Rigid-Flex Design

Последнее изменение: Pavel Demidov; 02.06.2021

Содержание

Полное содержание

Главная страница: Подробнее о конструировании плат

Возможности конструирования гибко-жестких плат находятся в непрерывном развитии. Недавние обновления включают в себя новые функциональные возможности определения регионов платы и линий сгиба при работе в режиме Board Planning Mode редактора плат и новый режим Board в Layer Stack Manager. Этот набор новых функциональных возможностей имеет общее название Rigid-Flex 2.0.

Для переключения между Rigid-Flex 1.0 и Rigid-Flex 2.0 задайте в диалоговом окне Advanced Settings опции, приведенные ниже:

  • Rigid-Flex 1.0: PCB.RigidFlex2.0 и PCB.RigidFlex.SubstackPlanning отключены
  • Rigid-Flex 2.0: PCB.RigidFlex2.0 и PCB.RigidFlex.SubstackPlanning включены

Обратите внимание, что в предыдущих версиях Altium Designer (Update 2 и более ранних) опция PCB.RigidFlex2.0 называлась Legacy.PCB.RigidFlex. Вместе изменением названия изменилось поведение – при включении старой опции восстанавливался старый режим (Rigid-Flex1.0), в то время как новая опция включает новый режим (Rigid-Flex2.0).

Для получения информации по работе с режимом Rigid-Flex 1.0 перейдите к предыдущей версии этой страницы документации (переключатель версий находится над деревом навигации по страницам слева).

Что такое гибко-жесткая печатная плата?

Как следует из названия, гибкая печатная плата – это набор проводников, напечатанных на гибкую непроводящую пленку. Гибко-жесткой называется печатная плата, которая является сочетанием гибких и жестких плат, как показано на изображении.

Технология гибких плат была изначально разработана для космической программы в целях экономии пространства и веса. На сегодняшний день, эта технология популярна не только из-за экономии пространства и веса, что делает ее идеальной для переносимых устройств, таких как мобильные телефоны или планшеты, но также благодаря уменьшению сложности упаковки, повышению надежности изделия и сокращению стоимости.

Обычно гибкие платы делятся на два класса использования: статические и динамические. Статическими гибкими платами (также называются use A) являются те, которые подвергаются минимальным сгибам при сборке и обслуживании. Динамическими гибкими платами (также называются use B) являются те, которые сконструированы для частых сгибов, такие как головка дисковода, печатающая головка или часть крепления экрана ноутбука. Это разделение важно, поскольку оно влияет на выбор материалов и на методологию конструирования. Существует ряд конфигураций стекапа слоев, которые могут быть изготовлены в виде гибко-жесткой платы, у каждого из которых есть собственные преимущества с точки зрения электрических и физических показателей и стоимости.

Механические гибко-жесткие платы

Проектирование гибкой или гибко-жесткой платы – это во многом процесс, связанный как с электронным, так и механическим аспектом изделия. Конструирование любой печатной платы является процессом трехмерного проектирования, но для гибких и гибко-жестких конструкций требования к 3D намного существеннее, поскольку гибко-жесткая плата может крепиться ко множеству поверхностей в корпусе устройства в процессе его сборки, что требует при конструировании особого внимания к тому, как плата с компонентами будет изгибаться и соединяться с корпусом при сборке.

Традиционным подходом к проверке того, что сложенная плата подходит корпусу, является изготовление картонных механических макетов, но таким способом сложно достичь требуемой точности и реалистичности. Altium позволяет решить эту задачу с помощью CoDesigner – комплексной технологии совместного проектирования механической и электронной частей изделия. CoDesigner позволяет инженеру передавать данные о форме платы и компонентах между ECAD- и MCAD-системой.

Обзор технологии MCAD CoDesigner от Altium

Узнайте Подробнее о совместном проектировании ECAD-MCAD в технической документации

Узнайте больше о передаче гибко-жестких плат в SOLIDWORKS

  • Altium Designer также поддерживает добавление гибко-жестких печатных плат в проект устройства из нескольких электронных модулей. Узнайте больше о Проектировании устройств из нескольких электронных модулей.
  • Чтобы узнать больше о материалах, технологиях, процессах и сложностях, связанных с производством гибко-жестких плат, загрузите и изучите бесплатное руководство по гибко-жестким печатным платам: Rigid-Flex Guidebook.

Конструирование гибко-жесткой печатной платы

Печатная плата конструируется как набор слоев, расположенных друг над другом. Для обычной жесткой печатной платы, форма определяет плату в плоскости X-Y, а стек слоев определяет плату в плоскости Z. Форма платы в плоскости X-Y определяется в главном окне редактирования платы, а настройка слоев осуществляется в менеджере стека слоев (Layer Stack Manager). В гибко-жесткой плате существует больше одной зоны (или региона), которые могут использовать разные наборы слоев.

