下一代挠性电路的重要特征：弹性

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在我40多年从事FPC制造的职业生涯中，产业从北美和欧洲转移到东亚，同时产量也不断呈指数级增长趋势。日本曾是消费电子制造的领头羊，但如今，出现在中国以及韩国的新公司，在消费电子制造业所占的份额正在逐步扩大。
从事PCB制造的国家其数量有所增加，但基本的制造工艺及产品结构仍未改变。电路密度越来越高，电路设计师在其设计中仍然使用单面、双面和刚挠结合结构，通过自动化工艺的加入，降低了制造成本。由于传统的挠性电路已无法满足新产品的独特性能要求，迫切需要采用新一代挠性电路。
可穿戴电子产品和医疗设备增加了对挠性电路弹性的需求。传统挠性电路是在可挠折的塑料薄膜上构成，例如聚酰亚胺薄膜和聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）薄膜。这些挠性电路的标准结构允许它们弯曲1000万次以上，这也是被用作硬盘驱动器和喷墨打印机中机械和电子部件主要布线材料的原因。
可穿戴设备和医疗设备的新应用要求与人体相连的电路具有弹性，传统的挠性电路已不能满足。在电路基膜上生成精细的走线依赖于尺寸稳定性，但新的应用则完全不同。
$ C: L- L( P8 C& |( `数家FPC制造商和材料供应商正在合作开发具有弹性的新挠性电路。
聚氨酯橡胶的耐热性相对较低，一旦得到改善，即可以成为一种合适的基材。硅橡胶具有良好的耐热性和透明性，是理想的基底层和覆盖层材料，使用成本的增加是其目前唯一的问题。
4 n" ]  n) S/ r2 W# K必须解决导体材料弹性的问题。一种解决方案是让层压材料供应商开发具有弹性的覆铜箔层压板。FPC制造商可以采用一种典型的挠性电路制造工艺来蚀刻铜箔生成电路。铜箔的弹性不如塑胶材料，因此导体必须采用弯曲模式（图1）。这种模式允许电路拉伸50%。
图1. Oki Cable公司提供的具有弯曲图形的弹性挠性电路
使用丝网印刷工艺可能是制造弹性导体的另一种选择。印制导体的弹性比铜箔要高得多，具体取决于所用的油墨，但电路的导电性会降低1%。
( F: P7 ^4 p( w; |- F( H; |弹性导体的另一个挑战是稳定性。导体的电阻与电路的延伸率成正比。例如，当导体拉伸100%时，电阻加倍。这就需要印制导体使用弯曲图形。但是，当弯曲图形代替直线图形时，电路所需的空间量会增加。电路增大，材料使用量随之增加，成本的上升就不可避免。在弹性载板上建立高密度电路可能需要借助新的想法和经验。
生成有弹性的电路不能采用传统的思维模式。由于弹性导体的电阻与其延伸率成正比，我们可以通过测量其电阻来估计导体被拉伸的程度。
随着可穿戴设备和医疗电子产品市场的持续增长，未来几十年对弹性可挠的电路需求将会显著增长。这将要求我们打破常规，重新思考材料的使用，以及设计思想和制造工艺。一切皆有可能。
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下一代挠性电路的重要特征