空间内进行极其灵活的布线,因此,挠性板有很多应用场合。图62.2显示了挠性板在数码相机中的应用--挠性板是这类产品的最佳技术解决方案。并使成本控制在低水平。在这个例子中,整个电路结构由一块多层刚性板和十几块挠性板组成整体布局达到最优,并且控制了总体电路结构的成本。
2 挠性板的应用
如前所述,挠性板应用于其他电路互连结构不能胜任的场合。表62.2给出了挠性板的特点及其应用领域。表中给出了挠性板应用在电子产品中的典型例子,便携式电子产品,如手机、数码相机、汽车仪表盘、手持计算设备等需要在狭小空间内实现可靠的三维布线的产品。在某些相机中,十几块挠性板压缩后只占据很小的空间。挠性板还可在许多具有机械移动部件的电子产品中实现铰链式连接,如笔记本电脑、掌上电脑、PDA等。很多电子产品,如硬盘、小型打印机翻盖手机等,都需要寿命较长的动态翻转结构。此外,在航空电子设备和小型便携式电子产品(如手机)中,还使用多层刚挠结合板,有效减少布线空间和增加布线可靠性,刚挠结合板正好能够满足所有的这些布线要求。同时,制造商也在努力降低这些用于消费类电子产品中的挠性板的生产成本。
---------------本文章摘取自《印制电路手册》(原书第6版·中文修订版)第62章
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