柔性電路板基礎(chǔ)知識

　　柔性電路板(Flexible Printed Circuit 簡稱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。具有配線密度高、重量輕、厚度薄、彎折性好的特點。

　　柔性電路板(FlexiblePrintedCircuit，F(xiàn)PC)，又稱軟性電路板、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…，但國內(nèi)有關(guān)FPC的質(zhì)量檢測還主要依靠人工目測，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)計越來越趨于高精度、高密度化，傳統(tǒng)的人工檢測方法已無法滿足生產(chǎn)需求，F(xiàn)PC缺陷自動化檢測成為產(chǎn)業(yè)發(fā)展必然趨勢。

　　柔性電路(FPC)是上世紀(jì)70年代美國為發(fā)展航天火箭技術(shù)發(fā)展而來的技術(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，通過在可彎曲的輕薄塑料片上，嵌入電路設(shè)計，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/封裝問題。以下是在這些方面具有的獨特優(yōu)點:

　　1)用一個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) 對于太窄的布線區(qū)域通過氣隙提供電氣連接。

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

　　7) 把加熱器、溫度傳感器或線饒?zhí)炀€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。

　　9) 指定壓敏導(dǎo)電膠將電路粘接于機殼或圍欄上。

　　基于所有這些優(yōu)點，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：

　　⒈短：組裝工時短

　　所有線路都配置完成，省去多余排線的連接工作;

　　⒉ ?。后w積比PCB小

　　可以有效降低產(chǎn)品體積，增加攜帶上的便利性;

　　⒊ 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：

　　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：

　　(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和伸縮，從而達(dá)到元器件裝配和導(dǎo)線連接的一體化;

　　(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、移動通訊、手提電腦、計算機外設(shè)、PDA、數(shù)字相機等領(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，軟硬結(jié)合的設(shè)計也在一定程度上彌補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：

　　(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、制造的，所以開始的電路設(shè)計、布線和照相底版所需的費用較高。除非有特殊需要應(yīng)用軟性PCB外，通常少量應(yīng)用時，最好不采用;

　　(2)軟性PCB的更改和修補比較困難：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始，因此不易更改。其表面覆蓋一層保護(hù)膜，修補前要去除，修補后又要復(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，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，但是最為常用的是聚酷亞胺和聚酯材料。目前在美國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，具有較高的抗扯強度，并且具有承受焊接溫度的能力，聚酯，也稱為聚乙烯雙苯二甲酸鹽(Polyethyleneterephthalate簡稱：PET)，其物理性能類似于聚酰亞胺，具有較低的介電常數(shù)，吸收的潮濕很小，但是不耐高溫。聚酯的熔化點為250℃，玻璃轉(zhuǎn)化溫度(Tg)為80℃，這限制了它們在要求進(jìn)行大量端部焊接的應(yīng)用場合的使用。在低溫應(yīng)用場合，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和其它無需暴露在惡劣環(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，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簡稱：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，它適合于應(yīng)用在要求動態(tài)撓曲的場合之中。

　　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。由于無粘接劑柔性電路的薄型結(jié)構(gòu)特點，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)的柔性電路無法使用的工作環(huán)境之中。

　　產(chǎn)前處理

　　在生產(chǎn)過程中，為了防止開短路過多而引起良率過低或減少鉆孔、壓延、切割等粗工藝問題而導(dǎo)致的FPC板報廢、補料的問題，及評估如何選材方能達(dá)到客戶使用的最佳效果的柔性線路板，產(chǎn)前預(yù)處理顯得尤其重要。

　　產(chǎn)前預(yù)處理，需要處理的有三個方面，這三個方面都是由工程師完成。首先是FPC板工程評估，主要是評估客戶的FPC板是否能生產(chǎn)，公司的生產(chǎn)能力是否能滿足客戶的制板要求以及單位成本;如果工程評估通過，接下來則需要馬上備料，滿足各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)的原材料供給，最后，工程師對：客戶的CAD結(jié)構(gòu)圖、gerber線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、采購等各個部門，進(jìn)入常規(guī)生產(chǎn)流程。

　　生產(chǎn)流程

　　雙面板制

　　開料→ 鉆孔→ PTH → 電鍍→ 前處理→ 貼干膜 → 對位→曝光→ 顯影 → 圖形電鍍 → 脫膜 → 前處理→ 貼干膜 →對位曝光→ 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 → 沖切→ 終檢→包裝 → 出貨

　　單面板制

　　開料→ 鉆孔→貼干膜 → 對位→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 → 沖切→ 終檢→包裝 → 出貨

　　特性

　　1、短：組裝工時短

　　所有線路都配置完成。省去多余排線的連接工作

　　2、?。后w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。 厚度上常見的為1oz 1/2oz 和 1/3 oz

　　基板膠片：常見的厚度有1mil與1/2mil兩種。

　　膠(接著劑)：厚度依客戶要求而決定。

　　覆蓋膜保護(hù)膠片(Cover Film)

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

　　膠(接著劑)：厚度依客戶要求而決定。

　　離形紙：避免接著劑在壓著前沾附異物;便于作業(yè)。

　　補強板(PI Stiffener Film)

　　補強板： 補強FPC的機械強度，方便表面實裝作業(yè)。常見的厚度有3mil到9mil.

　　膠(接著劑)：厚度依客戶要求而決定。

　　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)線路板內(nèi)線路不受外界(強電磁區(qū)或易受干擾區(qū))干擾。

　　優(yōu)缺點

　　多層線路板的優(yōu)點：組裝密度高、體積小、質(zhì)量輕，因為高密度裝配、部件(包括零部件)間的連線減少，從而增加了可靠性;能增加接線層，然后增加設(shè)計彈性;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(不合格)：成本高、周期長;需要高可靠性檢驗方法。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

　　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?撓性線路板又可稱為“軟板”，是一種由柔性絕緣襯底制成的印刷電路。撓性線路板可以提供高質(zhì)量的電氣性能，也可以滿足較小尺寸.進(jìn)行較高密度安裝的設(shè)計需求，同時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。

　　2.雙側(cè)柔性電路，是一種具有兩個導(dǎo)電層的電路，兩個導(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，可在薄襯底的兩個面形成走線圖案，兩邊的走線可通過鍍銅通孔相互連通。

　　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)點結(jié)合在一起，一般是通過剛性電路與柔性電路間的電鍍通孔來實現(xiàn)連接。

　　柔性線路板和剛性線路板的特性是什么?

　　剛性線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。軟性印制板又稱軟性印制電路板或FPC。

　　柔性線路板又名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，柔性線路板和剛性線路板的區(qū)別是什么?

　　一、硬質(zhì)線路板的特性：

　　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)展起來的。

　　2.高可靠性。經(jīng)過一系列的檢測、試驗和老化試驗，可確保PCB長期穩(wěn)定運行。

　　3.可設(shè)計性。為了滿足PCB的各項性能要求(電氣、物理、化學(xué)、機械等)，線路板設(shè)計可通過標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計實現(xiàn)。

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

　　5.可測試性。對全套試驗方法、試驗標(biāo)準(zhǔn)、各種試驗設(shè)備、儀器等進(jìn)行檢測、鑒定PCB產(chǎn)品的使用壽命。

　　二、柔性線路板產(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，從而實現(xiàn)組裝與線路連接。

　　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，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，受到外界壓力時會非常容易斷裂，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，計算機及周邊設(shè)備中，應(yīng)用廣泛，具有優(yōu)越的可彎折上十萬次的特性。

　　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，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，交期也會比硬板稍長。