PCB技術 - FPC軟性電路板的三個主要特性

現時FPC軟性電路板有單面FPC、雙面FPC、多層FPC和剛柔結合板四種。

1、單面軟性板是成本最低，當對電效能要求不高的印製板。 在單面佈線時，應當選用單面軟性板。 其具有一層化學蝕刻出的導電圖形，在軟性絕緣基材面上的導電圖形層為壓延銅箔。 絕緣基材可以是聚醯亞胺，聚對苯二甲酸乙二醇酯，芳醯胺纖維酯和聚氯乙烯。

2、雙面軟性板是在絕緣基膜的兩面各有一層蝕刻製成的導電圖形。 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、雙面導線並訓示元件安放的位置。

3、多層軟性板是將3層或更多層的單面或雙面軟性電路層壓在一起，通過鑽孑L、電鍍形成金屬化孔，在不同層間形成導電通路。 這樣，不需採用複雜的焊接工藝。 多層電路在更高可靠性，更好的熱傳導性和更方便的裝配效能方面具有巨大的功能差异。 在設計佈局時，應當考慮到裝配尺寸、層數與撓性的相互影響。

4、傳統的剛軟性板是由剛性和軟性基板有選擇地層壓在一起組成的。 結構緊密，以金屬化孑L形成導電連接。 如果一個印製板正、反面都有元件，剛軟性板是一種很好的選擇。 但如果所有的元件都在一面的話，選用雙面軟性板，並在其背面層壓上一層FR4增强資料，會更經濟。

5、剛柔結合板的軟性電路是一種多層板，導電層由不同金屬構成。 一個8層板使用FR-4作為內層的介質，使用聚醯亞胺作為外層的介質，從主機板的三個不同方向伸出引線，每根引線由不同的金屬製成。 康銅合金、銅和金分別作獨立的引線。 這種混合結構大多用在電信號轉換與熱量轉換的關係及電性能比較苛刻的低溫情况下，是惟一可行的解決方法。

可通過內連設計的方便程度和總成本進行評估，以達到最佳的效能價格比。

FPC軟性電路板

FPC軟性電路板的經濟性

如果電路設計相對簡單，總體積不大，而且空間適宜，傳統的內連管道大多要便宜很多。 如果線路複雜，處理許多訊號或者有特殊的電學或力學性能要求，軟性電路是一種較好的設計選擇。 當應用的尺寸和效能超出剛性電路的能力時，軟性組裝管道是最經濟的。 在一張薄膜上可製成內帶5mil通孔的12mil焊盤及3mil線條和間距的軟性電路。 囙此，在薄膜上直接貼裝晶片更為可靠。 因為不含可能是離子鑽污源的阻燃劑。 這些薄膜可能具有防護性，並在較高的溫度下固化，得到較高的玻璃化溫度。 軟性資料比起剛性資料節省成本的原因是免除了接外掛程式。

高成本的原材料是軟性電路價格居高的主要原因。 原材料的價格差別較大，成本最低的聚酯軟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； 高性能的聚醯亞胺軟性電路則高達4倍或更高。 同時，資料的撓性使其在製造過程中不易進行自動化加工處理，從而導致產量下降； 在最後的裝配過程中易出現缺陷，這些缺陷包括剝下撓性附件、線條斷裂。 當設計不適合應用時，這類情况更容易發生。 在彎曲或成型引起的高應力下，常常需選擇增强資料或加固資料。 儘管其原料成本高，製造麻煩，但是可折疊、可彎曲以及多層拼板功能，會使整體組件尺寸减小，所用資料隨之减少，使總的組裝成本降低。

軟性電路產業正處於規模小但迅猛發展之中。 聚合物厚膜法是一種高效、低成本的生產工藝。 該工藝在廉價的軟性基材上，選擇性地網印導電聚合物油墨。 其代表性的軟性基材為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醯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於設備的控制台。 在行动电话和其他的便攜產品上，聚合物厚膜法適合將印製電路主機板上的元件、開關和照明器件轉變成聚合物厚膜法電路。 既節省成本，又减少能源消耗。

一般說來，軟性電路的確比剛性電路的花費大，成本較高。 軟性板在製造時，許多情况下不得不面對這樣一個事實，許多的參數超出了公差範圍。 製造軟性電路的難處就在於資料的撓性。

FPC軟性電路板的成本

儘管有上述的成本方面的因素，但軟性裝配的價格正在下降，變得和傳統的剛性電路相接近。 其主要原因是引入了更新的資料，改進了生產工藝以及變更了結構。 現在的結構使得產品的熱穩定性更高，很少有資料不匹配。 一些更新的資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，採用輥壓工藝將銅箔黏附在塗有膠黏劑的介質上，如今，可以不使用膠黏劑直接在介質上生成銅箔。 這些科技可以得到數微米厚的銅層，得到2mil甚至寬度更窄的精密線條。 除去了某些膠黏劑以後的軟性電路具有阻燃效能。 這樣既可加速uL認證過程又可進一步降低成本。 軟性電路板焊料掩膜和其他的表面塗料使軟性組裝成本進一步地降低。

在未來數年中，更小、更複雜和組裝造價更高的FPC軟性電路板將要求更新穎的方法組裝，並需新增混合軟性電路。 對於軟性電路板工業的挑戰是利用其科技優勢，保持與電腦、遠端通訊、消費需求以及活躍的市場同步。 另外，FPC軟性電路板將在無鉛化行動中起到重要的作用。