1.撓性PCB電路的特性
　　撓性PCB電路體積小 重量輕 撓性PCB電路板最初的設(shè)計(jì)是用于替代體積較大的線束導(dǎo)線。在目前的接插（cutting-edge）電子器件裝配板上，撓性PCB電路通常是滿足小型化和移動(dòng)要求的唯一解決方法。撓性PCB電路（有時(shí)稱(chēng)作撓性印制線路）是在聚合物的基材上蝕刻出銅PCB電路或印制聚合物厚膜PCB電路。對(duì)于既薄又輕、其結(jié)構(gòu)緊湊復(fù)雜的器件而言，其設(shè)計(jì)解決方案包括從單面導(dǎo)電線路到復(fù)雜的多層三維組裝。撓性組裝的總重量和體積比傳統(tǒng)的圓導(dǎo)線線束方法要減少70%。撓性PCB電路還可以通過(guò)使用增強(qiáng)材料或襯板的方法增加其強(qiáng)度，以取得附加的機(jī)械穩(wěn)定性?！　?br /> 　　撓性PCB電路可移動(dòng) 彎曲 扭轉(zhuǎn) 撓性PCB電路可移動(dòng)、彎曲、扭轉(zhuǎn)而不會(huì)損壞導(dǎo)線，可以遵從不同形狀和特殊的封裝尺寸。其僅有的限制是體積空間問(wèn)題。由于可以承受數(shù)百萬(wàn)次的動(dòng)態(tài)彎曲，撓性PCB電路可很好地適用于連續(xù)運(yùn)動(dòng)或定期運(yùn)動(dòng)的內(nèi)連系統(tǒng)中，成為最終產(chǎn)品功能的一部分。剛性PCB上的焊點(diǎn)受熱機(jī)械應(yīng)力的作用，在數(shù)百次的循環(huán)后便會(huì)失效。Shel-dahl，Northfield，Minn的產(chǎn)品經(jīng)理Randy Lia說(shuō)："要求電信號(hào)/電源移動(dòng)，而形狀系數(shù)/封裝尺寸較小的某些產(chǎn)品都獲益于 
撓性PCB電路。"
　　撓性PCB電路具有優(yōu)良的電性能 介電性能 耐熱性 撓性PCB電路提供了優(yōu)良的電性能。紐約Inter-national Flex TEchnologies，Endicott，的首席執(zhí)行官Don friedman說(shuō)。 "較低的介電常數(shù)允許電信號(hào)快速傳輸；良好的熱性能使組件易于降溫；較高的玻璃轉(zhuǎn)化溫度或熔點(diǎn)使得組件在更高的溫度下良好運(yùn)行。"
　　撓性PCB電路具有更高的裝配可靠性和產(chǎn)量 撓性PCB電路減少了內(nèi)連所需的硬件，如傳統(tǒng)的電子封裝上常用的焊點(diǎn)、中繼線、底板線路及線纜，使撓性PCB電路可以提供更高的裝配可靠性和產(chǎn)量。因?yàn)閺?fù)雜的多個(gè)系統(tǒng)所組成的傳統(tǒng)內(nèi)連硬件在裝配時(shí)，易出現(xiàn)較高的組件錯(cuò)位率。3M Electronic Products Division，Austinm ，Texas的市場(chǎng)經(jīng)理Mike Giesler說(shuō)："撓性PCB電路的剛度低，體積小，也正是因?yàn)閾闲訮CB電路板組件的體積較小，所以使用的材料也就少。"隨著質(zhì)量工程的出現(xiàn)，一個(gè)厚度很薄的撓性系統(tǒng)被設(shè)計(jì)成僅以一種方式組裝，從而消除了許多通常與獨(dú)立布線工程有關(guān)的人為錯(cuò)誤。
　　撓性組件的應(yīng)用正在急劇增加 。Strataflex Hudson，N.H.的總裁兼總經(jīng)理Jim Barry說(shuō)："幾乎當(dāng)你拿起當(dāng)今任何一件電器，你都會(huì)在其中發(fā)現(xiàn)撓性組?quot;。打開(kāi)一臺(tái)35mm的照相機(jī)，里面有9到14處不同的撓性PCB電路，因?yàn)檎障鄼C(jī)正在變得更小，功能也更多。減小體積的唯一方法是組件更小、線條更精細(xì)、節(jié)距更緊密，以及物件可彎曲。心臟起搏器、醫(yī)療設(shè)備、視頻攝像機(jī)、助聽(tīng)器、便攜電腦--幾乎所有我們今天使用的東西里面都有撓性PCB電路"。
2.撓性PCB電路的優(yōu)點(diǎn)及功效
2.1 撓性PCB電路的撓曲性和可靠性
　　目前盛行四種撓性PCB電路：?jiǎn)蚊?，雙面，多層和剛-撓組合型。Friedman說(shuō)："單面撓性板的成本最低。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)選用單面撓性板。"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。單面撓性板具有一層化學(xué)蝕刻出的導(dǎo)電圖形，在撓性絕緣基材面上的導(dǎo)電圖形層為壓延銅箔。用作撓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）。
　　雙面撓性板是在基膜的兩個(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。
　　多層撓性板是將三層或更多層的單面撓性PCB電路或雙面撓性PCB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PCB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)成這種撓性類(lèi)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)與撓性的相互影響。
　　傳統(tǒng)的剛-撓板是由剛性和撓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(xiāo)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，就要選用雙面撓性板，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撓性PCB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)。
　　撓性PCB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)的撓性基材上，選擇性地絲印導(dǎo)電聚合物油墨。其代表性的撓性基材為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，PTFPCB電路比銅KaptonPCB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PTFPCB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)的撓性PCB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Carlsba 
