刚柔结合PCB技术的案例
何时使用 软硬结合板(Rigid-flex PCB)
把所有东西放在盒子里变得越来越难了; 它的成本也越来越高。 一种有助于设计人员满足尺寸约束的解决方案是刚柔结合PCB技术，但大多数设计团队都试图避免在产品成本问题时使用刚柔结合PCB。 但它真的像我们想象的那样昂贵吗？
首先，考虑将传统刚性电缆 - 刚性PCB组件的成本与基于刚柔结合技术的组件相比较。 前一种结构适用于短期设计; 但是，它需要每块板上的连接器和相互连接，所有这些都会增加BoM的成本。 此外，刚性 - 电缆 - 刚性设计易于“冷接合”，并缩短使用寿命。 相比之下，刚柔结合电路消除了这些接头，使其更加可靠，并能够提供更高的产品质量和更长的使用寿命。因此，虽然刚柔结合PCB技术当然不是新技术，但现在各种考虑使其更加可行 - 其中最重要的是成本。
模拟成本
在某些设计中，刚性 - 柔性不是一种可行的替代方案，您a必须尽职尽责地确定成本大致相等的收支平衡点。 这种价格模拟可以通过考虑制造和组装的总报价成本来完成。 只要设计参数得到充分理解（例如，层叠，通过计数，轨道和空间比率估算等），就可以在设计之前引用PCB。
我们使用真正的刚柔结合设计和比较刚性电缆 - 刚性等效物进行了制造成本模拟。 用于比较的组件BoM仅在非柔性版本所需的电缆和连接器方面不同。 对于我们的模拟，传统设计由四层板组成，它们之间使用柔性电缆和连接器，而刚柔结构设计是四层PCB，带有两个内部柔性层。 两种设计的制造成本均基于真实的PCB制造商报价，并包括组装成本。
图1该报价生成成本图将刚柔结合设计与刚性电缆刚性组件进行了比较。
找到你的盈亏平衡点
由于图1中描绘的项目容量达到100个单位，因此与传统设计方法相比，刚柔结合设计成为更具成本效益的选择。 这种成本节省的一个关键原因是刚柔结合电路不使用连接器/电缆或需要任何连接器组件。 此外，它们还具有更高的可靠性和工艺良率。 但这只是冰山一角。
由于刚柔结合PCB不需要电缆组装，因此它们的整体装配工作量减少了，测试复杂性也降低了 - 这两者都降低了成本。 此外，需要购买的组件更少，从而降低了供应链风险。 刚柔结合PCB可以设计成使产品维护更方便，因此在产品生命周期中更具成本效益。
图2现场可维修组件的刚性 - 柔性可视化
那么设计时间呢？
虽然制造，装配，测试和物流的成本是考虑任何特定项目的刚柔结合技术可行性的关键因素，但设计和开发成本不容忽视。刚柔结合设计通常需要机械团队协助设计的柔性部分，以及PCB与最终产品的集成。 该过程非常耗时且成本高，并且容易出错。
更糟糕的是， PCB设计工具经常忽略刚柔结合设计的折叠和装配方面。 刚柔结合技术设计要求设计师思考和使用3D。 可以折叠，扭曲和卷起柔性部分以遵循机构的设计。 但传统的PCB设计工具不支持3D板设计或设计的弯曲部分中弯曲和折叠的定义和模拟。 它们甚至不支持在设计的不同部分中定义不同的层堆栈，包括包含设计的柔性部分的区域。
因此，刚 - 柔性设计者不得不将其3D设计的刚性和柔性部分手动转换为适合制造的平面2D表示。 然后，他们必须手动记录设计的所有弯曲区域，并仔细检查在设计的刚性和弯曲部分之间的过渡处附近是否放置了任何组件或过孔。 此过程受许多其他规则的约束，其中大多数规则并不太令人惊讶，大多数PCB设计软件都不支持这些规则。
一般而言，与使用传统PCB设计软件的标准刚性PCB相比，设计刚柔结合PCB所需的额外努力使其成本更低。 幸运的是，具有先进3D功能的现代设计工具，以及对设计的弯曲部分中的弯曲和折叠的定义和模拟的支持，以及设计的不同部分中的不同层堆叠的定义现在都可用。 这些工具通常无需使用机械CAD工具处理设计的柔性部分，从而为设计人员和设计团队节省了时间和金钱。
3D设计确保成功
在使用现代PCB设计工具的支持下，开发人员和电路板生产商之间的早期协调是使刚柔结合技术成为更具成本效益的选择的另一个因素。 与传统的刚性板设计相比，刚柔结合设计需要设计师和制造商之间更紧密的合作。 产生成功的刚柔结合设计所需的权衡转化为设计师可以通过制造商的输入开发的一组设计规则。 这些考虑因素包括设计中的层数，材料选择，迹线和过孔的推荐尺寸，粘合方法和尺寸控制。 使用正确的设计工具，可以清楚地定义这些考虑因素，并在早期获得适当的重量，以便可以适当优化刚柔性PCB，进一步优化其总体成本。
图3 PCB CAD工具需要生成装配的3D模型，以确保正确的首次设计。
深圳市铭华航电SMT贴片：无可否认，现有的行业趋势和消费者需求正在推动设计师和设计团队达到他们的极限，迫使他们寻求新的替代方案来应对他们现在面临的电子设计挑战。 这些挑战，特别是对当今移动设备的要求，正在将刚柔结合技术推向主流，并使其在一系列应用中更具商业可行性。 支持3D产品开发，早期协作以及所有必要的刚柔结合定义和仿真的现代PCB设计工具的可用性极大地减少了刚柔结合设计的痛苦，并使其成为更具吸引力的解决方案 - 在适当的情况下是比刚性电缆刚性PCB设计便宜。 对于今天的设计团队来说，这种选择可能仅仅意味着产品成功或失败之间的差异。
