柔性電路板基礎(chǔ)知識(shí)

　　柔性電路板(Flexible Printed Circuit 簡(jiǎn)稱(chēng)FPC)是以聚酰亞胺或聚酯薄膜為基材制成的一種具有高度可靠性，絕佳的可撓性印刷電路板。具有配線(xiàn)密度高、重量輕、厚度薄、彎折性好的特點(diǎn)。

　　柔性電路板(FlexiblePrintedCircuit，F(xiàn)PC)，又稱(chēng)軟性電路板、撓性電路板，其以質(zhì)量輕、厚度薄、可自由彎曲折疊等優(yōu)良特性而備受青睞…，但國(guó)內(nèi)有關(guān)FPC的質(zhì)量檢測(cè)還主要依靠人工目測(cè)，成本高且效率低。而隨著電子產(chǎn)業(yè)飛速發(fā)展，電路板設(shè)計(jì)越來(lái)越趨于高精度、高密度化，傳統(tǒng)的人工檢測(cè)方法已無(wú)法滿(mǎn)足生產(chǎn)需求，F(xiàn)PC缺陷自動(dòng)化檢測(cè)成為產(chǎn)業(yè)發(fā)展必然趨勢(shì)。

　　柔性電路(FPC)是上世紀(jì)70年代美國(guó)為發(fā)展航天火箭技術(shù)發(fā)展而來(lái)的技術(shù)，是以聚脂薄膜或聚酰亞胺為基材制成的一種具有高度可靠性，絕佳曲撓性的印刷電路，通過(guò)在可彎曲的輕薄塑料片上，嵌入電路設(shè)計(jì)，使在窄小和有限空間中堆嵌大量精密元件，從而形成可彎曲的撓性電路。此種電路可隨意彎曲、折迭重量輕，體積小，散熱性好，安裝方便，沖破了傳統(tǒng)的互連技術(shù)。在柔性電路的結(jié)構(gòu)中，組成的材料是是絕緣薄膜、導(dǎo)體和粘接劑。

　　柔性印制電路可以解決電子產(chǎn)品中最小化設(shè)計(jì)/封裝問(wèn)題。以下是在這些方面具有的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn):

　　1)用一個(gè)柔性印制電路或硬軟電路代替多層剛性板和連接器。

　　2) 代替剛性板/帶狀電纜裝備。

　　3) 用實(shí)心的或圖案防護(hù)層控制電磁干擾。

　　4) 用完整的接地層控制阻抗。

　　5) 對(duì)于太窄的布線(xiàn)區(qū)域通過(guò)氣隙提供電氣連接。

　　6) 對(duì)于使用導(dǎo)電橡膠鍵座的電路采用導(dǎo)電體外露的設(shè)計(jì)方式。

　　7) 把加熱器、溫度傳感器或線(xiàn)饒?zhí)炀€(xiàn)卷結(jié)合進(jìn)柔性印制電路中。

　　8) 使用柔性印制電路作為剛性板間的跳線(xiàn)。

　　9) 指定壓敏導(dǎo)電膠將電路粘接于機(jī)殼或圍欄上。

　　基于所有這些優(yōu)點(diǎn)，柔性印制電路已經(jīng)在一些至關(guān)重要的領(lǐng)域得以應(yīng)用，如軍事和航空領(lǐng)域、醫(yī)學(xué)領(lǐng)域以及商業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用。

　　柔性電路板(FPC)的特點(diǎn)：

　?、倍蹋航M裝工時(shí)短

　　所有線(xiàn)路都配置完成，省去多余排線(xiàn)的連接工作;

　?、?小：體積比PCB小

　　可以有效降低產(chǎn)品體積，增加攜帶上的便利性;

　?、?輕：重量比 PCB (硬板)輕

　　可以減少最終產(chǎn)品的重量;

　　4 ?。汉穸缺萈CB薄

　　可以提高柔軟度，加強(qiáng)再有限空間內(nèi)作三度空間的組裝。

　　柔性電路板(FPC)的優(yōu)點(diǎn)：

　　柔性印刷電路板是用柔性的絕緣基材制成的印刷電路，具有許多硬性印刷電路板不具備的優(yōu)點(diǎn)：

　　(1)可以自由彎曲、卷繞、折疊，可依照空間布局要求任意安排，并在三維空間任意移動(dòng)和伸縮，從而達(dá)到元器件裝配和導(dǎo)線(xiàn)連接的一體化;

