隨著軟性PCB產(chǎn)量比的不斷增加及剛撓性PCB的應(yīng)用與推廣,如今比較常見在說PCB時(shí)加上軟性、剛性或剛撓性再說它是幾層的FPC。一般,用軟性絕緣基材制成的FPC稱為軟性FPC或撓性FPC,剛撓復(fù)合型的PCB稱剛撓性PCB。它適合了當(dāng)今電子產(chǎn)品向高疏密程度及高靠得住性、小規(guī)模化、輕量化方向進(jìn)展的需求,還滿意了嚴(yán)明的經(jīng)濟(jì)要求及市場與技術(shù)競爭的需求。
在海外,軟性PCB在六十時(shí)代初已廣泛運(yùn)用。我國,則在六十時(shí)代中才著手出產(chǎn)應(yīng)用。近年來,隨著全世界經(jīng)濟(jì)一體化與開放市嘗引進(jìn)技術(shù)的增進(jìn)其運(yùn)用量不停地在提高,有點(diǎn)中小規(guī)模剛性FPC廠對(duì)準(zhǔn)這一機(jī)緣認(rèn)為合適而使用軟性硬做事藝,利用現(xiàn)存設(shè)施對(duì)工裝工具及工藝施行改良,轉(zhuǎn)型出產(chǎn)軟性PCB與適合軟性PCB用量不斷提高的需求。為進(jìn)一步意識(shí)PCB,這處對(duì)軟性PCB工藝作一研究討論性紹介。
一、軟性PCB分類及其優(yōu)欠缺
1.軟性PCB分類
軟性PCB一般依據(jù)導(dǎo)體的層數(shù)和結(jié)構(gòu)施行如下所述分類:
1.1單面軟性PCB
單面軟性PCB,只有一層導(dǎo)體,外表可以有遮蓋層或沒有遮蓋層。所用的絕緣基底材料,隨產(chǎn)品的應(yīng)用的不一樣而不一樣。普通常用的絕緣材料有聚酯、聚酰亞胺、聚四氟乙烯、軟性環(huán)氧氣-玻璃布等。
單面軟性PCB又可進(jìn)一步分為如下所述四類:
1)無遮蓋層單面連署的
這類軟性PCB的導(dǎo)線圖形在絕緣基材上,導(dǎo)線外表無遮蓋層。像一般的單面剛性FPC同樣。這類產(chǎn)品是最價(jià)格低廉的一種,一般用在非要害且有背景盡力照顧的應(yīng)用途合。其互連是用錫焊、熔焊或壓焊來成功實(shí)現(xiàn)。它常用在早期的電話機(jī)中。
2)有遮蓋層單面連署的
這類和前類相形,只是依據(jù)客戶要求在導(dǎo)線外表多了一層遮蓋層。遮蓋時(shí)需把焊盤露出來,簡單的可在端部地區(qū)范圍不遮蓋。要求精確的則可認(rèn)為合適而使用余隙孔方式。它是單面軟性PCB中應(yīng)用最多、最廣泛的一種,在交通工具儀表、電子攝譜儀中廣泛運(yùn)用。
3)無遮蓋層雙面連署的
這類的連署盤接口在導(dǎo)線的正面和背面均可連署。為了做到這一點(diǎn)兒,在焊盤處的絕緣基材上開一個(gè)通路孔,這個(gè)通路孔可在絕緣基材的所需位置上先沖制、腐刻或其他機(jī)械辦法制成。它用于兩面安裝元、部件和需求錫焊的場合,通路處焊盤區(qū)無絕緣基材,此類焊盤區(qū)一般用化學(xué)辦法去除。
4)有遮蓋層雙面連署的
這類與前類不一樣處是外表有一層遮蓋層。但遮蓋層有通路孔,也準(zhǔn)許其兩面都能端接,且仍維持遮蓋層。這類軟性PCB是由兩層絕緣材料和一層金屬導(dǎo)體制成。被用在需求遮蓋層與四周圍裝置互相絕緣,并自身又要互相絕緣,末端又需求正、反面都連署的場合。
1.2雙面軟性PCB
