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柔性电路设计基础
柔性电路设计基础
计算机技术和电子产品的发展几乎渗透到我们生活的方方面面，这使得人们很容易忽视或拒绝它们赖以建立的基础：印刷电路板，通常称为PCB。
尽管电子产品及其组件在我们的日常生活中广泛传播，但它们才出现了一个世纪。至今仍在电子设备中使用的原始印刷电路板(PCB)是在 1930 年代创建和开发的。
尽管所有印刷电路板(PCB)执行基本相同的职责，但主要有三种类型：刚性、刚柔结合和柔性。这些类型中的每一种在设计和构造上都不同，但它们都具有相同的目的。
考虑到它们的名称，刚性印刷电路板(PCB)不能弯曲，但柔性印刷电路板(PCB)可以弯曲和定制以适应特定产品或系统。最后，刚柔结合板是刚性和柔性电路板的混合体。
要全面了解柔性印制电路板的发展历程，有必要深入考察电的历史。值得注意的是，在印刷电路板数字化之前，大多数用于电线和电路板的材料都是高度灵活的。
柔性电路(PCB)设计的历史
在电子/电气行业的悠久历史中，柔性PCB一直是最突出的电子元件之一。
21 世纪初，当研究人员试图通过在两种分离的材料之间嵌入电线来简化早期电话交换机的电路布局时，一项柔性印刷电路板技术的专利被授予。
早在 20 日，几位科学家就开始将注意力集中在电连接方法上，正如柔性PCB的先驱和先驱托马斯·爱迪生的实验记录所示。
Edison 的助手 Frank Spange 质疑如何在隔离材料上构建柔性PCB电路轨道。爱迪生建议将碳粉加入环氧树脂胶中，然后将其涂抹在亚麻织物纸上。然而，没有证据支持他的想法并将其付诸实践。然而，这种方法与常用的聚酰胺柔性PCB结构相当。
直到第二次世界大战结束，柔性PCB一直用于电气和电子产品。德国科学家现阶段对坦克塔和V2火箭使用了扁平电路轨道技术。此外，美国柔性PCB的先驱Pat Bryan表示，1950年代初，美国太空研究人员对V2火箭进行了研究，发现了柔性PCB，从而导致其在美国得到广泛应用。
布莱恩在洛克希德公司工作时，将一些柔性PCB送回了加州中心，最终被用于航空航天和其他行业。如今，PCB在各个领域都可以互换使用。随着柔性电路板的不断发展，可以假设它们将来会变得更小、更复杂和更灵活。
柔性电路(PCB)设计基础知识
在当今世界，柔性电路是各种电气应用的绝佳选择。尽管结构紧凑轻巧，但如果构造得当，它可以非常坚固。
由于它弯曲，柔性电路具有不同于普通刚性电路的独特要求。在整个电路的设计过程中，需要考虑使用的材料、电路架构、特征的放置位置以及电路中的层数。
应特别注意电路弯曲的程度、松紧度以及电路弯曲的频率。为了有效利用柔性电路的优势，设计人员必须了解该技术的独特需求并在这些要求范围内进行操作。
在设计柔性电路PCB时，需要牢记以下几点。
使中性弯曲轴居中的最有效方法是使用平衡结构。使中性弯曲轴靠近堆栈中心，以保持这些距离和从中产生的破坏力。在弯曲过程中，中性弯曲轴越靠近电路材料堆叠的中心，它将越均匀地分布在其余层上。
电路弯曲越少，损坏的可能性就越低。电路应弯曲而不断裂的最大角度为 90°。在安装过程中，一次将正确设计的电路弯曲超过 90 度是可能的。对于动态应用，例如电路将被弯曲、压平，然后再弯曲几次的应用，弯曲不应超过 90°。
弯曲时，由于厚度减小，损坏的可能性降至最低。为了减少弯曲区域的电路厚度，需要减少基底铜的重量和介质厚度。设计师还可以通过使用粘性基材来降低设计的厚度。
更大的半径与更紧密的弯曲相结合可减少电路损坏的机会。当进行 90 度弯曲时，通常可以通过锐角（小半径）或更渐进（大半径）角获得相同的直角。后者在柔性电路方面更安全。（请记住，弯曲半径是从弯曲的内表面测量的）。
仔细设计和考虑这些因素应该会产生适合其预期用途的电路，并以尽可能低的成本提供柔性电路的所有优点。如果对在柔性电路应用中实现特定目标的最佳方式存有疑问，与经验丰富的制造商携手合作可能是您的最佳选择。
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