柔性印刷電路板PCB 是一種特殊類型的電路板，可以彎曲成所需的應(yīng)用形狀。與普通的剛性電路板相比，這種類型的電路板將導(dǎo)電通路和電氣元件放置在柔性基材上。靈活的PCB設(shè)計(jì)在構(gòu)建現(xiàn)代緊湊型電子設(shè)備（如電話、相機(jī)、助聽器等）時(shí)有很多好處。因此，如果你是從事此類項(xiàng)目的技術(shù)人員，這里有一篇關(guān)于印刷電路板PCB設(shè)計(jì)方法、類型的詳細(xì)解析。
剛性與柔性 PCB
雖然剛性和柔性 PCB的目的都是在緊湊的電路設(shè)計(jì)中連接電子元件，但兩者是不同的。
主要區(qū)別在于基板材料。柔性 PCB 具有通常由聚酰亞胺薄膜組成的柔性基板，而剛性類型則具有玻璃纖維基板。
由于彎曲，制造商還使用柔性軋制退火銅代替剛性電沉積銅來制作導(dǎo)電層。
帶有白色連接器的柔性電路板
在制造這些部件時(shí)，柔性 PCB 會(huì)通過覆蓋工藝來保護(hù)暴露的電路，而剛性類型則使用阻焊層。前者也更貴，但整體產(chǎn)品成本可能更便宜，因?yàn)槟梢钥s小您計(jì)劃制造的設(shè)備的尺寸。
用于計(jì)算機(jī)的剛性電路板
那么，哪一個(gè)更好呢？
這取決于應(yīng)用程序。柔性 PCB 是緊湊型電子設(shè)備和電器的理想選擇，例如電話、助聽器和可穿戴設(shè)備。但是，剛性板更適合空間較大的設(shè)備，例如計(jì)算機(jī)和電視。
您可以將兩者結(jié)合起來形成一個(gè)剛?cè)峤Y(jié)合板，其中一半的設(shè)計(jì)在剛性板中，其余的在柔性電路中。
剛?cè)峤Y(jié)合板
制作剛?cè)峤Y(jié)合 PCB 的方法
基本的剛性 PCB 在設(shè)計(jì)階段只需要Gerber 文件層。然而，剛?cè)峤Y(jié)合板需要 3D 設(shè)計(jì)軟件在制造之前在 3D 空間中創(chuàng)建板。
它們有更多的尺寸，需要精確定義從柔性到剛性的過渡點(diǎn)，因此 3D 設(shè)計(jì)是必不可少的。
柔性側(cè)的基膜是聚酰亞胺，上面有銅箔和覆蓋保持膜層。但是，剛性 PCB 以 FR4 為基材。
第一步是在組裝過程中在銅層上涂抹易接近的膠水。之后，您可以使用鍍銅方法或覆蓋工藝進(jìn)行下一階段。
完成后，使用精確的激光穿透方法在柔性基板上鉆孔。
接下來，使用通孔電鍍工藝（合成銅電鍍）將銅填充到這些孔中。
一種PCB銅層電鍍機(jī)
資料來源：維基共享資源
接下來的步驟包括在柔性表面上應(yīng)用感光雕刻對(duì)面覆蓋，然后雕刻銅膜。在這兩個(gè)過程之后，繪圖反對(duì)被從電路板上驅(qū)逐。
接下來，將覆蓋層（通常是聚酰亞胺）應(yīng)用到柔性基板的頂層和底層。
在此之后，電路板經(jīng)過下料過程，將基板切割成所需的尺寸。最常用的落料程序是液壓沖床或踢斗組。
最后，切割的柔性坯料覆蓋在剛性層之間。最后一塊可以在之后進(jìn)行測(cè)試，以確保它正常工作。
柔性PCB的優(yōu)勢(shì)
節(jié)省空間和重量。
柔性印刷電路板。請(qǐng)注意折疊或卷起時(shí)它如何占用更少的空間。
提高穩(wěn)定性和可靠性
無需使用連接器和線束，并最大限度地減少接線錯(cuò)誤
可以以各種配置堆疊它們
高抗張強(qiáng)度和高抗輻射、化學(xué)品和極端溫度
耐用（適用于惡劣環(huán)境）
易于安裝
提供強(qiáng)大的信號(hào)質(zhì)量
改善阻抗控制
柔性PCB的缺點(diǎn)
與特定應(yīng)用中的剛性PCB相比，它具有更高的成本
它使用復(fù)雜的組裝過程
難以修復(fù)或返工
需要適當(dāng)?shù)膬?chǔ)存條件
處理不當(dāng)容易損壞