雙面軟性PCB,有兩層導(dǎo)體。這類雙面軟性PCB的應(yīng)用和長處與單面軟性PCB相同,其主要長處是增加了單位平面或物體表面的大小的布線疏密程度。它可按有、無金屬化孔和有、無遮蓋層分為:a無金屬化孔、無遮蓋層的;b無金屬化孔、有遮蓋層的;c有金屬化孔、無遮蓋層的;d有金屬化孔、有遮蓋層的。無遮蓋層的雙面軟性PCB較少應(yīng)用。
1.3層軟性PCB
軟性多層PCB如剛性多層PCB那樣子,認(rèn)為合適而使用多層層壓技術(shù),可制成多層FPC柔性線路板。最簡單的多層軟性PCB是在單面PCB兩面覆有兩層銅屏蔽層而形成的三層軟性PCB。這種三層軟性PCB在電特別的性質(zhì)相片比本人好看當(dāng)于同軸導(dǎo)線或屏蔽導(dǎo)線。最常用的多層軟性PCB結(jié)構(gòu)是四層結(jié)構(gòu),用金屬化孔成功實(shí)現(xiàn)層間互連,半中腰二層普通是電源層和接地層。
多層軟性PCB的長處是基材薄膜重量輕并有良好的電氣特別的性質(zhì),如低的介電常數(shù)。用聚酰亞胺薄膜為基材制成的多層軟性PCB板,比剛性環(huán)氧氣玻璃布多層PCB板的重量約輕1/3,但它錯(cuò)過了單面、雙面軟性PCB良好的可撓性,大部分?jǐn)?shù)此類產(chǎn)品是不要求可撓性的。
多層軟性PCB可進(jìn)一步分成如下所述類型:
1)撓性絕緣基材上構(gòu)成多層PCB,其成品規(guī)定為可以撓曲:這種結(jié)構(gòu)一般是把很多單面或雙面微帶可撓性PCB的兩面端粘結(jié)在一塊兒,但那里面心局部并末粘結(jié)在一塊兒,因此具備高度可撓性。為了具備所期望的電氣特別的性質(zhì),如特別的性質(zhì)阻抗性能和它所互連的剛性PCB相般配,多層軟性PCB器件的每個(gè)線路層,務(wù)必在接地面上預(yù)設(shè)信號(hào)線。為了具備高度的可撓性,導(dǎo)線層上可用一層薄的、適應(yīng)的涂層,如聚酰亞胺,接替一層較厚的層壓遮蓋層。金屬化孔使可撓性線路層之間的z面成功實(shí)現(xiàn)所需的互連。這種多層軟性PCB最適應(yīng)用于要求可撓性、高靠得住性和高疏密程度的預(yù)設(shè)中。
2)在軟性絕緣基材上構(gòu)成多層PCB,其成品末規(guī)定可以撓曲:這類多層軟性PCB是用軟性絕緣材料,如聚酰亞胺薄膜,層遏抑成多層板。在層壓后錯(cuò)過了本來就有的可撓性。當(dāng)預(yù)設(shè)要求上限地利用薄膜的絕緣特別的性質(zhì),如低的介電常數(shù)、厚度平均媒介、較輕的重量和能蟬聯(lián)加工等特別的性質(zhì)時(shí),就認(rèn)為合適而使用這類軟性PCB。例如,用聚酰亞胺薄膜絕緣材料制作的多層PCB比環(huán)氧氣玻璃布剛性PCB的重量大約輕三分之一。
3)在軟性絕緣基材上構(gòu)成多層PCB,其成品務(wù)必可以成形,而不是可蟬聯(lián)撓曲的:這類多層軟性PCB是由軟性絕緣材料制成的。固然它用軟性材料制作,但因受電氣預(yù)設(shè)的限止,如為了所需的導(dǎo)體電阻,要求用厚的導(dǎo)體,或?yàn)榱怂璧淖杩够螂娙荩笤谛盘?hào)層和接地層之間有厚的絕緣隔離,因?yàn)檫@個(gè),在成品應(yīng)用時(shí)它已成形。專門用語“可成型的”定義為:多層軟性PCB器件具備做成所要求的式樣的有經(jīng)驗(yàn),并在應(yīng)用中不可以再撓曲。在航空電子設(shè)施單元內(nèi)里布線中應(yīng)用。