柔性印刷電路板
關注創建者：匿名 創建時間：2026-01-05
柔性印刷電路板的實例教程
該示例問題演示了如何使用獨立于網格的增強單元來執行印刷電路板（PCB）的熱結構分析。
重點介紹了以下特性和功能：
• 使用離散和涂抹的加固單元進行建模。
• 熱分析后進行下游結構分析。
介紹
印刷電路板（PCB）在電子設備和其他相關應用中無處不在。一般來說，PCB是由多層層壓材料和多層樹脂粘合而成的。這些層嵌入有導電金屬部件和垂直穿過這些層的金屬通孔。
在有限元分析（FEA）中，將PCB中的主體和跡線建模為單元通常使用具有耦合或接觸的實體、殼和梁單元。然而，由于PCB的每個樹脂層中所涉及的嵌入體數量巨大，該方法通常是困難和耗時的
網格獨立增強單元技術通過使用MESH200單元定義嵌入區域的拓撲并無縫創建嵌入增強單元，為PCB建模和網格化提供了更好的選擇。不涉及復雜的接觸建模、耦合或困難的網格劃分技術。
問題描述：
分析分為兩部分：
步驟1. 求解熱邊界條件引起的熱分析。
步驟2. 解決熱載荷引起的下游結構分析。
由于運行載荷而在一些嵌入式金屬跡線上產生的熱量會導致整個PCB的溫度梯度。梯度會導致PCB在操作期間變形，并引起熱應力和應變。
建模
用于穩態熱分析的模型使用ANSYS Mechanical創建，生成初始網格的單元：
• 表示小銅通孔的線體用LINK33劃分網格。
• 代表樹脂中嵌入銅和較大通孔的其他表面體用SHELL131劃分。
• 使用SOLID70對層壓板和樹脂實體進行網格化。SOLID70單元進行了修改（EMODIF），以創建SOLID278單元，以支持增強單元的生成。
每個固體層壓板和樹脂體在內表面處彼此默認接合接觸，從而形成六個接合接觸對。
展開 印
刷電路板 (PCB) 測試套
件
通常，復雜電子產品在移動或惡劣環境下的可靠性來自于開發和密集測試中獲得的經驗。在HBK，我們的解決方案是通過對PCB板進行應變測量，簡單和快速地進行產品的機械耐久性和可靠性測試。
印刷電路板測試套件包含IPC/JEDEC 9704 PCB應變測量標準所需的所有工具和輔助材料，從應變片到橋路放大器，以及可現場顯示結果的數據采集軟件。
除了預制引線應變片及安裝輔助工具外，該套件還包含 QuantumX 橋路放大器和 catman 軟件，以及一個可立即使用的測試項目，可自動生成測試報告或證書（Microsoft Word 格式）。
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PCB套裝包括：
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展開 前言
印刷電路板通常由 多層層壓材料和 起加強結構強度的樹脂材料粘合而成，類似于層合板結構， 層間鋪設金屬線路，以及有垂直穿過這些層的 金屬通孔，作為電路板外接口。
這樣一個印刷電路板熱結構分析問題，傳統的方法是對這些層合板（實體單元）、導電線路（殼單元）、外接金屬通孔（殼單元）進行 一 一建模，這其中涉及到復雜的耦合和接觸問題，而且電路板中包含大量 導電線路、
外接
金
屬
通
孔，如下圖示，這樣的建模分析方法費力耗時。
本文基于 獨立網格增強單元技術( Mesh-independent reinforcing element technology)，并通過使用mesh200單元無縫的創建了印刷電路板中的鋪設線路&導電通孔，這其中不涉及復雜的接觸和耦合的復雜性。因此 ，獨立網格增強單元技術為含這種內嵌入的結構的模型建立和網格劃分提供了一個很好的選擇。
在芷行說公眾號中的《汽車充氣輪胎的路面滾動模擬》一文中也利用了增強單元技術來建立輪胎內部的起結構加強的鋼絲。
