適用于柔性電路的端接技術(shù)解析

博客作者：Tara Dunn

柔性電路對現(xiàn)代電子行業(yè)具有變革性意義，其緊湊輕量化設(shè)計(jì)所展現(xiàn)的適應(yīng)性堪稱無與倫比。盡管與剛性 PCB 存在諸多共性，但柔性電路在連接端接方面既帶來獨(dú)特挑戰(zhàn)，也創(chuàng)造了創(chuàng)新機(jī)遇。從傳統(tǒng)連接器到專為柔性電路開發(fā)的定制方案，深入理解不同端接方法的特性是確保產(chǎn)品耐用性與性能的關(guān)鍵。

本指南將深入探討適用于柔性電路的端接技術(shù)，重點(diǎn)解析零插入力（ZIF）連接器、無支撐柔性指狀結(jié)構(gòu)以及壓接 / 位移連接器。每種方法都有其獨(dú)特優(yōu)勢，正確選擇需結(jié)合具體應(yīng)用需求。

柔性電路連接的多樣性

柔性電路可適配多種連接器類型，包括標(biāo)準(zhǔn)通孔 / 表面貼裝連接器、圓形 / D 型連接器以及針座結(jié)構(gòu)。這些選擇使設(shè)計(jì)師能夠沿用剛性 PCB 的成熟設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)。但需特別注意：連接器區(qū)域通常需要使用加強(qiáng)板進(jìn)行支撐，以防止應(yīng)力導(dǎo)致的損壞。

由于連接器本身比柔性基材更重且剛性更高，若未進(jìn)行加固處理，可能導(dǎo)致導(dǎo)體斷裂或分層。通過加強(qiáng)板提供結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性并均勻分散應(yīng)力，是確保柔性電路長期可靠性的關(guān)鍵步驟。

零插入力（ZIF）連接器

ZIF 連接器是需要頻繁拆裝應(yīng)用場景的理想選擇。該類連接器通過機(jī)械鎖扣固定柔性電路，無需施加過大插拔力即可實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定可靠的連接，同時(shí)減少對銅導(dǎo)體的磨損。

ZIF 連接器優(yōu)勢

耐用性：對銅走線機(jī)械應(yīng)力極小，延長使用壽命。

緊湊設(shè)計(jì)：無需額外配對連接器，節(jié)省空間與成本。

使用便捷：適合需要頻繁重新連接的應(yīng)用場景。

ZIF 連接設(shè)計(jì)要點(diǎn)

厚度要求：ZIF 連接器的配合區(qū)域通常需要 0.012"±0.002" 的厚度，柔性電路可能需要在端接區(qū)域使用聚酰亞胺加強(qiáng)板來滿足規(guī)格。為避免加強(qiáng)板邊緣應(yīng)力集中，需確保與覆蓋層材料至少 0.030" 的重疊。

精度控制：ZIF 連接的柔性電路輪廓需要極高精度，公差可達(dá) ±0.0002"，可能需要激光切割或高精度模具等先進(jìn)制造工藝。

表面處理：若應(yīng)用場景涉及頻繁插拔，應(yīng)選擇耐用的鍍層材料。薄鍍層可能會(huì)隨著時(shí)間推移而退化，進(jìn)而導(dǎo)致底層金屬暴露。

對于需要可靠性、緊湊性和頻繁連接性的應(yīng)用場景，ZIF 連接器是理想選擇。

無支撐柔性指狀結(jié)構(gòu)

作為極具適應(yīng)性的連接方案，無支撐柔性指狀結(jié)構(gòu)通過裸露的導(dǎo)體延伸部分實(shí)現(xiàn)連接。這些未被基材或覆蓋層包裹的 "懸浮" 導(dǎo)體可雙面直接連接其他 PCB 或元件，為特殊布局提供靈活選擇。