這時(shí),要求帶狀線或三度空間預(yù)設(shè)的導(dǎo)體電阻低、電容耦合或電路噪聲極小以及在互連端部能平而光滑地屈曲成90°。用聚酰亞胺薄膜材料制成的多層軟性PCB成功實(shí)現(xiàn)了這種布線擔(dān)任的工作。由于聚酰亞胺薄膜耐高溫、有可撓性、并且總的電氣和機(jī)械特別的性質(zhì)令人滿意。為了成功實(shí)現(xiàn)這個(gè)器件剖面的全部互連,那里面走線局部進(jìn)一步可分成多個(gè)多層撓性線路器件,并用膠粘帶拼湊,形成一條印制線路束。
1.4剛性-軟性多層PCB
該類型一般是在一塊或二塊剛性PCB上,里面含有有構(gòu)成群體所必必需的軟性PCB。軟性PCB層被層壓在剛性多層PCB內(nèi),這是為了具備特別電氣要求或?yàn)榱艘由斓絼傂噪娐吠饷妫猿鶽最簡單的面電路裝連有經(jīng)驗(yàn)。這類產(chǎn)品在那一些把壓縮重量和大小作為關(guān)鍵,且要保障高靠得住性、高疏密程度組裝和良好電氣特別的性質(zhì)的電子設(shè)施中獲得了廣泛的應(yīng)用。
剛性-軟性多層PCB也可把很多單面或雙面軟性PCB的末端粘合遏抑在一塊兒變成剛性局部,而半中腰不粘合變成軟性局部,剛性局部的Z面用金屬化孔互連。可把可撓性線路層壓到剛性多層板內(nèi)。這類PCB越來越多地用在那一些要求超高封裝疏密程度、良好電氣特別的性質(zhì)、高靠得住性和嚴(yán)明限止大小的場合。
已經(jīng)有一系列的混合多層軟性PCB器件預(yù)設(shè)用于軍用航空電子設(shè)施中,在這些個(gè)應(yīng)用途合,重量和大小是至關(guān)關(guān)緊的。為了合乎規(guī)定的重量和大小限度,內(nèi)里封裝疏密程度務(wù)必極高。除開電路疏密程度高之外,為了使串?dāng)_和噪聲最小,全部信號(hào)傳道輸送線務(wù)必屏蔽。若要運(yùn)用屏蔽的離合導(dǎo)線,則其實(shí)沒可能經(jīng)濟(jì)地封裝到系統(tǒng)中。這么,就運(yùn)用了混合的多層
軟性PCB來成功實(shí)現(xiàn)其互連。這種器件將屏蔽的信號(hào)線里面含有在扁平帶狀線軟性PCB中,然后者又是剛性PCB的一個(gè)不可缺少組成局部。在比較高水準(zhǔn)的操作場合,制作完成后,PCB形成一個(gè)90°的S形屈曲,因此供給了z最簡單的面互連的路徑,況且在x、y和z最簡單的面振蕩應(yīng)力效用下,可在錫焊點(diǎn)上消弭應(yīng)力-應(yīng)變。
2.長處 剛性地區(qū)范圍 剛性地區(qū)范圍
2.1可撓性
應(yīng)用柔性FPC的一個(gè)顯著長處是它能更便捷地在三度空間走線和裝連,也可卷曲或折疊起來運(yùn)用。只要在容許的曲率半徑范圍內(nèi)卷曲,可禁受幾千至幾萬次運(yùn)用而不至毀壞。
2.2減小大小
在組件裝連中,同運(yùn)用導(dǎo)線纜比,軟性PCB的導(dǎo)體剖面薄而扁平,減損了導(dǎo)線尺寸,并可沿著機(jī)殼成形,使設(shè)施的結(jié)構(gòu)更緊著湊密切、合理,減小了裝連大小。與剛性PCB比,空間可節(jié)約60~90百分之百。
2.3減緩重量
在一樣大小內(nèi),軟性PCB與導(dǎo)線電纜比,在相同載流量下,其重量可減緩約70百分之百,與剛性PCB比,重量減緩約90百分之百。
2.4裝連的完全一樣性
