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電通路和電氣元件放置在柔性基材上。靈活的PCB設(shè)計在構(gòu)建現(xiàn)代緊湊型電子設(shè)備（如電話、相機、助聽器等）時有很多好處。因此，如果你是從事此類項目的技術(shù)人員，這里有一篇關(guān)于印刷電路板PCB設(shè)計方法、類型的詳細解析。
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電層。
帶有白色連接器的柔性電路板
在制造這些部件時，柔性 PCB 會通過覆蓋工藝來保護暴露的電路，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，因為您可以縮小您計劃制造的設(shè)備的尺寸。
用于計算機的剛性電路板
那么，哪一個更好呢？
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，例如計算機和電視。
您可以將兩者結(jié)合起來形成一個剛?cè)峤Y(jié)合板，其中一半的設(shè)計在剛性板中，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)計階段只需要Gerber 文件層。然而，剛?cè)峤Y(jié)合板需要 3D 設(shè)計軟件在制造之前在 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，因此 3D 設(shè)計是必不可少的。
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
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)用感光雕刻對面覆蓋，然后雕刻銅膜。在這兩個過程之后，繪圖反對被從電路板上驅(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行測試，以確保它正常工作。
柔性PCB的優(yōu)勢
節(jié)省空間和重量。
柔性印刷電路板。請注意折疊或卷起時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誤
可以以各種配置堆疊它們
高抗張強度和高抗輻射、化學品和極端溫度
耐用（適用于惡劣環(huán)境）
易于安裝
提供強大的信號質(zhì)量
改善阻抗控制
柔性PCB的缺點
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?shù)膬Υ鏃l件
處理不當容易損壞
柔性PCB的類型
單面柔性
作為最簡單的類型，單面柔性電路在介電層（聚酰亞胺或聚合物薄膜）的一側(cè)具有單個導電層。
雙面柔性
雙面柔性 PCB 在介電材料的每一側(cè)都有一個導電銅層。金屬化通孔連接兩個銅邊。
多層彈性
這種類型包含由介電層分隔和封裝的多個銅層。通孔，連接每個金屬層。
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。
HDI柔性PCB
高密度互連 (HDI) 電路是具有多個電子元件的高效且可靠的電路板。由于采用薄的非導電基板材料，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電路設(shè)計中厚度不同的電路跡線。因此，它們在某些區(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 的簡單且經(jīng)濟實惠的方法。您可以在低壓應(yīng)用中找到此類 PCB，因為它們的功能不足以處理高壓。
雙通道/背板柔性 PCB
這是一種特殊的單面 PCB，其導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，導體層蝕刻在柔性薄膜（電介質(zhì)）上的接入點（開口）下方進行。
靈活的 PCB 設(shè)計：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)計過程中構(gòu)建一個。
單層柔性 PCB
單層 FPCB 有一個簡單的疊層，包括一個柔性基層（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層（覆蓋層）覆蓋金屬。然而，導電部分不能暴露在外。
雙通道/背板 FPCB
就像單層電路一樣，這個電路有五層，但有一個區(qū)別。底座上的聚酰胺外層有一個激光開口，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，將導電層分開。每個金屬層都有保護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。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膜的單面導電設(shè)計。
柔性電路中使用的材料
柔性板中的四個主要層可以具有以下材料。
導體：
該層中使用的金屬通常是銅，因為它具有極好的電性能和低成本。散熱也是一個需要考慮的關(guān)鍵因素，銅能很快做到這一點。
帶有銅導電層的柔性 PCB
其他合適的導體材料包括不銹鋼、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
如果電導體接觸通路，裸露的銅電路可能會觸電或短路。通常由聚酰亞胺薄膜組成的覆蓋膜保持銅的密封和保護。