為了讀者更容易理解獨立網格增強單元技術，芷行會在下期文章中進行詳細的講解和案例分析，敬請期待。
這樣的一個印刷電路板的熱結構分析包含：1.由電子器件產熱流在結構中傳遞；2.由于熱不均勻性導致的電路板結構變形。因此主要分析有：
求解由熱邊界條件引起的熱分析
解決溫度負載引起的結構分析
關鍵仿真模擬技術特征：
獨立網格增強單元技術
含嵌入式增強單元模型的建立（如電路板中的銅線結構、輪胎中的鋼絲結構）
計算結果
計算結果最重要的是溫度分布結果，如下。
展開 </p><p><br></p><p>印刷電路板（PCB）是一種用于固定和連接電路組件的機械基板。幾乎所有現代消費電子設備和配件，包括手機、平板電腦、智能手表、無線充電器和電源等，都要用到PCB。這些多材料、多層板構成了印刷電路板組裝（<span style="color: var(--weui-LINK);">PCBA</span>）的穩定基礎，負責引導有源組件和無源組件之間的電流。</p><figure style="text-align: center;"><figure class="figure-image" contenteditable="false" data-img="https://img.jishulink.com/202512/attachment/f9448d9d253241808ab86a478d86037f.png" style="display: inline-block;"><img src="https://img.jishulink.com/202512/attachment/f9448d9d253241808ab86a478d86037f.png"></figure></figure><p> </p><p>PCB的底層通常由堅固的非導電材料組合而成，這些材料具有絕緣性、防水性和溫度穩定性。常見的PCB材料包括FR4、金屬和聚酰亞胺（PI）。在選擇PCB材料時，成本節省、功能性（如熱膨脹）和環保性等都是需要考慮的因素。</p><p><br></p><p>在PCB的底層上蝕刻著將信號從一點傳輸到另一點的路徑。這些薄體被稱為“跡線”，通常由銅制成，銅是一種高導電性材料，其中電子在組件間移動時電阻很小。
展開 使用主要使用六面體網格對電路板和實體劃分網格，從而使每個PCB具有14600個節點。電路板和IC封裝均由聚乙烯材料制成。支柱由鋁合金制成。模型的節點總數為44097，包含26046個單元。
接觸建模
粘接和柔性面-面接觸對用于定義IC封裝和電路板之間的接觸。接觸和目標表面用于將IC封裝連接到電路板。接觸表面用CONTA174單元建模，目標表面用TARGE170單元建模。面-面接觸單元與節點-節點單元相比具有以下優點：
• 支持接觸面和目標面上的低階和高階單元。（SHELL181是線性單元，而SOLID186是二次單元）
• 對目標面的形狀沒有限制。表面不連續性可能是由制造缺陷或網格離散造成的。
如下圖所示，每個電路板有15個觸點對。
材料屬性
支撐柱、板和IC封裝的材料特性如下：
邊界條件和加載
PCB組件的板與五個支撐柱連接。柱的底部（y=-60）在所有自由度上都受到約束，如下圖所示：
以下示例輸入顯示了如何應用固定約束：
上述輸入中的N_BASE_EXCITE指定了支撐柱與底座連接處的節點。對于PSD分析，荷載以基礎激勵的形式施加在N_base_EXCITE集合上。
不同頻率點輸入頻譜的PSD值如下圖所示。1.0E-02和1.0E+01之間的輸入段有2個中間點，以獲得PSD積分過程中使用的曲線擬合多項式的良好擬合。
以下示例輸入顯示了如何應用基礎激勵：
分析和求解控制
本節描述了使用殘差向量和模態展開進行模態和PSD分析的求解方案控制和分析設置。