Для конструирования гибко-жесткой платы необходимо выполнить следующее:

  • Включить режим проектирования гибко-жесткой платы (менеджер стека слоев, команда Tools » Features » Rigid-Flex).
  • Определить сабстеки, необходимые для всех регионов платы, и определить, как эти сабстеки будут совмещены друг с другом в плоскости Z.
  • Определить форму каждого региона, соединить регионы друг с другом в плоскости X-Y и назначить каждому региону нужный сабстек.

Включение проектирования гибко-жесткой платы

Для поддержки сложных структур, присутствующих в современных гибко-жестких печатных платах, редактор структуры платы – Layer Stack Manager – предлагает различные режимы отображения для редактирования структуры платы. Выберите команду Design » Layer Stack Manager, чтобы открыть менеджер стека слов, где вы можете создавать и совмещать сабстеки, необходимые для гибко-жесткой платы.

При открытии менеджера стека слоев будет отображен текущий стекап слоев платы. Для нового документа платы, это будет структура просто двусторонней платы. Чтобы включить функциональные возможности, необходимые для конструирования гибко-жесткой платы, выберите Rigid-Flex из меню Tools » Features или кнопки Features.

Включение проектирования гибко-жесткой платы с помощью Tools или кнопки Features (наведите курсор мыши на изображение, чтобы увидеть).

После включения опции для проектирования гибко-жесткой платы, вместо режима Stackup (который показан выше) будет показан Board mode (показан ниже). Используйте строку навигации (Navigation bar) в верхней правой части менеджера стека слоев для переключения между режимами Stackup и Board, как показано на изображении ниже.

Режим Board менеджера стека слоев используется для определения сабстеков в гибко-жесткой плате.

Режим Board менеджера стека слоев используется для следующего:

  • Добавление сабстеков.
  • Настройка связи между слоями в соседних сабстеках – используют ли они общие слои (Common) либо слои уникальны в этом сабстеке (Individual).
  • Настройка того, внедряются ли прилегающие слои в соседний сабстек.
  • Добавление дополнительных ветвей (ветви используются, если в конструкции используется жесткая секция со множеством исходящих из нее гибких секций – подробнее об этом см. в разделе Создание ветви).

Настройка стека слоев

Плата может включать в себя любое количество сабстеков. Один из подходов, который помогает визуализировать общую структуру платы, заключается в определении сабстека для каждого региона платы. Это не является обязательным, так как достаточно создать сабстек для каждого уникального набора слоев, необходимого в конструкции. При необходимости множеству регионов может быть назначен один и тот же сабстек.

На видео ниже показана гибко-жесткая плата с девятью регионами, которые используют три уникальных сабстека.

Сабстек может быть назначен любому необходимому количеству регионов платы.

Каждый сабстек создается внутри секции. Секции нужны, поскольку вы можете создавать множество сабстеков внутри одной секции, что необходимо, если вы создаете гибко-жесткую плату типа "книжный переплет" (два жестких региона, соединенные несколькими гибкими регионами). На изображении ниже показаны два гибких сабстека, названных FlexUpper и FlexLower, в центальной секции стека слоев.

Гибко-жесткая плата типа "книжный переплет". Обратите внимание, что центральная секция имеет два сабстека.

Работа в режиме Board в Layer Stack Manager:

  • После включения проектирования гибко-жесткой платы, менеджер стека слоев открывается в режиме Board, где осуществляется добавление новых сабстеков и их совмещение с соседними сабстеками.
  • Для редактирования слоев и свойств слоев выбранного сабстека (который обозначается голубым контуром, как показано выше) дважды щелкните ЛКМ по сабстеку либо используйте строку навигации менеджера стека слоев, чтобы выбрать нужный сабстек и открыть режим Stackup, в котором можно редактировать отдельные слои сабстека. Добавляйте и настраивайте слои нужным образом.
  • Чтобы вернуться в режим Board после редактирования сабстека, нажмите кнопку Home в строке навигации менеджера стека слоев.

Добавление и редактирование нового сабстека

Помимо добавления и удаления новых сабстеков, режим Board также используется для настройки того, использует ли стекап общие или собственные слои.

Новый сабстек, созданный из выделенных в данный момент слоев.

