曾經(jīng)只適用于特殊產(chǎn)品的撓性電路，現(xiàn)在已應(yīng)用于很多便攜式家用電子產(chǎn)品。世界各地的產(chǎn)品開發(fā)商已將撓性電路設(shè)計(jì)于最新的產(chǎn)品中，以及現(xiàn)有產(chǎn)品的升級(jí)版中。在一些應(yīng)用中，撓性電路已取代了主宰了幾十年電子產(chǎn)品的印制電路板。

  很多時(shí)候，選擇軟板取代傳統(tǒng)剛性電路板是為了使產(chǎn)品更小更輕。第一次采用撓性電路的PCB設(shè)計(jì)師常常會(huì)說(shuō)：“我們對(duì)撓性電路設(shè)計(jì)或材料一無(wú)所知，能幫助我們明確一下疊層嗎？”通常，第一次的設(shè)計(jì)與疊層會(huì)被作為其日后設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)。因?yàn)閷?duì)于傳統(tǒng)的PCB，我們一直是這樣做的。

  但是撓性電路是不同的產(chǎn)品。為具體的應(yīng)用選擇適當(dāng)?shù)牟牧蠒r(shí)，會(huì)有很多選項(xiàng)。了解這些選項(xiàng)及其優(yōu)缺點(diǎn)是非常有意義的。

  本專欄文章將討論撓性電路制造中最容易被誤解的材料之一——將電路層壓合在一起時(shí)所采用的粘合劑系統(tǒng)。由于撓性電路生產(chǎn)要經(jīng)過(guò)幾個(gè)層壓工藝，了解粘合劑系統(tǒng)選項(xiàng)及最適合于具體電子產(chǎn)品的選項(xiàng)非常重要。

  撓性電路的兩種最常見(jiàn)應(yīng)用是動(dòng)態(tài)和靜態(tài)。靜態(tài)應(yīng)用中撓性電路是固定的，即使在安裝是它必須是可彎折的，但在產(chǎn)品整個(gè)壽命期間它一直保持靜態(tài)。而在動(dòng)態(tài)應(yīng)用中撓性電路在產(chǎn)品整個(gè)壽命期間一直處于運(yùn)轉(zhuǎn)中?？梢韵胂敕w手機(jī)、打印機(jī)或MRI機(jī)。靜態(tài)的撓性電路可以看作是傳統(tǒng)PCB的衍生物，只是撓性電路更輕、更有韌性。但在動(dòng)態(tài)應(yīng)用中，撓性電路不僅必須是可彎折的，還必須是穩(wěn)定的。我們必須充分利用材料的所有固有優(yōu)勢(shì)。在這兩種應(yīng)用情況下，粘合劑都起著重要的作用。讓我們總結(jié)一下影響粘合劑選擇的另一個(gè)因素。

  產(chǎn)品在其主要壽命周期內(nèi)的運(yùn)行環(huán)境也會(huì)影響粘合劑的選擇。環(huán)境是過(guò)熱還是過(guò)冷？電路是浸在水中還是化學(xué)品中？電路是否需要阻燃？在選擇撓性電路用粘合劑時(shí)，會(huì)根據(jù)不同的問(wèn)題答案選擇不同的粘合劑。例如，如果電路將浸于水中，就會(huì)選擇吸收性最低的粘合劑。如果撓性電路將用于被化學(xué)物質(zhì)或生物液體覆蓋的環(huán)境中，就會(huì)采用最耐化學(xué)品的粘合劑。如果撓性電路將要承受的溫度比室溫高，所采用的粘合劑就需要能夠在這種溫度下正常運(yùn)行，不會(huì)使層壓降解。電路需要符合UL94 V.0嗎？也就是說(shuō)在汽車及航空應(yīng)用中，電路必須是阻燃的嗎？在為撓性電路選擇粘合劑系統(tǒng)是必須考慮所有這此問(wèn)題。