d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，撓性混合PCB電路是唯一可行的解決方法。
　　這些撓性PCB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，很了解撓性組裝件的情況。"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(lèi)型學(xué)的評(píng)估，以達(dá)到最佳的性能價(jià)格比"。
2.2 撓性PCB電路的經(jīng)濟(jì)性
　　如果PCB電路的設(shè)計(jì)相對(duì)簡(jiǎn)單，總體積不大，而且空間適宜，傳統(tǒng)的內(nèi)連方式大多要合算的多。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，撓性PCB電路是一種較好的設(shè)計(jì)選擇。位于Tustin，Califonia的Smartflex公司的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)經(jīng)理Tim Patterson說(shuō)："如果可能應(yīng)首選PCB。用多層尤其便宜。當(dāng)應(yīng)用的尺寸和性能超出PCB的能力時(shí)，撓性組裝方式才是最經(jīng)濟(jì)的選擇。在一張薄膜上可制成12mil焊盤(pán)內(nèi)5mil孔徑， 3mil線條和節(jié)距的撓性PCB電路。因此，在薄膜上（ 例如聚酰亞胺薄膜）直接貼裝芯片更為可靠。因?yàn)樗鼈儾缓赡苁请x子沾污源的阻燃劑。這些薄膜可能具有防護(hù)性，并在較高的溫度下固化，得到的玻璃化溫度較高。" 撓性材料比起剛性材料還有一條潛在的節(jié)省成本的原因，就是免除了插接件。
　　高成本的原材料是撓性PCB電路價(jià)格居高的主要原因。位于Methuen，Mass.的Parlex公司應(yīng)用工程經(jīng)理Joseph DiPalermo說(shuō)："原材料的價(jià)格差別較大。原材料成本最低的聚酯撓性PCB電路，PCB的成本是其所用原材料的1.5倍；高性能的聚酰亞胺撓性PCB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(guò)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；在最后的裝配過(guò)程中易出現(xiàn)缺陷，這些缺陷包括剝下?lián)闲愿郊⒕€條斷裂。當(dāng)設(shè)計(jì)不適合應(yīng)用時(shí)，這類(lèi)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。" 盡管其原料較貴，制造麻煩，但是DiPalermo仍相信，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，總的組裝成本降低。
　　Amalfitano評(píng)論說(shuō)："一般說(shuō)來(lái)，撓性PCB電路的確比剛性的花費(fèi)大，而且一直成本較高。相對(duì)剛性板來(lái)說(shuō)，撓性板在制造時(shí)，許多情況下不得不面對(duì)這樣的一個(gè)事實(shí)：許多的參數(shù)超出了公差范圍。制造撓性PCB電路的難處就在于材料的撓性。在剛性板上，您正在加工一塊15mil的FR-4玻璃布板，您在玻璃布板上打下一個(gè)孔或者進(jìn)行了所有的處理過(guò)程，當(dāng)您回來(lái)時(shí)，那個(gè)孔還在準(zhǔn)確的位置上。而在撓性材料上，您回來(lái)時(shí)，孔已經(jīng)挪動(dòng)了5mil。這是撓性板很貴的頭號(hào)原因。"
2.3 撓性PCB電路的成本正在進(jìn)一步降低
　　盡管有上述的成本方面的因素，但撓性裝配的價(jià)格正在下降，變得和傳統(tǒng)的PCB相接近。這主要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)的原因。有這樣一個(gè)例子，在具有很多層數(shù)的剛-撓板組件上，取消了使用丙烯酸粘合劑。"如果你造一個(gè)12或14層的剛-撓PCB電路板，你在其中使用了丙烯酸，那就會(huì)有Z軸方向的膨脹及金屬化孔失效。" Barry說(shuō)，"現(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。產(chǎn)出提高，成本就降下來(lái)了?，F(xiàn)在一些更新的材料因銅層更薄而可以制出更精細(xì)線條。更薄的銅層促使組件越來(lái)越輕巧，而更輕巧更薄的裝配又促使撓性組件更加適合裝入更小的空間。過(guò)去，我們采用輥壓的工藝將銅箔粘附在涂有粘合劑的介質(zhì)上。今天，可以不使用粘接劑直接在介質(zhì)上生成銅箔。這些技術(shù)可以得到的數(shù)微米的銅層，使工業(yè)上得到3 mil甚至寬度更窄的精細(xì)線條。" 從撓性PCB電路中除去了粘合劑以后，使撓性PCB電路具有阻燃性能。 這樣既可加速UL認(rèn)證過(guò)程又可進(jìn)一步降低成本。當(dāng)撓性PCB電路持續(xù)迅速地從最初的軍事工業(yè)應(yīng)用發(fā)展到民用和消費(fèi)應(yīng)用時(shí)，取得UL認(rèn)證就更加重要。撓性板焊料掩膜和其它的表面涂料使撓性組裝成本進(jìn)一步地降低。Barry始終認(rèn)為，在過(guò)去的十年間，一些這樣的新材料和新工藝極大地降低了成本。同時(shí)，也正是因?yàn)樵擃?lèi)產(chǎn)品得到了廣泛的認(rèn)可和需求，撓性材料的成本也在下降。 
　
　　在未來(lái)的數(shù)年中，更小、更復(fù)雜和組裝造價(jià)更高的撓性PCB電路將要求組裝更新穎，并需增加混合撓性PCB電路。對(duì)于撓性PCB電路工業(yè)的挑戰(zhàn)是加強(qiáng)其技術(shù)優(yōu)勢(shì)，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(chǎng)同步。另外，撓性PCB電路將在無(wú)鉛化行動(dòng)中起到重要的作用。