Создание нового сабстека:

  • Создание нового сабстека осуществляется из выделенных в данный момент слоев (выделены синим), поэтому сначала необходимо выделить слои, необходимые для нового сабстека:

    • ЛКМ для выделения всего сабстека.
    • Shift+ЛКМ для выделения отдельного слоя в сабстеке. Продолжайте использовать Shift+ЛКМ на других слоя для создания набора выделенных слоев. Либо используйте Shift+ЛКМ на первом нужном слое, затем перейдите сразу к последнему слою и используйте Shift+ЛКМ, чтобы выделить его – все слои между ними также будут выделены.
  • Чтобы добавить новый сабстек из выделенных слоев, нажмите кнопку и выберите подходящую команду:
    • Insert Selected before – создать новый сабстек слева от сабстека, выбранного в данный момент.
    • Insert Selected after – создать новый сабстек справа от сабстека, выбранного в данный момент.
    • Insert Selected into – создать новый сабстек в той же секции, где находится выбранный в данный момент сабстек.
    • Branch – создать новую ветвь, начинающуюся в выделенном в данный момент сабстеке. Информация о ветвях приведена ниже.
  • Другой способ – перетащить с зажатой ЛКМ выделенный набор слоев в горизонтальном направлении в режиме Board, чтобы создать новый сабстек из этих слоев (как показано на видео выше).
  • Будет создан новый сабстек. Дважды щелкните ЛКМ по сабстеку, чтобы открыть его для редактирования в режиме Stackup в Layer Stack Manager.
  • Если вы планируете добавлять покровные слои к гибким регионам, включите опцию Is Flex в панели Properties, когда гибкий сабстек открыт в режиме Stackup.
  • Настройте слои нужным образом, затем нажмите кнопку Home в строке навигации Layer Stack Manager, чтобы вернуться в режим Board.
  • Измените название (Name) сабстека в панели Properties, чтобы отразить его назначение в конструкции.
  • Продолжайте добавлять сабстеки для каждого региона в гибко-жесткой плате, совмещая каждый новый сабстек с предыдущим.

Использование материалов

Включите опцию использования индивидуальных материалов, чтобы допустить использование различных соседних слоев.

В гибко-жестких конструкциях часто используются проводящие и диэлектрические слои, общие для жестких и гибких регионов, но разные внешние диэлектрические слои, такие как покровные пленки. Для упрощения управления ими, панель Properties выбранного сабстека включает в себя опцию Material Usage.

  • Common – все слои в сабстеке с меньшим количеством слоев должны иметь те же самые слои (и свойства), что и у слоев в соседнем сабстеке. К ним относятся как общие проводящие/диэлектрические слои, так и специальные внешние диэлектрические слои, такие как покровные пленки.
  • Individual – допускаются различные сочетания материалов в этом сабстеке.

Создание ветви

Если в конструкции есть структура стекапов, которую нельзя смоделировать в режиме Board, то здесь понадобится использовать ветви. В примере на изображении ниже показаны четыре гибких региона, исходящих из главной платы, на конце каждой из которых находится небольшой жесткий регион. Хотя эти четыре региона можно соединить с MainBoard без использования ветвей, создать небольшой жесткий регион на конце каждого из гибких регионов невозможно.

Выделенному региону ConnectorRegion4 назначен сабстек ConnectorRigid4.

В этой плате необходимо использовать ветви. Ветвь происходит от секции, и у одной секции может быть множество исходящих из нее ветвей. В этом примере, у секции MainBoard есть четыре ветви: FirstFlexBranch, SecondFlexBranch, ThirdFlexBranch и ForthFlexBranch.

Используйте элементы управления в строке навигации, чтобы переключаться между ветвями. Обратите внимание, что режим Board доступен только в сборках закрытой бета-версии.

Работа с ветвями:

  • Ветвь создается из выбранного в данный момент сабстека в качестве своей основы. Выберите нужный сабстек перед добавлением ветви.
  • Нажмите кнопку и выберите Branch из меню. Появится новая ветвь, содержащая только общий сабстек, из которого эта ветвь была создана. Введите подходящее имя ветви (Branch Name) в панели Properties.
  • Добавьте новые сабстеки в ветвь необходимым образом.
  • Используйте строку навигации менеджера стека слоев для переключения между ветвями.

Определение формы и регионов платы

Стек слоев определяет плату в вертикальной направлении, или в плоскости Z. В редакторе плат, область, которую занимает плата в плоскости X-Y, определяется формой платы (Board Shape). Формой платы может быть полигональный регион любой формы, с прямыми или искривленными ребрами, лежащими под любым углом. Плата также может включать в себя внутренние вырезы любой формы.

Существует два способа, которые можно использовать для определения общей формы платы и различных жестких и гибких регионов:

  1. Определение общей формы платы с последующим ее разделением на регионы. Узнайте больше об определении формы платы.
  2. Размещение гибких и жестких регионов в рабочей области для формирования общей формы платы. Узнайте больше о размещении регионов платы.

Окончательная форма может быть создана с использованием обоих этих способов.

Определение формы платы

Общая форма платы определяется набором регионов платы. На этом видео показано два способа создания этих регионов.