柔性PCB的類型
單面柔性
作為最簡(jiǎn)單的類型，單面柔性電路在介電層（聚酰亞胺或聚合物薄膜）的一側(cè)具有單個(gè)導(dǎo)電層。
雙面柔性
雙面柔性 PCB 在介電材料的每一側(cè)都有一個(gè)導(dǎo)電銅層。金屬化通孔連接兩個(gè)銅邊。
多層彈性
這種類型包含由介電層分隔和封裝的多個(gè)銅層。通孔，連接每個(gè)金屬層。
剛?cè)峤Y(jié)合電路
如前所述，剛?cè)峤Y(jié)合 PCB 是結(jié)合了剛性和柔性電路板的多層電路，形成了具有高電路密度的混合設(shè)計(jì)。
HDI柔性PCB
高密度互連 (HDI) 電路是具有多個(gè)電子元件的高效且可靠的電路板。由于采用薄的非導(dǎo)電基板材料，它們以更小的封裝尺寸提供更好的電氣性能。
雕刻的柔性電路
雕刻的柔性電路具有在整個(gè)電路設(shè)計(jì)中厚度不同的電路跡線。因此，它們?cè)谀承﹨^(qū)域可能具有不同的銅厚度。
聚合物厚膜柔性PCB
聚合物厚膜是一種使用模板通過絲網(wǎng)印刷制造可靠 FPCB 的簡(jiǎn)單且經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的方法。您可以在低壓應(yīng)用中找到此類 PCB，因?yàn)樗鼈兊墓δ懿蛔阋蕴幚砀邏骸?br />
雙通道/背板柔性 PCB
這是一種特殊的單面 PCB，其導(dǎo)電軌道可從電路板的任一側(cè)訪問。
有兩件事使這成為可能。首先，金屬層在其上施加了預(yù)先打孔的介電薄膜。其次，導(dǎo)體層蝕刻在柔性薄膜（電介質(zhì)）上的接入點(diǎn)（開口）下方進(jìn)行。
靈活的 PCB 設(shè)計(jì)：典型原理圖和疊層
柔性 PCB 由多層組成，但數(shù)量因類型而異。這些結(jié)構(gòu)圖和疊層可以幫助您在設(shè)計(jì)過程中構(gòu)建一個(gè)。
單層柔性 PCB
單層 FPCB 有一個(gè)簡(jiǎn)單的疊層，包括一個(gè)柔性基層（通常是聚酰亞胺），然后是粘合劑層，然后是銅。由粘合劑和聚酰亞胺組成的保護(hù)層（覆蓋層）覆蓋金屬。然而，導(dǎo)電部分不能暴露在外。
雙通道/背板 FPCB
就像單層電路一樣，這個(gè)電路有五層，但有一個(gè)區(qū)別。底座上的聚酰胺外層有一個(gè)激光開口，可以訪問銅電路。
雙層軟板
該 PCB 采用柔性層壓材料作為基底，將導(dǎo)電層分開。每個(gè)金屬層都有保護(hù)電路的覆蓋層和連接兩側(cè)的鍍銅通孔。
多層柔性PCB
多層柔性電路結(jié)合了單面和雙面柔性電路設(shè)計(jì)。在內(nèi)部，中間部分具有雙面柔性電路，而表面具有覆蓋有保護(hù)膜的單面導(dǎo)電設(shè)計(jì)。
柔性電路中使用的材料
柔性板中的四個(gè)主要層可以具有以下材料。
導(dǎo)體：
該層中使用的金屬通常是銅，因?yàn)樗哂袠O好的電性能和低成本。散熱也是一個(gè)需要考慮的關(guān)鍵因素，銅能很快做到這一點(diǎn)。
帶有銅導(dǎo)電層的柔性 PCB
其他合適的導(dǎo)體材料包括不銹鋼、鈹銅和白銅。
粘合劑
含有丙烯酸或環(huán)氧樹脂的膠層位于銅和絕緣膜（聚酰亞胺）之間。丙烯酸粘合劑材料提供更好的耐熱性，但具有較差的電氣性能和較低的粘合強(qiáng)度。
另一方面，環(huán)氧樹脂的耐熱性不是最好的，但它具有更好的電性能和粘性。
絕緣子
絕緣體也稱為基材或電介質(zhì)，是賦予該電路板彎曲性能的柔性材料。聚酰亞胺是最常用的材料，但有些板材有聚酯、聚醚酰亞胺、各種共聚物或含氟聚合物。
飾面
如果電導(dǎo)體接觸通路，裸露的銅電路可能會(huì)觸電或短路。通常由聚酰亞胺薄膜組成的覆蓋膜保持銅的密封和保護(hù)。
