柔性电路

柔性电路，是一种通过将电子器件安装在柔性塑料基板（如聚酰亚胺、PEEK或透明导电聚酯薄膜）上来组装电子电路的技术。此外，柔性电路可以是在聚酯上丝网印刷的银电路。柔性电子组件可以使用用于刚性印刷电路板的相同组件制造，允许电路板符合所需的形状，或在其使用过程中弯曲。

柔性电路通常用作各种应用中的连接器，在这些应用中，灵活性、空间节省或生产限制限制了刚性电路板或手工布线的适用性。柔性电路的一个常见应用是在计算机键盘中；大多数键盘使用柔性电路作为开关矩阵。

在LCD制造中，玻璃被用作基板。如果使用薄的柔性塑料或金属箔作为基板，则整个系统可以是柔性的，因为沉积在基板顶部的薄膜通常非常薄，大约只有几微米。

有机发光二极管（OLED）通常用于代替柔性显示器的背光，制成柔性有机发光二极管显示器。

大多数柔性电路是无源布线结构，用于互连集成电路、电阻器、电容器等电子元件；然而，有些仅用于直接或通过连接器在其他电子组件之间进行互连。

在汽车领域，柔性电路用于仪表板、发动机罩下控制、隐藏在机舱顶篷内的电路以及ABS系统。在计算机xxx设备中，柔性电路用于打印机的移动打印头，并将信号连接到承载磁盘驱动器读/写头的移动臂。消费电子设备在相机、个人娱乐设备、计算器或运动xxx器中使用柔性电路。

在工业和医疗设备中可以找到柔性电路，这些设备需要在紧凑的封装中进行许多互连。蜂窝电话是另一个广泛使用的柔性电路示例。

柔性太阳能电池已被开发用于为卫星供电。这些单元是轻量级的，可以卷起来发射，并且易于部署，使它们非常适合应用程序。它们也可以缝在背包或外套上。

柔性电路有几种基本结构，但不同类型之间在结构方面存在显着差异。以下是对最常见的柔性电路结构类型的回顾

单面柔性电路在柔性介电膜上具有由金属或导电（金属填充）聚合物制成的单个导体层。只能从一侧访问组件端接功能。可以在基膜中形成孔以允许元件引线穿过以进行互连，通常通过焊接。单面柔性电路的制造可以带有或不带有诸如覆盖层或覆盖层之类的保护涂层，但是在电路上使用保护涂层是最常见的做法。溅射导电薄膜表面贴装器件的发展使得透明LED薄膜的生产成为可能，该薄膜可用于LED玻璃，也可用于柔性汽车照明复合材料。

双通路柔性，也称为背面裸露柔性，是具有单个导体层但经过处理以允许从两侧访问导体图案的选定特征的柔性电路。虽然这种类型的电路有一定的好处，但访问功能的特殊处理要求限制了它的使用。

雕刻柔性电路是普通柔性电路结构的一个新子集。该制造过程包括其产生具有成品的柔性电路的特别柔性电路的多步蚀刻方法铜导体，其中所述导体的不同的在沿其长度的不同位置的厚度。（即，导体在柔性区域很薄而在互连点处很厚。）。

双面柔性电路是具有两个导体层的柔性电路。这些柔性电路可以带有或不带有电镀通孔，尽管镀通孔变化更为常见。当构造没有镀通孔并且仅从一侧访问连接特征时，根据军用规范，该电路被定义为“V型(5)”。这不是一种常见的做法，但它是一种选择。由于镀通孔，在电路的两侧都提供了电子元件的端子，从而允许元件放置在任何一侧。根据设计要求，双面柔性电路可以在完成电路的一侧、两侧或两侧都带有保护性覆盖层，但最常见的是在两侧都带有保护层。这种类型的基板的一个主要优点是它可以非常容易地进行交叉连接。许多单面电路建立在双面基板上只是因为它们有一个或两个交叉连接。这种用途的一个例子是连接一个鼠标垫到笔记本电脑的主板上。该电路上的所有连接仅位于基板的一侧，除了使用基板第二侧的非常小的交叉连接。

具有三层或更多层导体的柔性电路被称为多层柔性电路。通常这些层通过镀通孔互连，尽管这不是定义的要求，因为可以提供开口以访问较低的电路级特征。多层柔性电路的各层可以在整个结构中连续层压在一起，也可以不连续层压在一起，镀通孔占据的区域明显除外。在需要xxx灵活性的情况下，不连续层压的做法很常见。这是通过使要发生挠曲或弯曲的区域未粘合来实现的。