Определение формы платы:

  • Форма платы может быть задана интерактивно в режиме планирования платы (View » Board Planning Mode) либо на основе существующего контура в режиме 2D-отображения (View » 2D Layout Mode).
  • Чтобы определить форму платы по существующему контуру, выделите этот контур в режиме 2D-отображения и запустите команду Design » Board Shape » Define from selected objects (или используйте команду Tools » Convert » Create Board Region from selected primitives). Система определит внешнюю границу формы платы по центральной линии выделенных трасс/дуг.
  • Чтобы определить форму платы интерактивно, переключитесь в режим планирования платы и выберите команду Place » Board Region (или нажмите кнопку в Active Bar). Здесь применимы стандартные способы размещения объекта Region. Используйте сетку привязки и направляющие в рабочей области. Включите опцию Board Shape в наборе опций привязки для лучшего контроля при редактировании региона платы. Узнайте больше о Сути привязок.
  • Разместите нужное количество регионов. Регионы могут перекрывать друг друга. Обратите внимание, что это не определяет расстояние, на которое гибкий регион перекрывает жесткий регион – это определяется значениями Intrusion в конфигурации стекапа.
  • Чтобы определить имя (Name) и назначить стек слоев (Layer stack) региону, выделите его и измените свойства в режиме Board Region панели Properties.
  • Чтобы разделить регион платы на два меньших региона, используйте команду Design » Slice Board Region (или нажмите кнопку в Active Bar). Средство разделения использует стандартные режимы размещения углов линий, такие как 45°, 90°, 45° с дугой, 90° с дугой и под произвольным углом. Нажмите Shift+Пробел для изменения режима при разделении.
  • Положение и форму существующего региона платы можно изменить с помощью стандартных способов редактирования полигональных объектов.
  • В более ранних версиях системы, граница между двумя регионами платы определялась размещением линии разделения. Эти линии больше не используются. Теперь то , где заканчивается один сабстек и начинается соседний, определяет граница региона платы. Если два региона платы перекрываются (и у этих регионов есть общие слои), то к области перекрытия будет применен стек с большим количеством слоев.
  • Если у перекрывающихся регионов нет общих слоев, их можно согнуть независимо друг от друга.
  • Больше настроек для контроля этих аспектов будет доступно в менеджере стека слоев в будущем.

Узнайте больше об определении формы платы

Определение сгибов

Сгиб гибкой секции гибко-жесткой платы определяется путем размещения линии сгиба. Линия сгиба – это линейный объект, свойства которого доступны для редактирования в панели Properties в режиме Bend.

Определение линий сгиба

  • Линии сгиба размещаются в режиме планирования платы (клавиша 1).
  • Чтобы разместить линию сгиба, выберите команду Place » Define Bending Line (или нажмите кнопку в Active Bar). Разместите линию сгиба поперек гибкого региона платы. Нет необходимости, чтобы линия сгиба начиналась и заканчивалась точно на границе региона – система автоматически продлит или укоротит линию при необходимости. Хотя бы один конец линии сгиба должен касаться или проходить через границу региона.
  • Чтобы изменить свойства сгиба, выделите его и задайте настройки в режиме Bend панели Properties:

    • Зона сгиба отображается зелено-оранжевым цветом. Щелкните ЛКМ внутри зоны, чтобы выделить этот сгиб.
    • Каждому сгибу можно задать имя для его более простой идентификации.
    • Убедитесь, что сгиб применен к нужному региону. Список доступных регионов приведен в разделе Stack Regions.
    • Задайте радиус (Radius) и угол (Bend Angle) зоны сгиба необходимым образом.
    • Порядок сгибов определяется их индексами (Fold Index). Используйте это, если порядок сгибов важен для проверки.
  • Для перемещения линии сгиба перетаскивайте с зажатой ЛКМ ручки управления на концах линии.
  • Линии сгиба можно применять к границам вырезов в плате.
  • Выделенный сгиб можно удалить, зажав ЛКМ на одной из его вершин и нажав клавишу Delete.

Узнайте больше о размещении линий сгиба

Добавление покровного слоя гибкому региону

Общим свойством гибко-жестких плат является выборочное использование покровного материала. Этот диэлектрический материал наносится на определенные участки плат, из-за выборочного использования его также называют покровным слоем бикини (bikini coverlay). Покровные слои добавляются в Layer Stack Manager, а формой объектов на этом слое можно управлять в режиме Board Planning Mode после включения покровных слоев для этого региона платы.

