PCB科技 - 柔性電路板的主要特點及成本分析

1 Flexibility 和 reliability of flexible circuits

At present, 柔性電路有四種類型：單側, 雙面, 多層柔性板 and 剛柔板.

1. 單面柔性板成本最低 印製板 這不需要高電力效能. 在單面佈線中, 應使用單面撓性板. 它有一層化學蝕刻的導電圖案, 柔性絕緣基板表面上的導電圖案層為軋製銅箔. 絕緣基板可以是聚醯亞胺, 聚對苯二甲酸乙二醇酯, 芳綸纖維素酯和聚氯乙烯.

2、雙面柔性板是在絕緣基膜兩側蝕刻而成的導電圖案。 金屬化孔連接絕緣材料兩側的圖案，形成導電路徑，滿足柔性設計和使用功能。 覆蓋膜可以保護單面和雙面導線，並訓示部件放置的位置。

3、多層柔性板是將3層或3層以上的單面或雙面柔性電路層壓在一起，通過鑽孔和電鍍形成金屬化孔，在不同層之間形成導電路徑。 這樣，就不需要使用複雜的焊接工藝。 多層電路在更高的可靠性、更好的導熱性和更方便的組裝效能方面具有巨大的功能差异。 在設計佈局時，應考慮裝配尺寸、層數和靈活性的相互影響。

4.、傳統的剛柔板由剛性和柔性基材選擇性層壓在一起組成。 結構緊湊，金屬化孔L形成導電連接。 如果印製板的正面和背面都有組件，那麼硬-柔板是一個不錯的選擇。 但是，如果所有組件都在一側，則選擇雙面柔性板並在其背面層壓一層FR4增强資料將更經濟。

5、混合結構的柔性電路是一種多層板，導電層由不同的金屬製成。 8層板使用FR-4作為內層介質，聚醯亞胺作為外層介質。 引線從主機板的3個不同方向延伸，每個引線由不同的金屬製成。 康銅合金、銅和金用作獨立導線。 這種混合結構大多用於電信號轉換和熱轉換與電力效能之間關係相對苛刻的低溫條件，是唯一可行的解決方案。

可以通過內部連接設計的便利性和總成本來評估，以實現最佳性價比。

2、柔性電路的經濟性

如果電路設計相對簡單，總體積不大，並且空間合適，大多數傳統的內部連接方法都要便宜得多。 如果電路複雜，處理許多訊號，或有特殊的電力或機械效能要求，則柔性電路是更好的設計選擇。 當應用程序的大小和效能超過剛性電路的容量時，柔性組裝方法是最經濟的。 可以在膠片上製作一個帶有5mil通孔的12mil焊盤和一個帶有3mil線和間距的撓性電路。 囙此，將晶片直接安裝在薄膜上更可靠。 因為它不包含可能是離子鑽井污染源的阻燃劑。 這些薄膜可以在較高溫度下進行保護和固化，以獲得較高的玻璃化轉變溫度。 與剛性資料相比，柔性資料節省成本的原因是消除了連接器。

原材料成本高是撓性電路價格高的主要原因。 原材料的價格差別很大。 成本最低的聚酯柔性電路所用原材料的成本是剛性電路所用原材料的1.5倍； 高性能聚醯亞胺柔性電路是4倍或更高。 同時，資料的靈活性使其難以在製造過程中實現自動化處理，從而導致產量下降； 在最終裝配過程中可能會出現缺陷，如柔性附件剝落和斷線。 當設計不適合應用時，更可能發生這種情況。 在彎曲或成形引起的高應力下，通常需要選擇加固資料或加固資料。 儘管其原材料成本高且製造麻煩，但可折疊、可彎曲和多層拼接功能將减小整體組件尺寸，减少所用資料，並降低總裝配成本。

柔性電路行業正在經歷小而快速的發展。 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板上選擇性地絲網印刷導電聚合物油墨。 其代表性柔性基材為PET。 聚合物厚膜導體包括絲網金屬填料或碳粉填料。 聚合物厚膜法本身非常乾淨，使用無鉛SMT粘合劑，不需要蝕刻。 由於使用了添加劑科技和較低的基板成本，聚合物厚膜電路的價格是銅聚醯亞胺薄膜電路的1/10； 它是剛性電路板價格的1/2到1/3。 聚合物厚膜方法特別適用於該裝置的控制台。 在行动电话和其他可擕式產品中，聚合物厚膜法適用於將印刷電路板上的組件、開關和照明設備轉換為聚合物厚膜法電路。 它不僅節省了成本，還降低了能耗。

一般來說，柔性電路確實比剛性電路更昂貴。 在許多情况下，製造柔性板時，必須面對許多參數超出公差範圍的事實。 製造柔性電路的困難在於資料的靈活性。

3、柔性電路成本

儘管存在上述成本因素，但柔性組件的價格正在下降，接近傳統的剛性電路。 主要原因是新材料的引入、生產工藝的改進和結構的改變。 當前的結構使產品的熱穩定性更高，並且幾乎沒有資料失配。 由於銅層較薄，一些較新的資料可以產生更精確的線條，使組件更輕，更適合小空間。 過去，銅箔通過軋製工藝粘附到粘合劑塗層介質上。 現在，銅箔可以不使用粘合劑直接在介質上形成。 這些科技可以獲得幾微米厚的銅層，達到3m。 1寬度更窄的精密線條。 去除某些粘合劑後，柔性電路具有阻燃特性。 這可以加快uL認證過程並進一步降低成本。 柔性電路板的阻焊膜和其他表面塗層進一步降低了柔性裝配的成本。

在接下來的幾年裏, 更小, 更複雜, 更昂貴的柔性電路將需要更新穎的組裝方法, 需要添加混合柔性電路. 挑戰 柔性電路產業 就是利用其科技優勢與電腦並駕齊驅, 遠端通訊, 消費者需求, 和活躍市場. 此外, 柔性電路將在無鉛運行中發揮重要作用.