使用帶有殘差向量的Block Lanczos模式提取方法進行模態分析。
展開 
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一期一會 | 什么是柔性PCB？4個月前
柔性印刷電路板是一種日益普及的電子互連技術。這種連接電路組件的方法，可提供更多設計選項和更高的穩健性。柔性PCB也被稱為柔性電子、柔性電路板、柔性印刷電路（FPC）或柔性電路，其電路傳導路徑構建在柔性塑料基板上（通常由聚酰亞胺、PEEK或聚酯制成），而器件被焊接到裸露的銅焊盤上。
柔性PCB可以具有單層、雙層或多層導電銅層。
隨著折疊屏手機、平板等電子設備的普及，其核心部件——柔性電路板的可靠性與耐久性成為了制造商和消費者關注的焦點。一塊合格的FPC，必須在設備的整個生命周期內，承受數萬次甚至數十萬次的開合彎折而不出現斷裂、性能衰減等問題。因此，如何精準、高效地測試FPC的彎折壽命，成為產業鏈上游至關重要的環節。
一、如何選擇專業的FPC彎折試驗機？
面對市場上琳瑯滿目的測試設備，選擇一款合適的彎折試驗機需要重點關注以下幾個核心指標
在科技飛速發展的當下，電子產品正朝著輕薄化、小型化以及高性能化的方向大步邁進，這使得柔性印刷電路板（FPC）憑借其輕薄、可彎折、配線密度大等顯著優勢，在眾多電子產品中得到了極為廣泛的應用。從人們日常不離手的智能手機、平板電腦，到功能多樣的可穿戴設備，再到復雜精密的汽車電子系統以及關乎生命健康的醫療設備等領域，FPC 都扮演著不可或缺的角色，已然成為現代電子產業的關鍵基礎元件之一。
通過應用這項技術，研究團隊成功地將Micro IC驅動部和LED顯示部集成在了一個柔性印刷電路板（PCB）上，從而制造出了尺寸遠小于現有商用Micro IC芯片的微型可穿戴顯示器和傳感器系統。
在目前已發布的Micro LED陣列中，該技術的彈性和靈活性表現卓越，無論電極和基板的性質如何，都能通過該技術實現元件的廣泛集成，包括可拉伸電極在內的各種電極均可適用。
該示例問題演示了如何使用獨立于網格的增強單元來執行印刷電路板（PCB）的熱結構分析。
重點介紹了以下特性和功能：
• 使用離散和涂抹的加固單元進行建模。
• 熱分析后進行下游結構分析。
介紹
印刷電路板（PCB）在電子設備和其他相關應用中無處不在。一般來說，PCB是由多層層壓材料和多層樹脂粘合而成的。這些層嵌入有導電金屬部件和垂直穿過這些層的金屬通孔
圖23 (a) 每個開關側的芯片、CMC 金屬塊和柔性 PCB 板封裝，(b) 混合半橋模塊平面封裝和(c) 冷卻系統
為進一步優化雙面散熱封裝器件的熱性能，提出了柔性印刷電路板互連的平面封裝結構，采用 Cu-Mo-Cu(CMC)復合金屬塊滿足絕緣要求(圖 23)。
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FPC（柔性電路板）介紹
本示例問題使用殘差向量來提高基于模態子空間的分析方法（如模態疊加和功率譜密度（Power spectral density, PSD）分析）的求解精度。該問題包括研究用于獲得完整模型解的結果擴展程序的計算效率。
簡介
便攜式電子設備（如數碼相機、移動電話和PDA）使用印刷電路板（PCB）。由于對便利性和多功能性的需求增加，這些器件的設計重點是小型化，以適應更高密度和更小尺寸的集成電路
適用于手機、LCD 和其他液體面板的柔性印刷電路板 (FPCB) 和柔性覆銅層壓板 (FCCL) 的特殊 Elecfoil。
其高伸長率、柔韌性和低剖面特性使其可用于柔性 PCB。它有 12、18 和 35? 厚度可供選擇。
據SNE統計，日金材料在電動汽車(EV)電池銅箔市場的份額為13%。繼SK Nexilis、龍電華鑫、中國臺灣長春之后排名第四。