Добавление и настройка покровного слоя

Добавление покровных слоев осуществляется в Layer Stack Manager. Для этого:

  1. Включите для гибкого сабстека опцию Is Flex.
  2. Щелкните ПКМ по соответствующему слою (или слоям) и выберите команду Insert layer above (below) » Coverlay, чтобы добавить покровные слои.
  3. Задайте свойства покровного слоя, в том числе свойство Coverlay expansion.
  4. Сохраните стек слоев, чтобы применить изменения к плате.
  5. Для каждого покровного слоя, добавленного в стек, в режиме Board Planning mode станут доступными дополнительные вкладки. Обратите внимание, что цвет покровного слоя определяется цветом слоя (панель View Configuration), а не цветом, указанным в Layer Stack Manager.


Добавьте покровные слои в сабстек и задайте их свойства в Layer Stack Manager.

Включение и отображение покровного слоя

Если покровные слои были добавлены в сабстек до того, как этот сабстек был назначен какому-либо региону платы, объекты покровного слоя будут отображены, когда этот сабстек будет назначен региону платы.

Если покровные слои были добавлены в сабстек после того, как этот сабстек был назначен какому-либо региону платы, покровные слои должны быть добавлены этому региону. Покровные слои могут быть добавлены в Board Planning mode путем выделения региона платы и выполнения одного из следующих действий:

  • Щелкните ПКМ по региону и выберите команду Coverlay Actions » Add Coverlay.
  • Нажмите кнопку Add Coverlay в режиме Board Region панели Properties.

Если сабстек был назначен региону платы до того, как покровные слои были добавлены в LSM, используйте команду контекстного меню или кнопку в панели, чтобы добавить их этому региону.

Обратите внимание на вкладки покровных слоев, добавленных в сабстек. Щелкните ЛКМ по вкладке слоя, чтобы сделать этот слой активным и изучить или изменить покровный слой.

Редактирование и размещение дополнительного покровного слоя

Покровный слой автоматически закрывает всю площадь региона платы, которому он был добавлен, как показано на изображении ниже (в соответствии со значением Coverlay expansion, заданным в Layer Stack Manager). Вскрытия работают как дополнительный слой паяльной маски, т.е. они формируются автоматически для контактных площадок компонентов в соответствии с применяемым правилом Solder Mask Expansion либо в соответствии с настройками, заданными для контактной площадки, если для переопределения этого правила была задана настройка Solder Mask Expansions.


Вскрытия в покровном слое для контактных площадок компонентов управляются применяемым правилом Solder Mask Expansion (которое может быть переопределено локальными настройками контактной площадки).

Чтобы изменить покровный слой:

  • Переключитесь в режим Board Planning mode.
  • Щелкните ЛКМ по вкладке соответствующего слоя, чтобы сделать покровный слой активным (может понадобиться сделать покровные слои видимыми в панели View Configuration).
  • Автоматический покровный слой будет сформирован в виде полигонального объекта, который можно выделить и изменить (или удалить) нужным образом.
  • Также при необходимости можно разместить пользовательские объекты покровного слоя с помощью команд Design » Place Coverlay Polygon и Design » Place Coverlay Cutout.

Был добавлен участок пользовательского покровного слоя, и сейчас будет добавлен вырез в нем.

Если покровный слой является активным, при щелчке ЛКМ по региону платы будет выделен покровный слой, а не этот регион. Для выделения региона платы или линии сгиба необходимо переключиться на другой слой, например Multi-Layer.
  • Помните, что изменения пользовательского покровного слоя, такие как изменение формы автоматически добавленного покровного слоя или размещение дополнительных объектов покровного слоя, будут удалены при использовании команды Remove Coverlay для этого региона платы.
  • При перемещении региона платы с заданным покровным слоем полигон покровного слоя не будет перемещен следом. В этом случае, необходимо удалить покровный слой (ПКМ » Coverlay Actions » Remove Coverlay) и добавить его повторно (ПКМ » Coverlay Actions » Add Coverlay). Либо вы можете удалить полигон покровного слоя, включив его слой в панели View Configuration, щелкнув ЛКМ по покровному слою под проектной областью, чтобы сделать слой активным, и выделив и удалив полигон покровного слоя.

Как формируются выходные документы для покровных слоев

При формировании выходных данных каждый слой выводится в виде отдельного набора данных. Например, при формировании файлов Gerber верхний слой паяльной маски записывается в один файл Gerber, верхний покровный слой записывается в другой файл Gerber.

Выходные данные для покровного слоя можно разделить на две категории:

  • Вскрытия контактных площадок/переходных отверстий – выходной документ для вскрытий контактных площадок/переходных формируется таким же образом, как обычные выходные документы для верхнего/нижнего слоя паяльной маски, т.е. объект нужного размера/формы появится в соответствии с применяемым правилом проектирования для вскрытий в паяльной маски или настройками объекта, если применены локальные настройки.
  • Полигональные области покровного слоя (размещенные автоматически или вручную) – формируется закрытый контур из полилинии, который определяет внешнюю границу каждого региона покровного слоя. Этот контур может использоваться для определения траектории резания покровного слоя. Вырезы (заданные пользователем отверстия нестандартной формы), определенные в покровном слое, также выводятся в виде замкнутой полилинии для формирования траектории резания.
Центральной линией полилинии шириной 1 мил является граница покровного слоя.