刚柔性电路是一种混合结构的柔性电路，由层压在一起形成单一结构的刚性和柔性基板组成。刚挠电路不应与刚性挠性结构混淆，刚性挠性结构只是挠性电路，其上附有加强件以局部支撑电子元件的重量。硬化或加强的柔性电路可以具有一个或多个导体层。因此，虽然这两个术语听起来很相似，但它们代表的产品却大不相同。

刚柔结合的层通常也通过电镀通孔进行电气互连。多年来，刚柔结合电路在军用产品设计师中广受欢迎，然而，该技术在商业产品中的应用越来越多。由于挑战，通常被认为是小批量应用的专业产品，康柏计算机在1990年代为膝上型计算机的电路板生产中使用该技术做出了令人印象深刻的努力。虽然计算机的主要刚柔结合PCBA在使用过程中没有弯曲，但Compaq的后续设计将刚柔结合电路用于铰链显示电缆，在测试期间通过了数万次弯曲。到2013年，在消费类笔记本电脑中使用刚柔结合电路现在很普遍。

刚挠结合板通常是多层结构；然而，有时会使用两个金属层结构。

聚合物厚膜(PTF)柔性电路是真正的印刷电路，因为导体实际上是印刷在聚合物基膜上的。它们通常是单导体层结构，但是可以顺序印刷两个或多个金属层，并在印刷导体层之间或两侧印刷绝缘层。虽然导体电导率较低，因此不适用于所有应用，但PTF电路已成功地用于各种电压稍高的低功率应用。键盘是一种常见的应用，然而，这种具有成本效益的柔性电路制造方法有广泛的潜在应用。

柔性电路结构的每个元素都必须能够在产品的整个生命周期内始终如一地满足对其的要求。此外，该材料必须与柔性电路结构的其他元件一起可靠地工作，以确保易于制造和可靠性。以下是对柔性电路结构的基本要素及其功能的简要说明。

基材是柔性聚合物薄膜，为层压板提供基础。在正常情况下，柔性电路基材提供了柔性电路的大部分主要物理和电气特性。在无粘合剂电路结构的情况下，基材提供所有特性。虽然可能有很宽的厚度范围，但大多数柔性薄膜的尺寸范围较窄，从12µm到125µm（1/2密耳到5密耳），但更薄和更厚的材料也是可能的。更薄的材料当然更灵活，对于大多数材料，刚度的增加与厚度的立方成正比。因此，例如，意味着如果厚度增加一倍，材料将变得坚硬八倍，并且在相同的负载下只会偏转1/8。有许多不同的材料用作基膜，包括：聚酯(PET)、聚酰亚胺(PI)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚醚酰亚胺(PEI)，以及各种含氟聚合物(FEP)和共聚物。聚酰亚胺薄膜最为流行，因为它们融合了有利的电气、机械、化学和热性能。

粘合剂用作制造层压板的粘合介质。当谈到耐热性时，粘合剂通常是层压板的性能限制因素，尤其是当聚酰亚胺是基础材料时。由于早期与聚酰亚胺粘合剂相关的困难，许多聚酰亚胺柔性电路目前采用不同聚合物系列的粘合剂系统。然而，一些较新的热塑性聚酰亚胺粘合剂正在成为重要的道路。与基膜一样，粘合剂也有不同的厚度。厚度选择通常取决于应用。例如，不同的粘合剂厚度通常用于创建覆盖层，以满足可能遇到的不同铜箔厚度的填充需求。

金属箔最常用作柔性层压板的导电元件。金属箔是通常用来蚀刻电路路径的材料。有多种不同厚度的金属箔可供选择和创建柔性电路，但是铜箔服务于绝大多数柔性电路应用。铜在成本与物理和电气性能属性之间的出色平衡使其成为绝佳的选择。其实铜箔的种类很多。IPC确定了八种不同类型的印刷电路铜箔，分为两个更广泛的类别，电沉积和锻造，每个类别有四个子类型。）因此，有多种不同类型的铜箔可用于柔性电路应用，以满足不同终端产品的不同用途。对于大多数铜箔，通常在箔的一侧进行薄的表面处理，以提高其对基膜的附着力。铜箔有两种基本类型：锻造（轧制）和电沉积，它们的性能有很大不同。轧制和退火箔是最常见的选择，但是电镀的更薄的薄膜正变得越来越流行。

在某些非标准情况下，可能会要求电路制造商通过使用指定的替代金属箔（例如结构中的特殊铜合金或其他金属箔）来创建特殊层压板。这是通过根据基膜的性质和特性在使用或不使用粘合剂的情况下将箔层压到基膜上来实现的。

制定规范是为了提供理解产品应该是什么样子以及它应该如何执行的共同基础。标准由制造商协会直接制定，例如电子工业连接协会(IPC)和柔性电路用户。