　　(2)利用FPC可大大縮小電子產(chǎn)品的體積和重量，適用電子產(chǎn)品向高密度、小型化、高可靠方向發(fā)展的需要。因此，F(xiàn)PC在航天、軍事、移動(dòng)通訊、手提電腦、計(jì)算機(jī)外設(shè)、PDA、數(shù)字相機(jī)等領(lǐng)域或產(chǎn)品上得到了廣泛的應(yīng)用;

　　(3)FPC還具有良好的散熱性和可焊性以及易于裝連、綜合成本較低等優(yōu)點(diǎn)，軟硬結(jié)合的設(shè)計(jì)也在一定程度上彌補(bǔ)了柔性基材在元件承載能力上的略微不足。

　　柔性電路板(FPC)的缺點(diǎn)：

　　(1)一次性初始成本高：由于柔性PCB是為特殊應(yīng)用而設(shè)計(jì)、制造的，所以開(kāi)始的電路設(shè)計(jì)、布線(xiàn)和照相底版所需的費(fèi)用較高。除非有特殊需要應(yīng)用軟性PCB外，通常少量應(yīng)用時(shí)，最好不采用;

　　(2)軟性PCB的更改和修補(bǔ)比較困難：柔性PCB一旦制成后，要更改必須從底圖或編制的光繪程序開(kāi)始，因此不易更改。其表面覆蓋一層保護(hù)膜，修補(bǔ)前要去除，修補(bǔ)后又要復(fù)原，這是比較困難的工作;

　　(3)尺寸受限制：軟性PCB在尚不普的情況下，通常用間歇法工藝制造，因此受到生產(chǎn)設(shè)備尺寸的限制，不能做得很長(zhǎng)，很寬;

　　(4)操作不當(dāng)易損壞：裝連人員操作不當(dāng)易引起軟性電路的損壞，其錫焊和返工需要經(jīng)過(guò)訓(xùn)練的人員操作。

　　柔性電路板組成材料

　　1、絕緣薄膜

　　絕緣薄膜形成了電路的基礎(chǔ)層，粘接劑將銅箔粘接至了絕緣層上。在多層設(shè)計(jì)中，它再與內(nèi)層粘接在一起。它們也被用作防護(hù)性覆蓋，以使電路與灰塵和潮濕相隔絕，并且能夠降低在撓曲期間的應(yīng)力，銅箔形成了導(dǎo)電層。

　　在一些柔性電路中，采用了由鋁材或者不銹鋼所形成的剛性構(gòu)件，它們能夠提供尺寸的穩(wěn)定性，為元器件和導(dǎo)線(xiàn)的安置提供了物理支撐，以及應(yīng)力的釋放。粘接劑將剛性構(gòu)件和柔性電路粘接在了一起。另外還有一種材料有時(shí)也被應(yīng)用于柔性電路之中，它就是粘接層片，它是在絕緣薄膜的兩側(cè)面上涂覆有粘接劑而形成。粘接層片提供了環(huán)境防護(hù)和電子絕緣功能，并且能夠消除一層薄膜，以及具有粘接層數(shù)較少的多層的能力。

　　絕緣薄膜材料有許多種類(lèi)，但是最為常用的是聚酷亞胺和聚酯材料。目前在美國(guó)所有柔性電路制造商中接近80%使用聚酰亞胺薄膜材料，另外約20%采用了聚酯薄膜材料。聚酰亞胺材料具有非易燃性，幾何尺寸穩(wěn)定，具有較高的抗扯強(qiáng)度，并且具有承受焊接溫度的能力，聚酯，也稱(chēng)為聚乙烯雙苯二甲酸鹽(Polyethyleneterephthalate簡(jiǎn)稱(chēng)：PET)，其物理性能類(lèi)似于聚酰亞胺，具有較低的介電常數(shù)，吸收的潮濕很小，但是不耐高溫。聚酯的熔化點(diǎn)為250℃，玻璃轉(zhuǎn)化溫度(Tg)為80℃，這限制了它們?cè)谝筮M(jìn)行大量端部焊接的應(yīng)用場(chǎng)合的使用。在低溫應(yīng)用場(chǎng)合，它們呈現(xiàn)出剛性。盡管如此，它們還是適合于使用在諸如電話(huà)和其它無(wú)需暴露在惡劣環(huán)境中使用的產(chǎn)品上。聚酰亞胺絕緣薄膜通常與聚酰亞胺或者丙烯酸粘接劑相結(jié)合，聚酯絕緣材料一般是與聚酯粘接劑相結(jié)合。與具有相同特性的材料相結(jié)合的優(yōu)點(diǎn)，在干焊接好了以后，或者經(jīng)多次層壓循環(huán)操作以后，能夠具有尺寸的穩(wěn)定性。在粘接劑中其它的重要特性是較低的介電常數(shù)、較高的絕緣阻值、高的玻璃轉(zhuǎn)化溫度和低的吸潮率。

