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柔性電路設計基礎
柔性電路設計基礎
計算機技術(shù)和電子產(chǎn)品的發(fā)展幾乎滲透到我們生活的方方面面，這使得人們很容易忽視或拒絕它們賴以建立的基礎：印刷電路板，通常稱為PCB。
盡管電子產(chǎn)品及其組件在我們的日常生活中廣泛傳播，但它們才出現(xiàn)了一個世紀。至今仍在電子設備中使用的原始印刷電路板(PCB)是在 1930 年代創(chuàng)建和開發(fā)的。
盡管所有印刷電路板(PCB)執(zhí)行基本相同的職責，但主要有三種類型：剛性、剛?cè)峤Y(jié)合和柔性。這些類型中的每一種在設計和構(gòu)造上都不同，但它們都具有相同的目的。
考慮到它們的名稱，剛性印刷電路板(PCB)不能彎曲，但柔性印刷電路板(PCB)可以彎曲和定制以適應特定產(chǎn)品或系統(tǒng)。最后，剛?cè)峤Y(jié)合板是剛性和柔性電路板的混合體。
要全面了解柔性印制電路板的發(fā)展歷程，有必要深入考察電的歷史。值得注意的是，在印刷電路板數(shù)字化之前，大多數(shù)用于電線和電路板的材料都是高度靈活的。
柔性電路(PCB)設計的歷史
在電子/電氣行業(yè)的悠久歷史中，柔性PCB一直是最突出的電子元件之一。
21 世紀初，當研究人員試圖通過在兩種分離的材料之間嵌入電線來簡化早期電話交換機的電路布局時，一項柔性印刷電路板技術(shù)的專利被授予。
早在 20 日，幾位科學家就開始將注意力集中在電連接方法上，正如柔性PCB的先驅(qū)和先驅(qū)托馬斯·愛迪生的實驗記錄所示。
Edison 的助手 Frank Spange 質(zhì)疑如何在隔離材料上構(gòu)建柔性PCB電路軌道。愛迪生建議將碳粉加入環(huán)氧樹脂膠中，然后將其涂抹在亞麻織物紙上。然而，沒有證據(jù)支持他的想法并將其付諸實踐。然而，這種方法與常用的聚酰胺柔性PCB結(jié)構(gòu)相當。
直到第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束，柔性PCB一直用于電氣和電子產(chǎn)品。德國科學家現(xiàn)階段對坦克塔和V2火箭使用了扁平電路軌道技術(shù)。此外，美國柔性PCB的先驅(qū)Pat Bryan表示，1950年代初，美國太空研究人員對V2火箭進行了研究，發(fā)現(xiàn)了柔性PCB，從而導致其在美國得到廣泛應用。
布萊恩在洛克希德公司工作時，將一些柔性PCB送回了加州中心，最終被用于航空航天和其他行業(yè)。如今，PCB在各個領(lǐng)域都可以互換使用。隨著柔性電路板的不斷發(fā)展，可以假設它們將來會變得更小、更復雜和更靈活。
柔性電路(PCB)設計基礎知識
在當今世界，柔性電路是各種電氣應用的絕佳選擇。盡管結(jié)構(gòu)緊湊輕巧，但如果構(gòu)造得當，它可以非常堅固。
由于它彎曲，柔性電路具有不同于普通剛性電路的獨特要求。在整個電路的設計過程中，需要考慮使用的材料、電路架構(gòu)、特征的放置位置以及電路中的層數(shù)。
應特別注意電路彎曲的程度、松緊度以及電路彎曲的頻率。為了有效利用柔性電路的優(yōu)勢，設計人員必須了解該技術(shù)的獨特需求并在這些要求范圍內(nèi)進行操作。
在設計柔性電路PCB時，需要牢記以下幾點。
使中性彎曲軸居中的最有效方法是使用平衡結(jié)構(gòu)。使中性彎曲軸靠近堆棧中心，以保持這些距離和從中產(chǎn)生的破壞力。在彎曲過程中，中性彎曲軸越靠近電路材料堆疊的中心，它將越均勻地分布在其余層上。
電路彎曲越少，損壞的可能性就越低。電路應彎曲而不斷裂的最大角度為 90°。在安裝過程中，一次將正確設計的電路彎曲超過 90 度是可能的。對于動態(tài)應用，例如電路將被彎曲、壓平，然后再彎曲幾次的應用，彎曲不應超過 90°。
彎曲時，由于厚度減小，損壞的可能性降至最低。為了減少彎曲區(qū)域的電路厚度，需要減少基底銅的重量和介質(zhì)厚度。設計師還可以通過使用粘性基材來降低設計的厚度。
更大的半徑與更緊密的彎曲相結(jié)合可減少電路損壞的機會。當進行 90 度彎曲時，通常可以通過銳角（小半徑）或更漸進（大半徑）角獲得相同的直角。后者在柔性電路方面更安全。（請記住，彎曲半徑是從彎曲的內(nèi)表面測量的）。
仔細設計和考慮這些因素應該會產(chǎn)生適合其預期用途的電路，并以盡可能低的成本提供柔性電路的所有優(yōu)點。如果對在柔性電路應用中實現(xiàn)特定目標的最佳方式存有疑問，與經(jīng)驗豐富的制造商攜手合作可能是您的最佳選擇。
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