首先，多年来我一直在撰写关于挠性电路技术的文章，但我仍然试图找到新的方法来探讨挠性电路的构造和用途。在思考我将要写什么的过程中，想到了半个多世纪以前在高中读过的一本有趣的书，书名是《平地：多维度的浪漫》，作者Edwin A. Abbott。我认为它是一本能激发灵感的书。

说服另一个维度的人不是一件容易的事情。许多人都不愿接受科学道理。过去的很多年里，经证明这本书对许多著名的科学家（包括Carl Sagan）是有用的，科学家帮助外行人理解他们描述的多维空间，并做进一步的解释。

我的具体目的是，“如何从二维覆铜箔在制板过渡到可靠地三维电路？”这应该是几乎每个挠性电路设计的首要任务。那么如何完成任务并将2D可靠地制作为3D？ 以下是一些建议，预先提醒，对所提出的每一个问题没有唯一正确的答案。 每种设计都不可避免地有其自己的一系列要求和挑战，但有几个步骤是通用的：

1. 定义最终产品的形状、大小和体积：这是设计的主要约束——如同绘画的画布。个人或团队负责定义产品的形状和体积。通常，这项工作在某种程度上受到电子产品将要放入的使用空间大小或者市场/管理部门命令的限制。据说史蒂夫乔布斯对iPod和iPhone尺寸形状及其功能方面的设计很重视，他自己并没有进行设计和制造，但对设计师提出了相当大的挑战，挠性电路是实现目标的关键。实际上，挠性电路的使用至关重要，因为他们对产品中电子部分的各种高密度连接要素的互连是必不可少的（图1和图2）。

图1：开盖后的iPhone内部布局图（通过挠性电路实现两半之间的折叠互连）（来源：Tech Insights）

图2：iPhone内部的挠性电路众多，是手机结构的重要组成部分（来源：Tech Insights）

2. 确定所有元器件并谨慎选择：多年前，在为一家大型航空航天公司工作时，作为小组的一员，负责制作一个需要放入非常小的预定空间的电路。这个任务相当难。设计已经标出了所选择器件的可靠性等级，但是器件很大。就好像有人测量了每个元器件的体积和它们的总体积，并且还知道可用空间的体积，看到它们的体积相匹配，就认为这个产品的实现是可能的。此外，设计选择了刚挠结合板（这在当时并不常见）。该产品是由几个重叠的伸缩臂构成，用于实现内部的隔板连接器互连。组装电路是一场噩梦，因为伸缩臂上几乎没有额外的长度，许多电路在组装过程中就断开了。最终选择了不同元器件，并将盒子尺寸略放大一些，从而解决了问题。需要注意的是，早期的决策可能会导致重大连锁效应。

3. 采用所设计布局的纸板模型：可用CAD工具扫描布局电路图案，并允许对应用中的干扰建模。但是，更简单的方法（至少对于第一遍近似）是做一个组装设计的纸板模型，看看设计可能存在什么问题。 这对于粗略确定维修环可能需要多少额外长度将是有益的。这不仅有利于组装，最重要的是可实现电路中一些固有的应变释放。之后，当确定了可能需要的层数并确定了结构后，就可以使用与预期结构相似的厚度和刚度的材料再做一个模型。这将暴露出在组装期间未预料到的电路变形或扭结问题。

4. 在挠性电路外形中不使用直角或锐角：几乎每个机械设计中应力集中点都是比较麻烦的，挠性电路对电气、电子和机械都会产生影响，所以要避免应力集中点。首先必须要确保电路外形尽可能避免直角或锐角。刚性和挠性电路之间的界面是个经常出问题的地方，理想情况下应通过在界面处设置一些应变释放来解决这个问题。通常是沿着边缘放置一些树脂或弹性橡胶。 我见过发生在界面处的失效，怀疑过去的挠性电路也发生过类似的问题。

本文并不是一篇关于挠性电路的详细论文。根据我多年的经验，其他的挠性电路工程师也一定会碰到类似的问题，因为设计和组装过程的细微差别就可能导致失效，但在我看来上述这些要点是很重要的。我想补充一点，当你遇到失效时（很可能你会在某个时刻遇到这种问题），回顾这些经验和教训，可能对你有所帮助。