　　2、導(dǎo)體

　　銅箔適合于使用在柔性電路之中，它可以采用電淀積(Electrodeposited簡(jiǎn)稱(chēng)：ED)，或者鍍制。采用電淀積的銅箔一側(cè)表面具有光澤，而另一側(cè)被加工的表面暗淡無(wú)光澤。它是具有柔順性的材料，可以被制成許多種厚度和寬度，ED銅箔的無(wú)光澤一側(cè)，常常經(jīng)特別處理后改善其粘接能力。鍛制銅箔除了具有柔韌性以外，還具有硬質(zhì)平滑的特點(diǎn)，它適合于應(yīng)用在要求動(dòng)態(tài)撓曲的場(chǎng)合之中。

　　3、粘接劑

　　粘接劑除了用于將絕緣薄膜粘接至導(dǎo)電材料上以外，它也可用作覆蓋層，作為防護(hù)性涂覆，以及覆蓋性涂覆。兩者之間的主要差異在于所使用的應(yīng)用方式，覆蓋層粘接覆蓋絕緣薄膜是為了形成疊層構(gòu)造的電路。粘接劑的覆蓋涂覆所采用的篩網(wǎng)印刷技術(shù)。不是所有的疊層結(jié)構(gòu)均包含粘接劑，沒(méi)有粘接劑的疊層形成了更薄的電路和更大的柔順性。它與采用粘接劑為基礎(chǔ)的疊層構(gòu)造相比較，具有更佳的導(dǎo)熱率。由于無(wú)粘接劑柔性電路的薄型結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，以及由于消除了粘接劑的熱阻，從而提高了導(dǎo)熱率，它可以使用在基于粘接劑疊層結(jié)構(gòu)的柔性電路無(wú)法使用的工作環(huán)境之中。

　　產(chǎn)前處理

　　在生產(chǎn)過(guò)程中，為了防止開(kāi)短路過(guò)多而引起良率過(guò)低或減少鉆孔、壓延、切割等粗工藝問(wèn)題而導(dǎo)致的FPC板報(bào)廢、補(bǔ)料的問(wèn)題，及評(píng)估如何選材方能達(dá)到客戶(hù)使用的最佳效果的柔性線(xiàn)路板，產(chǎn)前預(yù)處理顯得尤其重要。

　　產(chǎn)前預(yù)處理，需要處理的有三個(gè)方面，這三個(gè)方面都是由工程師完成。首先是FPC板工程評(píng)估，主要是評(píng)估客戶(hù)的FPC板是否能生產(chǎn)，公司的生產(chǎn)能力是否能滿(mǎn)足客戶(hù)的制板要求以及單位成本;如果工程評(píng)估通過(guò)，接下來(lái)則需要馬上備料，滿(mǎn)足各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的原材料供給，最后，工程師對(duì)：客戶(hù)的CAD結(jié)構(gòu)圖、gerber線(xiàn)路資料等工程文件進(jìn)行處理，以適合生產(chǎn)設(shè)備的生產(chǎn)環(huán)境與生產(chǎn)規(guī)格，然后將生產(chǎn)圖紙及MI(工程流程卡)等資料下放給生產(chǎn)部及文控、采購(gòu)等各個(gè)部門(mén)，進(jìn)入常規(guī)生產(chǎn)流程。

　　生產(chǎn)流程

　　雙面板制

　　開(kāi)料→ 鉆孔→ PTH → 電鍍→ 前處理→ 貼干膜 → 對(duì)位→曝光→ 顯影 → 圖形電鍍 → 脫膜 → 前處理→ 貼干膜 →對(duì)位曝光→ 顯影 →蝕刻 → 脫膜→ 表面處理 → 貼覆蓋膜 → 壓制 → 固化→ 沉鎳金→ 印字符→ 剪切→ 電測(cè) → 沖切→ 終檢→包裝 → 出貨

