柔性線路板的優點及功效

文章來源：PCB time作者：龔愛清查看手機網址

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人氣：5837發布日期：2016-12-14 10:18【大中小】

2.1柔性電路的撓曲性和可靠性

目前盛行四種柔性電路：單面，雙面，多層和剛-撓組合型。Friedman說："單面柔性線路板的成本最低。當對電性能要求不高，而且可以單面布線時，應當選用單面柔性線路板。"這種最常見的形式已經得到了商業應用，如打印機的噴墨盒和計算機的存儲器。單面柔性線路板具有一層化學蝕刻出的導電圖形，在柔性絕緣基材面上的導電圖形層為壓延銅箔。用作柔性裝配的絕緣基材可以是聚酰亞胺（Kapton），聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET），芳酰胺纖維紙（Nomex）和聚氯乙烯（PVC）。

雙面柔性線路板是在基膜的兩個面各有一層蝕刻制成的導電圖形。金屬化孔將絕緣材料兩面的圖形連接起來形成導電通路，以滿足撓曲性的設計和使用功能。而覆蓋膜可以保護單、雙面導線并指示元件安放的位置。

多層柔性線路板是將三層或更多層的單面柔性電路或雙面柔性電路層壓在一起，通過鉆孔、電鍍形成金屬化孔，在不同層間形成了導電的通路。這樣，不需采用復雜的焊接工藝。位于加里弗尼亞Garden Grove 的Basic Electronics 公司副總裁，總經理Al Balzano說："多層電路在更高可靠性，更好的熱傳導性和更方便的裝配性能方面具有巨大的功能差異"。盡管設計成這種柔性類型導電層的數量可以是無限的，但是，在設計布局時，為了保證裝配方便，應當考慮到裝配尺寸、層數與柔性的相互影響。

傳統的剛-撓板是由剛性和柔性基板有選擇地層壓在一起的組成的。結構緊密，以金屬化孔形成導電連接。位于加里弗尼亞Torrance 的Aero Flexible Ciruitry公司國際銷售經理Mario Amalfitano評論說："如果您的板正、反面都有元件，剛-撓板是一種很好的選擇。但如果所有的元件都在一面的話，就要選用雙面柔性線路板，并在其背面層壓上一層FR-4增強材料，會更經濟。FR-4不會和金屬化孔或有效的柔性電路形成電氣連接，只是起加固作用。這樣既增強了可靠性，又減少了制造過程或安裝元件過程，或安裝組件后的破損."Amalfitano建議考慮到可靠性和價格因素，生產廠應試圖保持盡可能少的層數。

柔性電路工業正處于規模小但迅猛發展之中。聚合物厚膜法（PTF）是一種高效、低成本生產線路板的工藝。該工藝是在的廉價的柔性基材上，選擇性地絲印導電聚合物油墨。其代表性的柔性基材為PET。PTF導體包括絲印金屬填料或碳粉填料。PTF本身很清潔，使用無鉛的SMT 粘接劑，不必蝕刻。位于R.I. Cranstom的 Poly-Flex公司的技術總監Al Hollenbeck說："因其使用加成工藝，且基材低成本，PTF電路比銅Kapton電路要便宜十倍；比PCB便宜2-3倍。PTF尤其適用于設備的控制面板，因為它成本低，而且在平面圖形面板下易組裝、換裝。在移動電話上和其它的便攜產品上，PTF 適合將PCB主板上的元件、開關和照明器件轉變成PTF電路。既節省了成本，又減少了能源消耗。

還有一種混合結構的柔性電路，它也是一種多層板，但多層板的導電層由不同金屬構成。位于加里弗尼亞Carlsbad的L.E.Flex Circuits公司的應用工程師Jack Lexin說："一個8層板使用FR-4作為內層的介質，使用kapton作為外層的介質，從主板的三個不同方向伸出引線，每根引線是由不同的金屬制成。康銅合金，銅和金分別用作獨立的引線。" 這種混合結構大多用在電信號轉換與熱量轉換的關系及電性能比較苛刻的低溫的情況下。在這種情況下，柔性混合電路是唯一可行的解決方法。

這些柔性電路的構成是否節省成本、是否得到最佳利用，可通過內連設計的方便程度和總成本進行評價。George Serpa 是Flextronics International在San Jose，Califonia 的合同生產商。作為高級產品研發工程師，很了解柔性組裝件的情況。"內連的總體方式是不一樣的，手機是分塊布局形式；便攜電腦是X-Y方向可定位布局；打印機是剛-撓PCB形式。這些產品采用價格各異的不同材料制成，以減少每根內連引線的費用。每種設計都要經過類型學的評估，以達到最佳的性能價格比"。

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