高电流承载的柔性电路设计带来了挑战，需要在设计过程中尽早解决，以确保可制造的设计和可靠地满足弯曲的要求。这些问题包括材料类型/可用性、弯曲能力/灵活性、对标准信号线的影响以及零件成本。

铜是柔性PCB设计中最坚硬的部件，也是影响电路功能的关键因素。一般来说，标准的柔性设计做法是使用尽可能薄的铜，以实现最高程度的灵活性和弯曲可靠性。支持电流水平所需的较厚的铜及其对材料和结构的复合影响将大大降低特定设计的弯曲能力。这需要进行审查，在许多情况下，需要进行测试，以确保设计的可靠性。

在这篇博客中，我们将介绍一系列受较高电流水平影响的设计和材料要素，以及有助于减少较厚铜要求影响的设计策略。

材料供应
许多柔性电路的灵活性要求限制了材料供应商提供的标准铜厚度为2 OZ或更薄。如果一个设计需要超过2 OZ的铜，为了安全地处理电流水平，有三种选择可以考虑：特别订购更厚的铜材料，通过额外的表面电镀增加铜的厚度，或者在内部制造核心材料。

如果可以的话，特别订购材料的第一种选择是昂贵和费时的，但它的优点是使用无粘性结构，从而减少了整体的弯曲厚度。

第二种添加表面镀层的方案是一种实用的解决方案，它允许多达3盎司的成品铜厚度，包括2盎司的基础铜和1盎司的添加镀层铜。一个不利因素是，虽然基体铜可以是首选的轧制退火形式，但添加的镀层将是电沉积铜，其弯曲能力较低。

第三种制作材料的方案可能是一种实用的解决方案。它需要单独购买所需厚度的片状铜，然后用一层柔性粘合剂将其与聚酰亚胺层贴合。其优点是设计将只由轧制的退火铜组成，没有任何额外的表面镀层。不利的一面是，由于增加了胶粘剂层，核心厚度会增加。设计中的每一个铜层都需要一个粘合剂层。

Coverlay Requirements

铜的厚度也影响到柔性结构中的其他材料。覆盖层是通过柔性粘合剂连接的。它的作用是将覆盖层连接到电路上，并将相邻导线之间的空间封装起来。一个标准的指导原则是，每1盎司铜的厚度至少需要0.001英寸的粘合剂。这可以确保有足够的可用粘合剂，以确保适当的无空隙层压，并为设计增加了大量的厚度，这进一步限制了弯曲能力。然而，开始的覆盖层胶粘剂厚度并不是成品电路中会出现的。在层压过程中，粘合剂的厚度会随着它的流动而减少，以包住底层电路图案。减少的百分比取决于特定区域的线宽和间距的比例。与高密度设计或具有宽线迹和/或铜填充区域的设计相比，具有大间距的电路将看到更大的厚度减少。

高电流+低电平信号的组合设计
将高电流承载与标准电平信号相结合的设计增加了额外的设计元素。可用于信号线的最小线宽将基于所使用的基础铜厚度。例如：2盎司的基础铜需要0.007英寸的最小线宽和间距。随着铜厚度的增加，这一数值也会增加。

同样具有控制阻抗的设计进一步增加了柔性厚度，减少了弯曲能力。为了达到特定的阻抗值，更厚的磁芯是必要的。然后，由于铜厚驱动的线宽比典型的线宽更宽，磁芯的厚度也进一步增加。

减少厚度和提高灵活性的设计策略
有几种设计策略可以帮助减轻因较高的电流承载要求而对灵活性产生的负面影响。

一个主要的策略是最大限度地扩大柔性区域的宽度。这样就可以使用更宽的电路和更薄的铜来安全地承载电流。这有一个积极的影响，那就是减少柔性厚度，减少覆盖层的粘合剂厚度，提高灵活性，材料的可用性，以及降低成本。双层设计可能在第二层有可用的空间，允许高电流线路被分割并在两层平行运行，并使用较薄的铜。

如果一个设计需要更高的电流和受控的阻抗，可以考虑将这两种需求分离成独立的柔性层对，放在有气隙的刚性柔性结构中。这允许每个柔性层对利用所需的材料和结构来满足其特定的要求，而不是让它们相互复合。

在最坏的情况下，可能需要将大电流信号从标准信号中分离出来，并分成两个独立的电路。这可能包括两个独立的柔性电路或柔性电路和携带电流线的有线解决方案的组合。这使得特定的独立电路的需求得以实现，而不会因为它们复合成一个无法制造或无法满足机械弯曲要求的结构而产生负面影响。

摘要
高于标准的电流水平带来了设计上的挑战，必须对其进行全面审查，以确保满足机械弯曲的要求，并确保成品部件的可靠性。与柔性设计的许多柔性方面一样，有一些材料和设计选项可以实现设计目标。如果您有任何关于高电路应用设计的问题，请随时联系雷明。