　　單面板制

　　開(kāi)料→ 鉆孔→貼干膜 → 對(duì)位→曝光→ 顯影 →蝕刻 → 脫膜→ 表面處理 → 貼覆蓋膜 → 壓制 → 固化→表面處理→沉鎳金→ 印字符→ 剪切→ 電測(cè) → 沖切→ 終檢→包裝 → 出貨

　　特性

　　1、短：組裝工時(shí)短

　　所有線(xiàn)路都配置完成。省去多余排線(xiàn)的連接工作

　　2、小：體積比PCB小

　　可以有效降低產(chǎn)品體積。增加攜帶上的便利性

　　3、輕：重量比 PCB (硬板)輕

　　可以減少最終產(chǎn)品的重量

　　4、?。汉穸缺萈CB薄

　　可以提高柔軟度。加強(qiáng)再有限空間內(nèi)作三度空間的組裝

　　基本結(jié)構(gòu)

　　銅箔基板(Copper Film)

　　銅箔：基本分成電解銅與壓延銅兩種。 厚度上常見(jiàn)的為1oz 1/2oz 和 1/3 oz

　　基板膠片：常見(jiàn)的厚度有1mil與1/2mil兩種。

　　膠(接著劑)：厚度依客戶(hù)要求而決定。

　　覆蓋膜保護(hù)膠片(Cover Film)

　　覆蓋膜保護(hù)膠片：表面絕緣用。 常見(jiàn)的厚度有1mil與1/2mil.

　　膠(接著劑)：厚度依客戶(hù)要求而決定。

　　離形紙：避免接著劑在壓著前沾附異物;便于作業(yè)。

　　補(bǔ)強(qiáng)板(PI Stiffener Film)

　　補(bǔ)強(qiáng)板： 補(bǔ)強(qiáng)FPC的機(jī)械強(qiáng)度，方便表面實(shí)裝作業(yè)。常見(jiàn)的厚度有3mil到9mil.

　　膠(接著劑)：厚度依客戶(hù)要求而決定。

　　離形紙：避免接著劑在壓著前沾附異物。

　　EMI：電磁屏蔽膜，保護(hù)線(xiàn)路板內(nèi)線(xiàn)路不受外界(強(qiáng)電磁區(qū)或易受干擾區(qū))干擾。

　　優(yōu)缺點(diǎn)

　　多層線(xiàn)路板的優(yōu)點(diǎn)：組裝密度高、體積小、質(zhì)量輕，因?yàn)楦呙芏妊b配、部件(包括零部件)間的連線(xiàn)減少，從而增加了可靠性;能增加接線(xiàn)層，然后增加設(shè)計(jì)彈性;也可以構(gòu)成電路的阻抗，可形成具有一定的高速傳輸電路，可以設(shè)定電路、電磁屏蔽層，還可安裝金屬芯層滿(mǎn)足特殊熱隔熱等功能與需求;安裝方便、可靠性高。

　　多層pcb板的缺點(diǎn)(不合格)：成本高、周期長(zhǎng);需要高可靠性檢驗(yàn)方法。多層印制電路是電子技術(shù)、多功能、高速度、小體積大容量方向的產(chǎn)物。隨著電子技術(shù)的發(fā)展，特別是大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路的廣泛應(yīng)用，多層印制電路密度較高的快速、高精度、高數(shù)改變方向出現(xiàn)細(xì)紋。

　　柔性電路板種類(lèi)

　　大多數(shù)PCBA制造商都能制造出柔性電路板，那么什么是柔性電路板呢?撓性線(xiàn)路板又可稱(chēng)為“軟板”，是一種由柔性絕緣襯底制成的印刷電路。撓性線(xiàn)路板可以提供高質(zhì)量的電氣性能，也可以滿(mǎn)足較小尺寸.進(jìn)行較高密度安裝的設(shè)計(jì)需求，同時(shí)也有助于減少裝配工序和提高可靠性。現(xiàn)在，我們將為您介紹一種柔性線(xiàn)路板。

　　有許多種靈活的電路：

　　1.雙向接通柔性電路，一種單側(cè)柔性電路，制造該電路可將導(dǎo)電材料從柔性電路的兩邊連接起來(lái)。

　　2.雙側(cè)柔性電路，是一種具有兩個(gè)導(dǎo)電層的電路，兩個(gè)導(dǎo)電層分別位于該電路基底層的兩面;根據(jù)您的具體要求，可在薄襯底的兩個(gè)面形成走線(xiàn)圖案，兩邊的走線(xiàn)可通過(guò)鍍銅通孔相互連通。

　　3.將一些具有復(fù)雜互連的單面電路或雙面電路組合在一起的多層柔性電路，要求經(jīng)常采用屏蔽技術(shù)和表面安裝技術(shù)。

　　4.硬性柔性電路，是將剛性印制電路板與柔性電路的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合在一起，一般是通過(guò)剛性電路與柔性電路間的電鍍通孔來(lái)實(shí)現(xiàn)連接。

　　柔性線(xiàn)路板和剛性線(xiàn)路板的特性是什么?

