在制造技术方面，前沿的设备和电子技术正在突破极限。尽管印刷电路板 (PCB) 已经主导了设计几十年，铜柔性印刷电路 (FPC) 提供了急需的三维 (3D) 功能，但它们也存在明显的局限性。作为回应，导电油墨的技术进步让设计者能够在聚酯上采用银印刷作为替代方案。
塑造电子器件设计的未来
在过去的十年里，制造业见到了一些令人激动的新技术。从精密激光切割到 3D 打印技术最新的进展，工程师可以运用一系列大量工艺和材料来设计新一代消费类性设备。能够轻松地创造复杂的形状，即使数量很少，也已改变了电子设备的设计。这些先进的工艺让使得能够在机械控制、可穿戴设备和医疗设备等领域实现由客户驱动的设计。不过，这些复杂的人类工程学形状向电子工程师提出了挑战。
电子工程师的主要解决办法是印刷电路板。半个世纪以来，印刷电路板一直是电子行业的中坚力量；20 世纪 70 年代，在微处理器的使用进入主流的同时，印刷电路板开始变得普及。印刷电路板和微处理器带给电子行业的尺寸缩小具有革命性意义。几乎在一夜之间，以前需要一栋楼来容纳的计算机变小了，小得可以放在桌子上。
PCB：主导业界 50 多年
印刷电路板的主导地位（和局限性）
印刷电路板大批量生产很容易、成本低廉，这对其在社会每个领域取得主导地位至关重要。随着表面贴装技术 (SMT) 元件的出现，电子设备可能会变得更小。因此，印刷电路板现在几乎可以在所有产品中找到，从厨房电器和儿童玩具到先进的医疗设备和卫星。
印刷电路板是如今先进电子设备的理想解决方案，但它受到二维形状的限制。印刷电路板在构造上由铜、玻璃织物和环氧树脂层组成，这使得其坚硬但易碎。因此，用传统材料来创造三维形状是绝对不可能的。
在寻找制作三维印刷电路板的解决方案时，工程师转向了不同的材料来提供柔性介质基板。以柔性替代品取代传统刚性材料让电路可以弯曲和折叠，以形成复杂的形状。柔性电路最受欢迎的材料选择是聚酰亚胺箔。
柔性电路的构造
聚酰亚胺基电路的构造工艺与传统印刷电路板采用的构造工艺相似。一层铜被粘合在基板上以实现导电性。接着对铜层进行遮盖和化学蚀刻，从而将铜从未遮盖区域去除，只留下最后的电路。然后使用传统方法放置好元件并进行焊接。
这是一个减法处理过程，其中大部分铜被去除。这种对材料的利用很低效，再加上聚酰亚胺箔成本相对较高，使得铜 FPC 成为一种昂贵的解决方案。对于 FPC 应用中经常需要形状奇特的电路来说尤其如此，这会导致材料利用率低。
在寻找聚酰亚胺的替代品的过程中，工程师们对从机织物和非机织物到聚合物甚至纸张的各种材料进行了实验。许多情况下，这些材料的效用受到是否能够施加形成电路的导电层的限制。
导电油墨的发展
不过，导电油墨的最新进展让设计人员能够在聚酯上使用银印刷，作为铜 FPC 的有竞争力的轻量化替代品。采用导电油墨的电路构造远比传统时刻铜技术要高效。这些油墨的开发现在能让制造商创造窄至 0.127mm (0.005″)、间距大小相似的迹线，使这些印刷电路能够与传统的高密度印刷电路板竞争。
聚酯作为柔性基板
设计者甚至可以根据应用情形，转而使用替代的基板材料。例如，虽然手持设备可能采用聚酯以合理的成本提供长期稳定性，但一次性医疗器械可用纸进一步降低成本，并减少丢弃物品时造成的任何环境影响。
导电油墨的新进展与粘合技术的改进齐头并进。与柔性电路相关的最大问题之一是将元件粘合到基板上。
现有技术使用导电环氧树脂将发光二极管、电容器和电阻器等元件固定到电路上。这对把细距元件附着在基板上构成了限制。
这种限制已经通过可将复杂器件连接到柔性电路的新粘合材料而减少。微处理器以及间距窄至 0.50mm (0.02″) 的其他半导体元件现在可以构成柔性电路的一部分。
这一制造工艺很灵活，甚至足以创建多层电路。导电油墨可以印刷在平板或卷状连续基材上，因为溶剂型油墨在 200°F 至 300°F 下只需几分钟即可固化。接着是涂上介电层，以提供电隔离和环境保护。使用这种方法时，可以添加多层以创建更复杂的电路。
LED、电阻器、电容器以及与银印刷柔性电路结合的集成电路
令人激动的新应用
银 FPC 在整个电子行业都有潜在的用途。其优势使其成为铜 FPC 的替代品和新应用的创新解决方案而被广泛采用。
由于成本低且重量轻，银 FPC 已在可穿戴设备中得到运用。该技术是医疗市场、健身和生活方式应用领域，甚至时尚界的一次性传感器设备的理想选择。其他一次性用途包括餐饮行业用的数据记录器和 RFID 标签。
这些功能为银印刷电路带来了新的有趣用途，作为防拆瓶和其他包装的易碎安全密封件。对于竞争激烈的家电市场，银印刷电路也是一种具有成本效益的解决方案，包括家用电器、智能家居设备和环境控制。
无论是作为新的、令人激动的应用的解决方案，还是作为现有技术一种具有成本效益的替代品，银 FPC 都具有一系列优势。它们成本低、重量轻、设计灵活，这使其成为整个电子行业及其他行业应用的理想选择。它们是最新生产技术的完美伴侣，让工程师能够充分利用智能工厂带来的灵活性。