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便攜式電子設備為什么更適合使用剛撓板進行設計?

2023.10.20

便攜帶來的產品設計挑戰


與固定安裝的設備不同,便攜式電子設備在產品設計上要更符合人體工程學,外觀結構設計帶動裝配復雜度不斷提升。


便攜式電子設備會經歷較大的物理沖擊、溫度波動、濕度變化、太陽輻射等一系列的物理環境的不斷變化,對于電路連接的緊固性,元器件的可靠性與外觀結構件的密封性,耐久性都提出了更高的要求。不同于固定安裝設備基本上處于可控的電磁環境,便攜式電子設備可能被攜帶到各種復雜的電磁環境中,因而產品必須符合較高的電磁兼容標準,同時具備較強的抗電磁干擾的能力。


使用剛撓板設計的電子設備


剛撓板讓VR/AR設備,更輕巧,裝配可靠性更高


通過使用剛撓板進行一體化設計,能夠大幅降低組裝的工作量,徹底解決使用連接器時裝備錯誤問題。同時對于消費者來講,產品會變得更輕,長時間使用后也不會出現連接器松動導致的設備故障。

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剛撓板讓工業相機/攝像頭,信號傳輸更快更穩定


圖像傳感器與ISP(圖像信號處理器)之間需要在短時間內進行大量的數據傳輸,因而兩者之間的信號傳輸速率十分高。通過使用剛撓板進行設計,信號的傳輸無需經過連接器,阻抗不連續的問題變得更加可控,從而達到信號完整性的要求。


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剛撓板讓車載激光雷達,不懼各種物理環境的挑戰


眾所周知,汽車使用的電子元器件都是車規級的。汽車會行駛在夏季炎熱的吐魯番,也會行駛在冬季寒冷的黑河。溫度的沖擊變換,會造成材料的熱脹冷縮,經過多次冷熱沖擊,連接器可能會出現松動。同時汽車行駛過程中,會帶來各種頻率的振動傳導到各個部分,車載電子設備也要滿足沖擊振動的要求。


激光雷達做為汽車的安全件,在可靠性和耐久性方面有更高的要求,以法雷奧第三代Scala激光雷達為例,在主板和激光發生器等部分都使用了剛撓板進行設計。

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Scala激光雷達拆解后主要部件

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Scala激光雷達主板

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Scala激光發生器板



剛撓板的優點


無需連接器,產品設計可以更小巧更輕


使用剛撓板進行產品設計時,對于連接器的需求會減少,在某些情況下甚至可以不用連接器。柔性區域材料的重量只有同等尺寸硬板材料的10%左右,可以大幅減輕產品的重量。同時剛撓板可以彎曲、折疊的優勢,讓其在有限空間安裝時具備其他類型PCB無法比擬的優勢。

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更高的可靠性


電子設備中,很大一部分故障都是由于電路之間互連出現問題導致的。在醫療、汽車、軍事等行業,產品經常經受振動或者跌落的考驗,剛撓板提供了更高的抗沖擊能力和振動可靠性。同時由于產品互連點的減少帶來的產品故障率的大幅降低,提升產品品質的同時也降低了產品售后的壓力。

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更高的環境耐受力

剛撓結合板具有良好的耐腐蝕性、耐化學性和抗紫外線能力。在散熱方面,與使用連接器的設計相比,剛撓板可以直接延伸PCB的銅面積,擴大PCB的散熱面積,減小熱阻,讓產品工作時產生的熱量更快擴散出去。


信號完整性與EMC


剛撓板的信號傳輸無需經過連接器和線纜,在有阻抗要求的高速信號進行傳輸時,信號的完整性更有保證。同時在柔性區域可以進行良好的屏蔽設計,避免出現在使用線纜時經常出現的屏蔽接觸不良的問題,能夠最大限度降低產品本身的EMI輻射和外界RF的干擾。


綜合成本優勢

剛撓板可以直接省去連接器和線纜的成本,在產品生產過程中,通過使用剛撓板,減少了很多個線纜插接的工序,降低了安裝出錯概率的同時,大大提高了生產效率。


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