用軟性PCB裝連,消弭了用導(dǎo)線電纜接線時(shí)的差失。只要加工圖紙通過校正經(jīng)過后,全部往后出產(chǎn)出來的繞性電路都是相同。裝連署線時(shí)不會(huì)發(fā)生錯(cuò)接。
2.5增加了靠得住性
當(dāng)認(rèn)為合適而使用軟性PCB裝連時(shí),因?yàn)榭稍赬、Y、Z三個(gè)最簡單的面上布線,減損了轉(zhuǎn)接互連,使整系統(tǒng)的靠得住性增加,且對(duì)故障的查緝,供給了便捷。
2.6電氣參變量預(yù)設(shè)可控性
依據(jù)運(yùn)用要求,預(yù)設(shè)師在施行軟性PCB預(yù)設(shè)時(shí),可扼制電容、電感、特別的性質(zhì)阻抗、延緩和衰減等。能預(yù)設(shè)成具備傳道輸送線的特別的性質(zhì)。由于這些個(gè)參變量與導(dǎo)線寬度、厚度、間距、絕緣層厚度、介電常數(shù)、傷耗角正切等相關(guān),這在認(rèn)為合適而使用導(dǎo)線電纜時(shí)是不易于辦到的。
2.7末端可群體錫焊
軟性PCB象剛性PCB同樣,具備終端焊盤,可消弭導(dǎo)線的剝頭和搪錫,因此節(jié)省了成本。終端焊盤與元、部件、插頭連署,可用浸焊或波峰焊來接替每根導(dǎo)線的手工錫焊。
2.8材料運(yùn)用可挑選
軟性PCB可依據(jù)不一樣的運(yùn)用要求,選用不一樣的基底材料來制作。例如,在要求成本低的裝連應(yīng)用中,可運(yùn)用聚酯薄膜。在要求高的應(yīng)用中,需求具備良好的性能,可運(yùn)用聚酰亞薄膜。
2.9低成本
用軟性PCB裝連,能使總的成本有所減低。這是由于:
1)因?yàn)檐浶訮CB的導(dǎo)線各種參變量的完全一樣性;實(shí)施群體端接,消弭了電纜導(dǎo)毛裝連常常常發(fā)生的不正確和翻工,且軟性PCB的改易比較便捷。
2)軟性PCB的應(yīng)用使結(jié)構(gòu)預(yù)設(shè)簡化,它可直接粘貼到構(gòu)件上,減損線夾和其固定件。
3)對(duì)于需求有屏蔽的導(dǎo)線,用軟性PCB價(jià)錢較低。
2.10加工的蟬聯(lián)性
因?yàn)檐浶愿膊蹇上s聯(lián)成卷狀供應(yīng),因?yàn)檫@個(gè)可成功實(shí)現(xiàn)FPC關(guān)門的蟬聯(lián)出產(chǎn)。這也有幫助于減低成本。
3.欠缺
3.1一次性起初成本高
因?yàn)檐浶訮CB是為特別應(yīng)用而預(yù)設(shè)、制作的,所以著手的電路預(yù)設(shè)、布線和照像底片所需的花銷較高。錯(cuò)非有特別需求應(yīng)用軟性PCB外,一般小量應(yīng)用時(shí),最好不認(rèn)為合適而使用。
3.2軟性PCB的更改和補(bǔ)綴比較艱難
軟性PCB一朝制成后,要更改務(wù)必從底圖或編織的光繪手續(xù)著手,因?yàn)檫@個(gè)不易更改。其外表遮蓋一層盡力照顧膜,補(bǔ)綴前要去除,補(bǔ)綴后又要復(fù)元,這是比較艱難的辦公。
3.3尺寸受限止
軟性PCB在尚不普的事情狀況下,一般用間歇法工藝制作,因?yàn)檫@個(gè)遭受出產(chǎn)設(shè)施尺寸的限止,不可以做得很長,很寬。
3.4操作不合適易毀壞
裝連擔(dān)任職務(wù)的人操作不合適易引動(dòng)軟性電路的毀壞,其錫焊和翻工需求通過訓(xùn)練的擔(dān)任職務(wù)的人操作。