2.1柔性電路的撓曲性和可靠性

  目前盛行四種柔性電路：?jiǎn)蚊妫p面，多層和剛-撓組合型。Friedman說(shuō)："單面柔性線路板的成本最低。當(dāng)對(duì)電性能要求不高，而且可以單面布線時(shí)，應(yīng)當(dāng)選用單面柔性線路板。"這種最常見(jiàn)的形式已經(jīng)得到了商業(yè)應(yīng)用，如打印機(jī)的噴墨盒和計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)器。單面柔性線路板具有一層化學(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。用作柔性裝配的絕緣基材可以是聚酰亞胺（Kapton），聚對(duì)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(gè)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起來(lái)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。

  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(guò)鉆孔、電鍍形成金屬化孔，在不同層間形成了導(dǎo)電的通路。這樣，不需采用復(fù)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(jīng)理Al Balzano說(shuō)："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"。盡管設(shè)計(jì)成這種柔性類型導(dǎo)電層的數(shù)量可以是無(wú)限的，但是，在設(shè)計(jì)布局時(shí)，為了保證裝配方便，應(yīng)當(dāng)考慮到裝配尺寸、層數(shù)與柔性的相互影響。

  傳統(tǒng)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(jié)構(gòu)緊密，以金屬化孔形成導(dǎo)電連接。位于加里弗尼亞Torrance 的Aero Flexible Ciruitry公司國(guó)際銷售經(jīng)理Mario Amalfitano評(píng)論說(shuō)："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(qiáng)材料，會(huì)更經(jīng)濟(jì)。FR-4不會(huì)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(qiáng)了可靠性，又減少了制造過(guò)程或安裝元件過(guò)程，或安裝組件后的破損."Amalfitano建議考慮到可靠性和價(jià)格因素，生產(chǎn)廠應(yīng)試圖保持盡可能少的層數(shù)。

  柔性電路工業(yè)正處于規(guī)模小但迅猛發(fā)展之中。聚合物厚膜法（PTF）是一種高效、低成本生產(chǎn)線路板的工藝。該工藝是在的廉價(jià)的柔性基材上，選擇性地絲印導(dǎo)電聚合物油墨。其代表性的柔性基材為PET。PTF導(dǎo)體包括絲印金屬填料或碳粉填料。PTF本身很清潔，使用無(wú)鉛的SMT 粘接劑，不必蝕刻。位于R.I. Cranstom的 Poly-Flex公司的技術(shù)總監(jiān)Al Hollenbeck說(shuō)："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(shè)備的控制面板，因?yàn)樗杀镜?，而且在平面圖形面板下易組裝、換裝。在移動(dòng)電話上和其它的便攜產(chǎn)品上，PTF 適合將PCB主板上的元件、開(kāi)關(guān)和照明器件轉(zhuǎn)變成PTF電路。既節(jié)省了成本，又減少了能源消耗。

  還有一種混合結(jié)構(gòu)的柔性電路，它也是一種多層板，但多層板的導(dǎo)電層由不同金屬構(gòu)成。位于加里弗尼亞Carlsbad的L.E.Flex Circuits公司的應(yīng)用工程師Jack Lexin說(shuō)："一個(gè)8層板使用FR-4作為內(nèi)層的介質(zhì)，使用kapton作為外層的介質(zhì)，從主板的三個(gè)不同方向伸出引線，每根引線是由不同的金屬制成?？点~合金，銅和金分別用作獨(dú)立的引線。" 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(gòu)成是否節(jié)省成本、是否得到最佳利用，可通過(guò)內(nèi)連設(shè)計(jì)的方便程度和總成本進(jìn)行評(píng)價(jià)。George Serpa 是Flextronics International在San Jose，Califonia 的合同生產(chǎn)商。作為高級(jí)產(chǎn)品研發(fā)工程師，很了解柔性組裝件的情況。"內(nèi)連的總體方式是不一樣的，手機(jī)是分塊布局形式；便攜電腦是X-Y方向可定位布局；打印機(jī)是剛-撓PCB形式。這些產(chǎn)品采用價(jià)格各異的不同材料制成，以減少每根內(nèi)連引線的費(fèi)用。每種設(shè)計(jì)都要經(jīng)過(guò)類型學(xué)的評(píng)估，以達(dá)到最佳的性能價(jià)格比"。