柔性電(diàn)路设计基础

2022-06-17

柔性電(diàn)路设计基础

计算机技术和電(diàn)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(hěn)容易忽视或拒绝它们赖以建立的基础：印刷電(diàn)路板，通常称為(wèi)PCB。
尽管電(diàn)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。至今仍在電(diàn)子设备中使用(yòng)的原始印刷電(diàn)路板(PCB)是在 1930 年代创建和开发的。
尽管所有(yǒu)印刷電(diàn)路板(PCB)执行基本相同的职责，但主要有(yǒu)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(yǒu)相同的目的。
考虑到它们的名称，刚性印刷電(diàn)路板(PCB)不能(néng)弯曲，但柔性印刷電(diàn)路板(PCB)可(kě)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電(diàn)路板的混合體(tǐ)。
要全面了解柔性印制電(diàn)路板的发展历程，有(yǒu)必要深入考察電(diàn)的历史。值得注意的是，在印刷電(diàn)路板数字化之前，大多(duō)数用(yòng)于電(diàn)線(xiàn)和電(diàn)路板的材料都是高度灵活的。
柔性電(diàn)路(PCB)设计的历史
在電(diàn)子/電(diàn)气行业的悠久历史中，柔性PCB一直是最突出的電(diàn)子元件之一。
21 世纪初，当研究人员试图通过在两种分(fēn)离的材料之间嵌入電(diàn)線(xiàn)来简化早期電(diàn)话交换机的電(diàn)路布局时，一项柔性印刷電(diàn)路板技术的专利被授予。
早在 20 日，几位科(kē)學(xué)家就开始将注意力集中在電(diàn)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電(diàn)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(wù)纸上。然而，没有(yǒu)证据支持他(tā)的想法并将其付诸实践。然而，这种方法与常用(yòng)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(yòng)于電(diàn)气和電(diàn)子产品。德國(guó)科(kē)學(xué)家现阶段对坦克塔和V2火箭使用(yòng)了扁平電(diàn)路轨道技术。此外，美國(guó)柔性PCB的先驱Pat Bryan表示，1950年代初，美國(guó)太空研究人员对V2火箭进行了研究，发现了柔性PCB，从而导致其在美國(guó)得到广泛应用(yòng)。
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(yòng)于航空航天和其他(tā)行业。如今，PCB在各个领域都可(kě)以互换使用(yòng)。随着柔性電(diàn)路板的不断发展，可(kě)以假设它们将来会变得更小(xiǎo)、更复杂和更灵活。
柔性電(diàn)路(PCB)设计基础知识
在当今世界，柔性電(diàn)路是各种電(diàn)气应用(yòng)的绝佳选择。尽管结构紧凑轻巧，但如果构造得当，它可(kě)以非常坚固。
由于它弯曲，柔性電(diàn)路具有(yǒu)不同于普通刚性電(diàn)路的独特要求。在整个電(diàn)路的设计过程中，需要考虑使用(yòng)的材料、電(diàn)路架构、特征的放置位置以及電(diàn)路中的层数。
应特别注意電(diàn)路弯曲的程度、松紧度以及電(diàn)路弯曲的频率。為(wèi)了有(yǒu)效利用(yòng)柔性電(diàn)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。
在设计柔性電(diàn)路PCB时，需要牢记以下几点。
使中性弯曲轴居中的最有(yǒu)效方法是使用(yòng)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，中性弯曲轴越靠近電(diàn)路材料堆叠的中心，它将越均匀地分(fēn)布在其余层上。
電(diàn)路弯曲越少，损坏的可(kě)能(néng)性就越低。電(diàn)路应弯曲而不断裂的最大角度為(wèi) 90°。在安装过程中，一次将正确设计的電(diàn)路弯曲超过 90 度是可(kě)能(néng)的。对于动态应用(yòng)，例如電(diàn)路将被弯曲、压平，然后再弯曲几次的应用(yòng)，弯曲不应超过 90°。
弯曲时，由于厚度减小(xiǎo)，损坏的可(kě)能(néng)性降至最低。為(wèi)了减少弯曲區(qū)域的電(diàn)路厚度，需要减少基底铜的重量和介质厚度。设计师还可(kě)以通过使用(yòng)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(kě)减少電(diàn)路损坏的机会。当进行 90 度弯曲时，通常可(kě)以通过锐角（小(xiǎo)半径）或更渐进（大半径）角获得相同的直角。后者在柔性電(diàn)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(yòng)途的電(diàn)路，并以尽可(kě)能(néng)低的成本提供柔性電(diàn)路的所有(yǒu)优点。如果对在柔性電(diàn)路应用(yòng)中实现特定目标的最佳方式存有(yǒu)疑问，与经验丰富的制造商(shāng)携手合作可(kě)能(néng)是您的最佳选择。

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