柔性線路板主要特性及成本解析

    目前柔性電路板有：單面、雙面、多層柔性板和剛?cè)嵝园逅姆N。

    ①單面柔性線路板是成本，當(dāng)對(duì)電性能要求不高的印制板。在單面布線時(shí)，應(yīng)當(dāng)選用單面柔性線路板。其具有一層化學(xué)蝕刻出的導(dǎo)電圖形，在柔性絕緣基材面上的導(dǎo)電圖形層為壓延銅箔。絕緣基材可以是聚酰亞胺，聚對(duì)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(dǎo)電圖形。金屬化孔將絕緣材料兩面的圖形連接形成導(dǎo)電通路，以滿足撓曲性的設(shè)計(jì)和使用功能。而覆蓋膜可以保護(hù)單、雙面導(dǎo)線并指示元件安放的位置。

    ③多層柔性板是將3層或更多層的單面或雙面柔性電路層壓在一起，通過鉆孑L、電鍍形成金屬化孔，在不同層間形成導(dǎo)電通路。這樣，不需采用復(fù)雜的焊接工藝。多層電路在更高可靠性，更好的熱傳導(dǎo)性和更方便的裝配性能方面具有巨大的功能差異。在設(shè)計(jì)布局時(shí)，應(yīng)當(dāng)考慮到裝配尺寸、層數(shù)與撓性的相互影響。

    ④傳統(tǒng)的剛?cè)嵝园迨怯蓜傂院腿嵝曰逵羞x擇地層壓在一起組成的。結(jié)構(gòu)緊密，以金屬化孑L形成導(dǎo)電連接。如果一個(gè)印制板正、反面都有元件，剛?cè)嵝园迨且环N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FR4增強(qiáng)材料，會(huì)更經(jīng)濟(jì)。

    ⑤混合結(jié)構(gòu)的柔性電路是一種多層板，導(dǎo)電層由不同金屬構(gòu)成。一個(gè)8層板使用FR-4作為內(nèi)層的介質(zhì)，使用聚酰亞胺作為外層的介質(zhì)，從主板的三個(gè)不同方向伸出引線，每根引線由不同的金屬制成。康銅合金、銅和金分別作的引線。這種混合結(jié)構(gòu)大多用在電信號(hào)轉(zhuǎn)換與熱量轉(zhuǎn)換的關(guān)系及電性能比較苛刻的低溫情況下，是惟一可行的解決方法。

    可通過內(nèi)連設(shè)計(jì)的方便程度和總成本進(jìn)行評(píng)價(jià)，以達(dá)到的性能價(jià)格比。


    如果電路設(shè)計(jì)相對(duì)簡單，總體積不大，而且空間適宜，傳統(tǒng)的內(nèi)連方式大多要便宜很多。如果線路復(fù)雜，處理許多信號(hào)或者有特殊的電學(xué)或力學(xué)性能要求，柔性線路板是一種較好的設(shè)計(jì)選擇。當(dāng)應(yīng)用的尺寸和性能超出剛性電路的能力時(shí)，柔性組裝方式是經(jīng)濟(jì)的。在一張薄膜上可制成內(nèi)帶5mil通孔的12mil焊盤及3mil線條和間距的柔性電路。因此，在薄膜上直接貼裝芯片更為可靠。因?yàn)椴缓赡苁请x子鉆污源的阻燃劑。這些薄膜可能具有防護(hù)性，并在較高的溫度下固化，得到較高的玻璃化溫度。柔性材料比起剛性材料節(jié)省成本的原因是免除了接插件。

    高成本的原材料是柔性電路價(jià)格居高的主要原因。原材料的價(jià)格差別較大，成本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；高性能的聚酰亞胺柔性電路則高達(dá)4倍或更高。同時(shí)，材料的撓性使其在制造過程中不易進(jìn)行自動(dòng)化加工處理，從而導(dǎo)致產(chǎn)量下降；在末尾的裝配過程中易出現(xiàn)缺陷，這些缺陷包括剝下?lián)闲愿郊?、線條斷裂。當(dāng)設(shè)計(jì)不適合應(yīng)用時(shí)，這類情況更容易發(fā)生。在彎曲或成型引起的高應(yīng)力下，常常需選擇增強(qiáng)材料或加固材料。盡管其原料成本高，制造麻煩，但是可折疊、可彎曲以及多層拼板功能，會(huì)使整體組件尺寸減小，所用材料隨之減少，使總的組裝成本降低。

   柔性線路板產(chǎn)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(chǎn)工藝。該工藝在廉價(jià)的柔性基材上，選擇性地網(wǎng)印導(dǎo)電聚合物油墨。其代表性的柔性基材為PET。聚合物厚膜法導(dǎo)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(jià)格的1／10；是剛性電路板價(jià)格的1／2～1／3。聚合物厚膜法尤其適用于設(shè)備的控制面板。在移動(dòng)電話和其他的便攜產(chǎn)品上，聚合物厚膜法適合將印制電路主板上的元件、開關(guān)和照明器件轉(zhuǎn)變成聚合物厚膜法電路。既節(jié)省成本，又減少能源消耗。

    一般說來，柔性電路的確比剛性電路的花費(fèi)大，成本較高。柔性板在制造時(shí)，許多情況下不得不面對(duì)這樣一個(gè)事實(shí)，許多的參數(shù)超出了公差范圍。制造柔性電路的難處就在于材料的撓性。


    盡管有上述的成本方面的因素，但柔性裝配的價(jià)格正在下降，變得和傳統(tǒng)的剛性電路相接近。其主要原因是引入了更新的材料，改進(jìn)了生產(chǎn)工藝以及變更了結(jié)構(gòu)?，F(xiàn)在的結(jié)構(gòu)使得產(chǎn)品的熱穩(wěn)定性更高，很少有材料不匹配。一些更新的材料因銅層更薄而可以制出更精密線條，使組件更輕巧，更加適合裝入小的空間。過去，采用輥壓工藝將銅箔黏附在涂有膠黏劑的介質(zhì)上，如今，可以不使用膠黏劑直接在介質(zhì)上生成銅箔。這些技術(shù)可以得到數(shù)微米厚的銅層，得到
3m．1甚至寬度更窄的精密線條。除去了某些膠黏劑以后的柔性電路具有阻燃性能。這樣既可加速uL認(rèn)證過程又可進(jìn)一步降低成本。柔性電路板焊料掩膜和其他的表面涂料使柔性組裝成本進(jìn)一步地降低。

    在未來數(shù)年中，更小、更復(fù)雜和組裝造價(jià)更高的柔性電路將要求更新穎的方法組裝，并需增加混合柔性電路。對(duì)于柔性線路板工業(yè)的挑戰(zhàn)是利用其技術(shù)優(yōu)勢，保持與計(jì)算機(jī)、遠(yuǎn)程通信、消費(fèi)需求以及活躍的市場同步。另外，柔性電路將在無鉛化行動(dòng)中起到重要的作用。