过去十年，挠性电路变得越来越复杂，部分原因是由于不断缩小的设计和元器件的更高速度及信号完整性要求。为挠性和刚挠结合电路选择适当的材料是设计过程的重要组成部分。
虽然电路的布局可实现设计的大部分电气特性，但材料的选择可能会影响电路的机械和电气特性。材料的选择不仅会影响针对环境的电路设计，还会影响制造和组装过程。
挠性材料选择：综合性
制造商在挠性材料方面的专业知识是真正的财富，尤其是在如今复杂的多层挠性和刚挠结合电路以及高速和信号完整性要求下。我认为，需要与挠性电路制造商合作，沟通电路的各个方面，以及电路可能遇到的使用环境。
以下是应该与制造商讨论的挠性材料要求清单。
批准的流程：供应商通过了哪些工艺并获得了批准？所有挠性供应商都在聚酰亚胺上蚀刻铜，但材料可获取性，以及设备、工艺甚至湿度都会影响挠性和刚挠结合的加工。确保供应商熟悉其提出的材料，并已批准其工艺。公司不希望其项目变成科学实验。
UL要求：挠性PCB是否需要获得UL批准？供应商的UL库中有哪些材料叠层？UL认证受其提出的叠层所使用粘合剂易燃性的影响。
挠性叠层：聚酰亚胺和铜是基于粘合剂还是无粘合剂？基于粘合剂的材料使用丙烯酸粘合剂将铜粘附到聚酰亚胺材料上。丙烯酸粘合剂有导通孔开裂和挤出等缺点，且更容易吸收水分。
电气特性：
- 功率：铜厚度、温度和粘合剂要求，以满足目前的要求。
- 阻抗完整性、信号完整性：制造商应提出走线、线距和聚酰亚胺厚度，以及适当的粘合剂要求。
- 信号速度、信号低损耗：在大多数情况下，标准挠性材料的使用速度可达约10 Gbps。对于10 Gbps以上的速度，制造商应推荐替代材料。PTFE和LCP是目前流行的选择。除了基材之外，不同的粘合剂和环氧树脂膜也可以用于层压工艺，以提供低Dk和更薄的材料叠层。此外，根据所需的Dk值，还需要考虑和测试高速覆盖层。
图1
- 屏蔽：材料叠层可能需要屏蔽EMI或支持高速低损耗解决方案，还可以添加更多的铜层、交叉网格、金属化环氧树脂和一些新的铁覆盖材料。要切记向叠层中添加材料会影响电路的弯曲。
- 弯曲半径：IPC标准建议电路的弯曲半径为材料厚度的10倍。这可能会影响材料的选择和设计。电路的弯曲可能仅在电路的特定部分。提供弯曲的位置和电路将弯曲的次数信息，供应商应提出通过调整材料厚度来减少所需区域的厚度。
- 温度：挠曲部分如受到高温会影响所使用的粘合剂。确保与供应商讨论环境问题。通常用铝散热。
- 增强板：FR-4是最受欢迎的增强板材料，用于加固SMT区域、通孔连接器和ZIF连接器接口，但我们根据要求使用额外的聚酰亚胺、以及陶瓷和不锈钢作为增强板。
- 覆盖层和阻焊膜：覆盖层（聚酰亚胺层和走线上的粘合剂）用于大多数挠性区域，现在随着元器件的缩小，在密集区域使用阻焊膜变得越来越普遍。切记：阻焊膜在弯曲时可能会开裂。
- 镀层：我们看到对挠性导线连接的要求越来越高。电镀软金或ENEPIG是最好的选择。ENIG是标准组装中最常见镀层。
最终，在与制造商合作并检查此清单后，最终应该能得到满足所有要求的材料。
挠性电路和刚挠结合电路是比标准PCB更复杂的解决方案。与刚性PCB相比，需要考虑的工艺和环节要多得多。必须与具有行业知识及关系、材料经验以及充分了解应用环境和要求的供应商合作。
更多内容可点击这里查看，文章发表于《PCB007中国线上杂志》23年6月号，更多精彩原创内容，欢迎关注“PCB007中文线上杂志”公众号。