Изучение выходного документа Gerber в средстве просмотра CAM – синим обозначен покровной слой, фиолетовым – верхний слой паяльной маски.


В приближении показан выделенный вырез в покровном слое – как и контур покровного слоя, вырез определен в виде замкнутой полилинии.

Поддерживаемые форматы выходных документов

Выходные документы для покровных слоев поддерживаются всеми соответствующими выходными форматами, доступными в Altium Designer.

Выходные документы покровной пленки

  • Gerber RS-274X, X2 – определяются вскрытия, определенные над объектами, такими как контактные площадки и переходные отверстия. Внешняя граница покровного слоя, а также пользовательские вырезы, отображаются контурами, которые производитель может использовать для определения траектории резания.
  • ODB++ – регионы определенных материалов стека слоев выводятся (полигоны и вырезы в полигонах) в ODB++ v7.0 и более новой версии, которые поддерживают множество стеков слоев и определения гибко-жестких плат.
  • IPC2581B – как и в ODB++, поддерживаются множество определений стеков слоев и полигоны регионов стека слоев.

Выходные документы стека слоев

  • ODB++
  • IPC2581B
  • Отчет о стеке слоев

Выходные документы об инструментах

  • NC / траектория инструмента Excellon – формируется из контура для полигональных объектов.

Распечатки

  • Распечатки могут быть настроены нужным образом.

Отображение и складывание гибко-жесткой платы в 3D

Редактор плат включает в себя мощное ядро 3D-визуализации, которое позволяет отображать реалистичное 3D-представление печатного узла. Это ядро также поддерживает гибко-жесткие платы, и при использовании ползунка Fold State в панели PCB оно позволяет проверить гибко-жесткую конструкцию в плоском состоянии, в полностью сложенном состоянии и в любом промежуточном состоянии.

Чтобы переключиться в режим 3D-отображения, нажмите клавишу 3 (нажмите 2, чтобы вернуться в 2D, или 1, чтобы вернуться в режим Board Planning Mode). Плата будет отображена в 3D. Если в посадочные места компонентов добавлены 3D-модели, которые определяют смонтированные компоненты, они также будут отображены. На изображении ниже вы можете увидеть, что на плате присутствует аккумулятор и держатель для него.

Чтобы применить все линии сгиба, перемещайте ползунок Fold State в панели PCB, когда она находится в режиме Layer Stack Regions, как показано на изображении ниже. Обратите внимание, что сгибы применяются в порядке, заданном их индексами. У линий сгиба может быть один индекс – в этом случае, при использовании ползунка Fold State они будут применяться одновременно. Плату также можно складывать/раскладывать с помощью команды View » Fold/Unfold (или клавиши 5).


Используйте ползунок Fold State (или клавишу 5) для применения линий сгиба в порядке, заданном их индексами.

Поддержка гибко-жестких плат средством создания 3D-роликов

Складывание гибко-жесткой платы можно зафиксировать в виде 3D-ролика. Это очень просто, и для этого не нужно использовать ключевые кадры, показывающие промежуточные состояния складывания.

Перейдите на страницу 3D-видео платы для получения подробной информации о том, как создавать 3D-ролики. Краткое руководство приведено ниже.

  1. Переключитесь в 3D-режим редактора плат.
  2. Откройте панель PCB 3D Movie Editor и создайте новое видео, нажав кнопку New. Щелкните ЛКМ по новому видео в разделе Movie Title и задайте ему подходящее имя.
  3. Создайте начальный ключевой кадр (Key Frame), показывающий плату в разложенном состоянии.
  4. Переместите ползунок Fold State, чтобы показать гибко-жесткую плату в сложенном состоянии, затем расположите сложенную плату нужным образом.
  5. Создайте второй ключевой кадр для этого вида и задайте время, которое необходимо на складывание гибко-жесткой платы (настройка Duration). Обычно это несколько секунд.
  6. Чтобы проверить, что видео корректно отображает процесс складывания, нажмите кнопку воспроизведения (расположена в элементах управления в нижней части панели).

  7. Для формирования файла ролика добавьте выходной документ PCB 3D Video в файл Output Job. Задайте настройки формата видео в диалоговом окне Video settings.
  8. Нажмите Generate Content в файле Output Job, чтобы создать файл ролика.

Видео ниже было создано с помощью этого процесса. В нем присутствует два ключевых кадра, как описано выше, а также один дополнительные ключевой кадр, который был добавлен для показа конечного положения в течение одной секунды.

