柔性電路板基礎知識

　　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，FPC)，又稱軟性電路板、撓性電路板，其以質量輕、厚度薄、可自由彎曲折疊等優(yōu)良特性而備受青睞…，但國內有關FPC的質量檢測還主要依靠人工目測，成本高且效率低。而隨著電子產業(yè)飛速發(fā)展，電路板設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需求，FPC缺陷自動化檢測成為產業(yè)發(fā)展必然趨勢。

　　柔性電路(FPC)是上世紀70年代美國為發(fā)展航天火箭技術發(fā)展而來的技術，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。在柔性電路的結構中，組成的材料是是絕緣薄膜、導體和粘接劑。

　　柔性印制電路可以解決電子產品中最小化設計/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) 對于使用導電橡膠鍵座的電路采用導電體外露的設計方式。

　　7) 把加熱器、溫度傳感器或線饒?zhí)炀€卷結合進柔性印制電路中。

　　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，柔性印制電路已經在一些至關重要的領域得以應用，如軍事和航空領域、醫(yī)學領域以及商業(yè)領域的應用。

　　柔性電路板(FPC)的特點：

　?、倍蹋航M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，從而達到元器件裝配和導線連接的一體化;

　　(2)利用FPC可大大縮小電子產品的體積和重量，適用電子產品向高密度、小型化、高可靠方向發(fā)展的需要。因此，FPC在航天、軍事、移動通訊、手提電腦、計算機外設、PDA、數字相機等領域或產品上得到了廣泛的應用;

　　(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，軟硬結合的設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是為特殊應用而設計、制造的，所以開始的電路設計、布線和照相底版所需的費用較高。除非有特殊需要應用軟性PCB外，通常少量應用時，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膜，修補前要去除，修補后又要復原，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，因此受到生產設備尺寸的限制，不能做得很長，很寬;

　　(4)操作不當易損壞：裝連人員操作不當易引起軟性電路的損壞，其錫焊和返工需要經過訓練的人員操作。

　　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層，粘接劑將銅箔粘接至了絕緣層上。在多層設計中，它再與內層粘接在一起。它們也被用作防護性覆蓋，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力，銅箔形成了導電層。

　　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件，它們能夠提供尺寸的穩(wěn)定性，為元器件和導線的安置提供了物理支撐，以及應力的釋放。粘接劑將剛性構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面上涂覆有粘接劑而形成。粘接層片提供了環(huán)境防護和電子絕緣功能，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，吸收的潮濕很小，但是不耐高溫。聚酯的熔化點為250℃，玻璃轉化溫度(Tg)為80℃，這限制了它們在要求進行大量端部焊接的應用場合的使用。在低溫應用場合，它們呈現出剛性。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合，聚酯絕緣材料一般是與聚酯粘接劑相結合。與具有相同特性的材料相結合的優(yōu)點，在干焊接好了以后，或者經多次層壓循環(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、較高的絕緣阻值、高的玻璃轉化溫度和低的吸潮率。

　　2、導體

　　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表面具有光澤，而另一側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，常常經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，還具有硬質平滑的特點，它適合于應用在要求動態(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電材料上以外，它也可用作覆蓋層，作為防護性涂覆，以及覆蓋性涂覆。兩者之間的主要差異在于所使用的應用方式，覆蓋層粘接覆蓋絕緣薄膜是為了形成疊層構造的電路。粘接劑的覆蓋涂覆所采用的篩網印刷技術。不是所有的疊層結構均包含粘接劑，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的疊層構造相比較，具有更佳的導熱率。由于無粘接劑柔性電路的薄型結構特點，以及由于消除了粘接劑的熱阻，從而提高了導熱率，它可以使用在基于粘接劑疊層結構的柔性電路無法使用的工作環(huán)境之中。

　　產前處理

　　在生產過程中，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致的FPC板報廢、補料的問題，及評估如何選材方能達到客戶使用的最佳效果的柔性線路板，產前預處理顯得尤其重要。

　　產前預處理，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，公司的生產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，滿足各個生產環(huán)節(jié)的原材料供給，最后，工程師對：客戶的CAD結構圖、gerber線路資料等工程文件進行處理，以適合生產設備的生產環(huán)境與生產規(guī)格，然后將生產圖紙及MI(工程流程卡)等資料下放給生產部及文控、采購等各個部門，進入常規(guī)生產流程。

　　生產流程

　　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、小：體積比PCB小

　　可以有效降低產品體積。增加攜帶上的便利性

　　3、輕：重量比 PCB (硬板)輕

　　可以減少最終產品的重量

　　4、薄：厚度比PCB薄

　　可以提高柔軟度。加強再有限空間內作三度空間的組裝

　　基本結構

　　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。

　　覆蓋膜保護膠片(Cover Film)

　　覆蓋膜保護膠片：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，保護線路板內線路不受外界(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，然后增加設計彈性;也可以構成電路的阻抗，可形成具有一定的高速傳輸電路，可以設定電路、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、多功能、高速度、小體積大容量方向的產物。隨著電子技術的發(fā)展，特別是大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路的廣泛應用，多層印制電路密度較高的快速、高精度、高數改變方向出現細紋。

　　柔性電路板種類

　　大多數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量的電氣性能，也可以滿足較小尺寸.進行較高密度安裝的設計需求，同時也有助于減少裝配工序和提高可靠性。現在，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，一種單側柔性電路，制造該電路可將導電材料從柔性電路的兩邊連接起來。

　　2.雙側柔性電路，是一種具有兩個導電層的電路，兩個導電層分別位于該電路基底層的兩面;根據您的具體要求，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，要求經常采用屏蔽技術和表面安裝技術。

　　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、硬質線路板的特性：

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

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

　　3.可設計性。為了滿足PCB的各項性能要求(電氣、物理、化學、機械等)，線路板設計可通過標準化設計實現。

　　4.生產力。現代管理使之標準化.規(guī)模(數量).實現生產自動化，保證產品質量的一致性。

　　5.可測試性。對全套試驗方法、試驗標準、各種試驗設備、儀器等進行檢測、鑒定PCB產品的使用壽命。

　　二、柔性線路板產品特性

　　1.體積小，重量輕，適合于高密度、小型化、輕質、薄、可靠的電子產品的發(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，FPC)，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，數碼產品，計算機及周邊設備中，應用廣泛，具有優(yōu)越的可彎折上十萬次的特性。

　　全軟板和硬板生產方式一樣嗎?

　　自然是不一樣的，軟板生產加工比硬板要更復雜些。

　　一方面，軟板生產時，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。而且根據軟板應用的不同，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雜，交期也會比硬板稍長。