細談PCB柔性電路

一、PCB柔性電路的優(yōu)點
　　PCB柔性電路是為提高空間利用率和產品設計靈活性而設計的，能滿足更小型和更高密度安裝的設計需要，也有助于減少組裝工序和增強可靠性。是滿足電子產品小型化和移動要求的惟一解決方法。柔性電路是在聚合物的基材上蝕刻出銅電路，或印制聚合物厚膜電路。對于既薄又輕、結構緊湊復雜的器件而言，其設計解決方案包括從單面的導電線路到復雜的多層三維封裝。柔性封裝的總質量和體積比傳統(tǒng)的元導線線束方法要減少70％。柔性電路還可以通過使用增強材料或襯板的方法增加其強度，以取得附加的機械穩(wěn)定性。
　　PCB柔性電路可以移動、彎曲、扭轉，而不損壞導線，可以有不同形狀和特別的封裝尺寸。其僅有的限制是體積空間問題。由于可以承受數(shù)百萬次的動態(tài)彎曲，柔性電路可以很好地適用于連續(xù)運動或定期運動的內部連接系統(tǒng)中，成為最終產品功能的一部分。要求電信號/電源移動而形狀系數(shù)/封裝尺寸較小的一些產品都獲益于柔性電路。
　　PCB柔性電路提供了優(yōu)良的電性能。較低的介電常數(shù)允許電信號快速傳輸；良好的熱性能使組件易于降溫；較高的玻璃轉化溫度或熔點使得組件在更高的溫度下良好運行。
　　由于減少了內連所需的硬件，如傳統(tǒng)的電子封裝上常用的焊點、中繼線、底板線路和線纜，柔性電路可以提供更高的裝配可靠性和產量。因為復雜的多個系統(tǒng)所組成的傳統(tǒng)內連硬件在裝配時，易出現(xiàn)較高的組件錯位率。隨著質量工程的出現(xiàn)，一個厚度很薄的柔性系統(tǒng)被設計成僅以一種方式組裝，從而消除了通常與獨立布線工程有關的人為錯誤。早期柔性電路主要應用在小型或薄形電子產品及剛性印制板之間的連接等領域。20世紀70年代末期則逐漸應用到計算機、數(shù)碼照相機、噴墨打印機、汽車音響、光盤驅動器（見圖13－1）及硬盤驅動器等電子產品中。打開一臺35mm的照相機，里面有9－14處不同的柔性電路。減小體積的惟一方法是組件更小、線條更精密、節(jié)距更緊密，以及物件可彎曲。心臟起搏器、醫(yī)療設備、視頻攝像機、助聽器、筆記本電腦———今天幾乎所有使用的東西里面都有柔性電路。
　　2雙面柔性板是在絕緣基膜的兩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。
　　二、PCB柔性電路的功能
　　1.PCB柔性電路的撓曲性和可靠性
　　目前PCB柔性電路有：單面、雙面、多層柔性板和剛柔性板四種。各類柔性板如圖13－2所示。
　　1單面柔性板是成本最低，當對電性能要求不高的印制板。在單面布線時，應當選用單面柔性板。其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。絕緣基材可以是聚酰亞胺，聚對苯二甲酸乙二醇酯，芳酰胺纖維酯和聚氯乙烯。
　　2雙面柔性板是在絕緣基膜的兩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。
　　3多層柔性板是將＂層或更多層的單面或雙面柔性電路層壓在一起，通過鉆孔、電鍍形成金屬化孔，在不同層間形成導電通路。這樣，不需采用復雜的焊接工藝。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。在設計布局時，應當考慮到裝配尺寸、層數(shù)與撓性的相互影響。
　　4傳統(tǒng)的剛柔性板是由剛性和柔性基板有選擇地層壓在一起組成的。結構緊密，以金屬化孔形成導電連接。如果一個印制板正、反面都有元件，剛柔性板是一種很好的選擇。但如果所有的元件都在一面的話，選用雙面柔性板，并在其背面層壓上一層FR－4增強材料，會更經濟。
　　PCB柔性電路產業(yè)正處于規(guī)模小但迅猛發(fā)展之中。聚合物厚膜法是一種高效、低成本的生產工藝。該工藝在廉價的柔性基材上，選擇性地網印導電聚合物油墨。其代表性的柔性基材PET.聚合物厚膜法導體包括絲印金屬填料或碳粉填料。聚合物厚膜法本身很清潔，使用無鉛的SMT膠黏劑，不必蝕刻。因其使用加成工藝且基材成本低，聚合物厚膜法電路是銅聚酰亞胺薄膜電路價格的1/10；是剛性電路板價格的1/2￣1/3.聚合物厚膜法尤其適用于設備的控制面板。在移動電話和其他的便攜產品上，聚合物厚膜法適合將印制電路主板上的元件、開關和照明器件轉變成聚合物厚膜法電路。既節(jié)省成本，又減少能源消耗。