Простой 3D-ролик, созданный из трех ключевых кадров. Последовательность сгибов определена их индексами.

Узнайте больше о 3D-видео платы

Замечания по конструированию

Ниже приведен список ключевых моментов, которые необходимо учитывать при конструировании гибко-жестких плат:

  • Трассировка проводников – важен выбор стиля углов для трасс, расположенных на гибком регионе. Не используйте острые углы – используйте кривые для уменьшения механического напряжения.
  • Форма и площадь контактных площадок – используйте скругления (каплеобразные отводы) с "шипами" для односторонней гибкой платы. Это служит для закрепления части контактной площадки покровной пленкой.
  • Сквозные отверстия – избегайте использования сквозных отверстий в области сгиба, особенно для динамических гибко-жестких плат.
  • Покровная пленка – избегайте мест концентрации напряжений (вскрывающих входящую трассу); уменьшайте вскрытия в покровной пленке до 250 мкм.
  • Полигоны – используйте заполнение сеткой, если это возможно.
  • Ступенчатая длина – чтобы избежать коробления слоев при сгибе, увеличивайте длину каждого последующего слоя примерно на 1,5 толщины слоя.
  • Запасная петля – делайте гибкий регион немного длиннее, чтобы упростить сборку/разборку и чтобы допустить разброс размеров изделия (эта дополнительная длина также называется запасной петлей).
  • Экономия меди – учитывайте, как будут располагаться гибкие платы в групповой заготовке. Может быть целесообразным внести изменения в конструкцию для лучшего использования материала.
  • Панелизация – ориентируйте гибкие регионы с учетом зерна материала (сгиб должен идти вдоль зерна).
  • Сопротивление отрыву – скругленные углы; сверление в углах; отверстия в прорезях; оставляйте металл в углах.
  • Трассировка – располагайте трассы в шахматном порядке в двусторонней плате во избежание эффекта "двутавровой балки" и расширяйте трассы, проходящие через зону изгиба (это особенно важно для постоянных сгибов).
  • Коэффициент постоянного сгиба – задайте отношение радиуса сгиба к толщине платы. В идеальном случае, у многослойных плат должен быть коэффициент сгиба по крайней мере 15:1. Для двусторонних плат, минимальный коэффициент сгиба должен быть 10:1. Для односторонних плат, минимальный коэффициент сгиба должен быть 5:1. Для динамических плат стремитесь к коэффициенту сгиба 20-40:1.
  • Прокатанная отожженная медь более пластична; электроосажденная медь – не лучший выбор для гибких регионов.

Требования к документации и чертежам

Типовые требования к документации:

  1. Гибкие печатные платы должны быть изготовлены в соответствии с требуемым классом по стандарту IPC-6013.
  2. Гибкие печатные платы должны быть сконструированы таким образом, чтобы соответствовать минимальному классу воспламеняемости V-0 (если необходимо).
  3. Гибкие печатные платы должны соответствовать требованиям RoHS (если необходимо).
  4. Жестким материалом должен быть GFN согласно IPC-4101/24 (при использовании эпоксидного материала).
  5. Жестким материалом должен быть GIN согласно IPC-4101/40 (при использовании полиимидного материала).
  6. Гибкий материал, покрытый медью, должен соответствовать IPC 4204/11 (гибкий безадгезивный диэлектрический материал с медным покрытием).
  7. Материал покровного слоя должен соответствовать IPC 4203/1.
  8. Максимальная толщина платы не должна превышать требуемую величину, с учетом всех процессов прессования и осаждения. Толщина измеряется по конечным осажденным поверхностям.
  9. Толщина акрилового адгезива в жесткой части панели не должна превышать 10% от общей толщины конструкции. См. комментарии к этому выше.
  10. Для упрощения производства может использоваться пакетный материал, который должен быть удален из гибкой части платы перед отгрузкой.
  11. Толщина гибкой части не должна превышать требуемую величину. Не указывайте это, если эта толщина не критична.
  12. Минимальная толщина медных стенок металлизированных сквозных отверстий должна соответствовать требуемой (рекомендуемое среднее значение составляет 25 мкм), как и минимальный гарантийный поясок (рекомендуемое значение составляет 50 мкм).
  13. Используйте зеленую паяльную маску LPI (если необходимо) над неизолированной медью с обеих сторон только на жестких участках платы. Весь открытый металл должен соответствовать требованиям к шероховатости поверхности.
  14. Наносите шелкографию на обе стороны платы (если необходимо) с использованием белых или желтых (наиболее распространены) непроводящих эпоксидных чернил.
  15. Требования к маркировке и идентификации.
  16. Требования к электрическим испытаниям.
  17. Требования к упаковке и отгрузке.
  18. Требования к импедансу.