柔性指狀結(jié)構(gòu)優(yōu)勢

定制化：可根據(jù)需求設(shè)計(jì)不同間距、長度與布局。

靈活性：無需額外連接器即可實(shí)現(xiàn)電氣連接。

雙面可達(dá)：導(dǎo)體裸露面可從正反兩面進(jìn)行操作。

設(shè)計(jì)準(zhǔn)則

加厚導(dǎo)體提升耐用性：指狀區(qū)域通常設(shè)計(jì)為較厚的銅導(dǎo)體（典型厚度 0.010 英寸），而柔性電路其余部分則采用較薄導(dǎo)體以保持柔韌性。

激光成型工藝：柔性指的懸浮特性通過激光燒蝕實(shí)現(xiàn)，該工藝精確去除導(dǎo)體三邊的基材材料。這種定制化設(shè)計(jì)雖能滿足嚴(yán)格規(guī)格要求，但會(huì)增加整體成本。

防損設(shè)計(jì)：柔性指在操作和裝配過程中易受損傷，設(shè)計(jì)師常采用臨時(shí)母線結(jié)構(gòu)進(jìn)行保護(hù)。這種臨時(shí)連接可在最終裝配完成前對齊并支撐指狀結(jié)構(gòu)。

盡管無支撐柔性指比其他方法更復(fù)雜且成本更高，但其為定制化應(yīng)用提供了極高的靈活性。

壓接式連接器

壓接連接器為柔性電路提供了可靠且經(jīng)濟(jì)的連接方案。通過機(jī)械穿刺柔性電路，將接觸件包裹導(dǎo)體形成穩(wěn)固的電氣與機(jī)械連接。該類連接器提供標(biāo)準(zhǔn)公母配置，并可配備外殼增強(qiáng)保護(hù)。

選擇壓接連接器的理由

耐用性：形成抗機(jī)械應(yīng)力的穩(wěn)固連接。

成本優(yōu)勢：適合高產(chǎn)量或預(yù)算敏感型設(shè)計(jì)的實(shí)用選擇。

適配廣泛：標(biāo)準(zhǔn)間距與配置使其適配廣泛應(yīng)用場景。

設(shè)計(jì)考量

外殼選項(xiàng)：中心線外殼可封裝壓接觸點(diǎn)，提供額外支撐與防護(hù)。

定制能力：雖定制化程度低于無支撐柔性指，但能滿足多數(shù)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用需求（尤其尺寸與間距）。

適用場景：適合需要可靠連接且組裝復(fù)雜度低的應(yīng)用場景。

壓接連接器為實(shí)現(xiàn)安全、經(jīng)濟(jì)的端接提供了簡單直接的解決方案。

端接區(qū)域支撐：加強(qiáng)板的關(guān)鍵作用

所有端接方法均需考慮加強(qiáng)板的應(yīng)用。這些結(jié)構(gòu)為連接器或端接區(qū)域提供機(jī)械支撐，確保重量、運(yùn)動(dòng)或裝配應(yīng)力不會(huì)損害柔性電路性能。

加強(qiáng)板設(shè)計(jì)最佳實(shí)踐

選用聚酰亞胺或 FR4 等與電路熱機(jī)械性能相容的材料。

確保加強(qiáng)板與覆蓋層材料重疊以分散應(yīng)力集中點(diǎn)。

避免加強(qiáng)區(qū)域影響電路其他部分的自然柔韌性。

無論采用何種端接方式，合理使用加強(qiáng)板均可顯著提升柔性電路的耐用性與可靠性。

結(jié)語

柔性電路為緊湊輕量化設(shè)計(jì)提供創(chuàng)新解決方案，但選擇合適的端接方法是實(shí)現(xiàn)性能與可靠性的關(guān)鍵。ZIF 連接器適用于需高精度與頻繁拆裝的場景，無支撐柔性指為定制布局提供無限可能，而壓接連接器則是經(jīng)濟(jì)實(shí)用的可靠選擇。通過合理運(yùn)用加強(qiáng)板技術(shù)，可顯著提升柔性電路的整體耐用性。