　　剛性線(xiàn)路板包括酚醛紙層壓板、環(huán)氧紙層壓板、聚酯玻璃氈層板、環(huán)氧玻璃布層壓板。軟性印制板又稱(chēng)軟性印制電路板或FPC。

　　柔性線(xiàn)路板又名FPC.軟板，是以聚酰亞胺或聚酯薄膜為基材、高可靠性、柔韌性好的印制電路板。

　　所以，柔性線(xiàn)路板和剛性線(xiàn)路板的區(qū)別是什么?

　　一、硬質(zhì)線(xiàn)路板的特性：

　　一、高密度。高密度印制電路板技術(shù)是隨著電路集成度和安裝技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展起來(lái)的。

　　2.高可靠性。經(jīng)過(guò)一系列的檢測(cè)、試驗(yàn)和老化試驗(yàn)，可確保PCB長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。

　　3.可設(shè)計(jì)性。為了滿(mǎn)足PCB的各項(xiàng)性能要求(電氣、物理、化學(xué)、機(jī)械等)，線(xiàn)路板設(shè)計(jì)可通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)。

　　4.生產(chǎn)力?，F(xiàn)代管理使之標(biāo)準(zhǔn)化.規(guī)模(數(shù)量).實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動(dòng)化，保證產(chǎn)品質(zhì)量的一致性。

　　5.可測(cè)試性。對(duì)全套試驗(yàn)方法、試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)、各種試驗(yàn)設(shè)備、儀器等進(jìn)行檢測(cè)、鑒定PCB產(chǎn)品的使用壽命。

　　二、柔性線(xiàn)路板產(chǎn)品特性

　　1.體積小，重量輕，適合于高密度、小型化、輕質(zhì)、薄、可靠的電子產(chǎn)品的發(fā)展。

　　2.彈性好，可自由彎曲、卷曲、扭曲、折疊及立體布線(xiàn)，從而實(shí)現(xiàn)組裝與線(xiàn)路連接。

　　3.電氣性能優(yōu)異，耐高溫，阻燃。

　　4.裝配可靠性高，便于電路設(shè)計(jì)，減少組裝工作量，保證電路性能。

　　比較二者的特征，很容易找出它們的不同之處。

　　PCB軟板與硬板的生產(chǎn)方式有什么區(qū)別?

　　什么是軟板?

　　軟板，即柔性印刷電路(Flexible Printed Circuit，F(xiàn)PC)，又叫撓性電路板，可彎折軟板等。軟板的特點(diǎn)是重量輕，柔軟可彎折，非常薄，厚度可薄至0.07mm。同樣的厚度，若用硬板，受到外界壓力時(shí)會(huì)非常容易斷裂，這就是軟板存在的意義。

　　軟板一般用在通訊終端，智能家居，數(shù)碼產(chǎn)品，計(jì)算機(jī)及周邊設(shè)備中，應(yīng)用廣泛，具有優(yōu)越的可彎折上十萬(wàn)次的特性。

　　全軟板和硬板生產(chǎn)方式一樣嗎?

　　自然是不一樣的，軟板生產(chǎn)加工比硬板要更復(fù)雜些。

　　一方面，軟板生產(chǎn)時(shí)，由于基材薄而軟，所以在各工序都需要小心操作。

　　另一方面，軟板的阻焊一般采用的是覆蓋膜，這種膜貼的時(shí)候不能起皺，必須平整。而且覆蓋膜非常薄，厚度僅有25um，和我們的A4紙的厚度差不多。而且根據(jù)軟板應(yīng)用的不同，還需要增加很多輔料，比如PI、膠紙、電磁膜、鋼片、鋁片等，因此，軟板加工比硬板要稍微復(fù)雜，交期也會(huì)比硬板稍長(zhǎng)。