Дополнительная информация на чертежах

  1. Таблица отверстий с информацией о конечном размере отверстий, соответствующими допусками и указанием наличия металлизации.
  2. Габаритный чертеж, включающий в себя справочные данные, важные размеры, соединения гибких и жестких регионов, места сгибов и обозначения направлений.
  3. Информация о групповой заготовке, если необходимо.
  4. Информация о конструкции и слоях, с данными о материале каждого слоя, толщинах и весах меди.

Список литературы

Flex Circuit Design Guide от Epec Engineering Technologies.

Flexible Circuit Technology, Джо Фьелстад (Joe Fjelstad).

Flex Circuits Design Guide от Minco Products Inc.

Веб-сайт Machine Design:

Обнаружили проблему в этом документе? Выделите область и нажмите Ctrl+Enter, чтобы оповестить нас.

Связаться с нами

Связаться с нашими Представительствами напрямую

We're sorry to hear the article wasn't helpful to you.
Could you take a moment to tell us why?
Вы сообщаете о проблеме, связанной со следующим выделенным текстом
и/или изображением в активном документе:
Бесплатная пробная версия Altium Designer
Бесплатная пробная версия Altium Designer
Давайте приступим. Для начала, Вы или Ваше предприятие уже используете Altium Designer?

Если Вы хотите поговорить с представителем, пожалуйста, свяжитесь с местным офисом Altium.
Copyright © 2019 Altium Limited

В таком случае, для чего Вам необходима пробная лицензия?

Если Вы хотите поговорить с представителем, пожалуйста, свяжитесь с местным офисом Altium.
Copyright © 2019 Altium Limited

Вам для этого не нужна пробная лицензия.

Нажмите кнопку ниже, чтобы загрузить установщик самой новой версии Altium Designer

Загрузить установщик Altium Designer

Если Вы хотите поговорить с представителем, пожалуйста, свяжитесь с местным офисом Altium.
Copyright © 2019 Altium Limited

Пожалуйста, заполните форму ниже, чтобы получить ценовое предложение.

Нажимая [Получить бесплатнную пробную версию], Вы соглашаетесь с нашей Политикой конфиденциальности. Вам могут приходить сообщения от компании Altium, и Вы можете изменить настройки уведомлений в любой момент.

Если Ваша подписка Altium активна, у Вас нет необходимости в пробной лицензии.

Если у Вас нет активной подписки Altium, пожалуйста, заполните форму ниже, чтобы получить пробную версию.

Нажимая [Получить бесплатнную пробную версию], Вы соглашаетесь с нашей Политикой конфиденциальности. Вам могут приходить сообщения от компании Altium, и Вы можете изменить настройки уведомлений в любой момент.

Для чего Вы хотите попробовать Altium Designer?

Если Вы хотите поговорить с представителем, пожалуйста, свяжитесь с местным офисом Altium.
Copyright © 2019 Altium Limited

Вы нашли нужное место! Пожалуйста, заполните форму ниже, чтобы начать использование пробной версии.

Нажимая [Получить бесплатнную пробную версию], Вы соглашаетесь с нашей Политикой конфиденциальности. Вам могут приходить сообщения от компании Altium, и Вы можете изменить настройки уведомлений в любой момент.

Great News!

Valid students can get their very own 6-month Altium Designer Student License for FREE! Just fill out the form below to request your Student License today.

Нажимая [Получить бесплатнную пробную версию], Вы соглашаетесь с нашей Политикой конфиденциальности. Вам могут приходить сообщения от компании Altium, и Вы можете изменить настройки уведомлений в любой момент.

Вы можете загрузить бесплатную лицензию средства просмотра Altium Designer Viewer сроком действия 6 месяцев.

Пожалуйста, заполните форму ниже, чтобы запросить эту лицензию.

Нажимая [Получить бесплатнную пробную версию], Вы соглашаетесь с нашей Политикой конфиденциальности. Вам могут приходить сообщения от компании Altium, и Вы можете изменить настройки уведомлений в любой момент.

Замечательно! Создавать новое - отличное занятие. У нас есть превосходная программа для Вас.

Upverter - бесплатная платформа, разработанная специально для любителей проектирования.

Нажмите здесь, чтобы попробовать!

Если Вы хотите поговорить с представителем, пожалуйста, свяжитесь с местным офисом Altium.
Copyright © 2019 Altium Limited

Вы можете загрузить бесплатную лицензию средства просмотра Altium Designer Viewer сроком действия 6 месяцев.

Пожалуйста, заполните форму ниже, чтобы запросить эту лицензию.

Нажимая [Получить бесплатнную пробную версию], Вы соглашаетесь с нашей Политикой конфиденциальности. Вам могут приходить сообщения от компании Altium, и Вы можете изменить настройки уведомлений в любой момент.