  令人驚奇的是，在選擇粘合劑時(shí)，電路的設(shè)計(jì)也很重要。如果電路是單面（一層銅）或雙面（兩層銅），在所有其他要求都相同的條件下，任何一種粘合劑都能起到同樣的作用。但是，如果設(shè)計(jì)是多層電路，那么粘合劑的特性會(huì)產(chǎn)生明顯的影響。如果選擇了錯(cuò)誤的粘合劑，直徑小于8mil的小電鍍通孔也可能會(huì)影響電路的性能。

  如你所見(jiàn)，在決定撓性電路的粘合劑基礎(chǔ)系統(tǒng)時(shí)，需要考慮很多因素?，F(xiàn)在來(lái)簡(jiǎn)述這兩種粘合劑系統(tǒng)的特性，以及與上述討論內(nèi)容的相關(guān)性。

  對(duì)于動(dòng)態(tài)應(yīng)用丙烯酸是最佳選擇，因?yàn)楣袒?，可保持延展性。這是其最有價(jià)值的特性。也就是說(shuō)，除非它必須是阻燃的。為了使丙烯酸粘合劑符合UL94 V.0，必須在其中填加溴系阻燃劑，但溴系阻燃劑會(huì)降低撓性電路動(dòng)態(tài)彎折的可靠性，也會(huì)降低熱穩(wěn)定性。丙烯酸在高溫條件下的性能不佳。材料會(huì)在180°C~200°C之間開始軟化，導(dǎo)致絕緣層及銅箔布線分層。丙烯酸在引線鍵合設(shè)計(jì)中的性能也不太良好。粘合劑越軟，越容易超聲引線鍵合能量，導(dǎo)致組裝出現(xiàn)問(wèn)題。最后，丙烯酸的熱膨脹系數(shù)較高，會(huì)造成Z軸移動(dòng)，對(duì)多層電路不是好的選擇，因?yàn)閆軸膨脹會(huì)損傷電鍍通孔。

  對(duì)于動(dòng)態(tài)應(yīng)用，環(huán)氧樹脂粘合劑也不是上佳的選擇，因其固化后較硬。但是，對(duì)于很多其他應(yīng)用卻是比較好的選擇。例如，在高溫下有最佳的粘結(jié)強(qiáng)度，有較低的膨脹系數(shù)，所以對(duì)于在高溫下運(yùn)行的多層電路是上佳的選擇。對(duì)于引線鍵合，它也是不錯(cuò)的選擇，因其固化后較硬，不會(huì)像丙烯酸一樣吸收超聲能。環(huán)氧樹脂基粘合劑耐化學(xué)品腐蝕，具有良好的吸濕率，對(duì)于醫(yī)療應(yīng)用及各種濕度傳感器，是不錯(cuò)的選擇。

  在多層剛撓性混合電路中，可以在同一電路中同時(shí)使用這兩類粘合劑。如電路的撓性部分可使用丙烯酸粘合劑，以實(shí)現(xiàn)撓性；剛性部分可使用環(huán)氧樹脂粘合劑，以提高穩(wěn)定性。

  顯然，兩種類型的粘合劑都有其理想的用途。只要仔細(xì)考慮它們的具體應(yīng)用條件，兩者皆可靠并且都具備良好的性能。兩種粘合劑都經(jīng)常用于制造撓性電路。 一些設(shè)計(jì)師堅(jiān)持使用丙烯酸粘合劑，是因?yàn)榕c他們合作的第一家供應(yīng)商在制造他們?cè)O(shè)計(jì)的產(chǎn)品時(shí)使用了此類粘合劑。

  但是，在決定應(yīng)用于撓性電路的粘合劑之前，仔細(xì)考慮具體應(yīng)用情況和技術(shù)規(guī)范是明智的。有時(shí)，任何一種粘合劑都能同樣有效地工作，而有時(shí)，粘合劑選擇決定意味著或制造出的電路性能穩(wěn)定，或制造出的電路性能不佳，卻找不出明顯的原因。所以設(shè)計(jì)撓性電路時(shí)要考慮到這一點(diǎn)。

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