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柔性线路板厂制作FPC软板的种类与结构

文章来源:PCB time作者:龚爱清 查看手机网址
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人气:7073发布日期:2016-12-05 11:28【

  柔性线路板厂制作FPC软板的种类与结构,按照柔性线路板的基材和铜箔的结合方式划分,柔性线路板可分为两种:有胶柔性线路板 和无胶柔性线路板,结构分为单面柔性线路板、双面柔性板、多层软板、软硬结合板等。

  随着科学技术的飞速发展,人类高科技的不断进步,FPC柔性线路板的应用越来越多,比如手提电脑用到的FPC软板与智能手机是最普遍的,各种电子产品的不同,基用到的FPC柔性线路板种类及柔性线路板的结构也是有所区别的。

  首先按照软板的基材和铜箔的结合方式划分,柔性线路板可分为两种:

  有胶柔性线路板 和无胶柔性线路板

  其中无胶柔性线路板的价格比有胶的柔性板要高得多,但是它的柔韧性、铜箔和基材的结合力、焊盘的平面度等参数也比有胶柔性板要好。所以它一般只用于那些要求很高的场合,如:COF(CHIP ON FLEX,柔性板上贴装裸露芯片,对焊盘平面度要求很高)等。

  由于其价格太高,目前在市场上应用的绝大部分柔性板还是有胶的柔性板。

  下面我们要介绍和讨论的也是有胶的柔性板。由于柔性板主要用于需要弯折的场合,若设计或工艺不合理,容易产生微裂纹、开焊等缺陷。下面就是关于柔性电路板的结构及其在设计、工艺上的特殊要求。

  再来看柔性线路板的结构

  按照导电铜箔的层数划分,分为单面柔性线路板、双面柔性板、多层软板、软硬结合板等。

  单面柔性线路板的结构:这种结构的柔性板是最简单结构的柔性板。通常基材+透明胶+铜箔是一套买来的原材料,保护膜+透明胶是另一种买来的原材料。首先,铜箔要进行刻蚀等工艺处理来得到需要的电路,保护膜要进行钻孔以露出相应的焊盘。清洗之后再用滚压法把两者结合起来。然后再在露出的焊盘部分电镀工艺镀金或锡等进行保护。这样,大板就做好了。一般还要冲压成相应形状的小柔性电路板。

  也有不用保护膜而直接在铜箔上印阻焊层的,这样成本会低一些,但电路板的机械强度会变差。除非强度要求不高但价格需要尽量低的场合,最好是应用贴保护膜的方法。

  双面柔性线路板的结构:当FPC电路板的线路太复杂、单层板无法布线或需要铜箔以进行接地屏蔽时,就需要选用双层板甚至多层板结构制作。

  多层板与单层板最典型的差异是增加了过孔结构以便连结各层铜箔。一般基材+透明胶+铜箔的第一个加工工艺就是制作过孔。先在基材和铜箔上钻孔,清洗之后镀上一定厚度的铜,过孔就做好了。之后的制作工艺和单层板几乎一样。

  双面板的结构:双面板的两面都有焊盘,主要用于和其他电路板的连接。虽然它和单层板结构相似,但制作工艺差别很大。它的原材料是铜箔,保护膜+透明胶。先要按焊盘位置要求在保护膜上钻孔,再把铜箔贴上,腐蚀出焊盘和引线后再贴上另一个钻好孔的保护膜即可。

  柔性线路板制作材料的性能及选择方法

  (1)、FPC基材:

  柔性线路板常用的材料为聚酰亚胺(POLYMIDE),是一种耐高温,高强度的高分子材料。它是由杜邦发明的高分子材料,杜邦出产的聚酰亚胺名字叫KAPTON。另外还可买到一些日本生产的聚酰亚胺,价钱比杜邦便宜。

  它可以承受400摄氏度的温度10秒钟,抗拉强度为15,000-30,000PSI。

  25μm厚的FPC基材价格最便宜,应用也最普遍。如果需要柔性电路板硬一点,应选用50μm的基材。反之,如果需要柔性电路板柔软一点,则选用13μm的基材。

  (2)、FPC基材的透明胶:

  分为环氧树脂和聚乙烯两种,都为热固胶。聚乙烯的强度比较低,如果希望电路板比较柔软,则选择聚乙烯。

  基材和其上的透明胶越厚,电路板越硬。如果电路板有弯折比较大的区域,则应尽量选用比较薄的基材和透明胶来减少铜箔表面的应力,这样铜箔出现微裂纹的机会比较小。当然,对于这样的区域,应该尽可能选用单层板。

  (3)、FPC铜箔:

  分为压延铜和电解铜两种。压延铜强度高,耐弯折,但价格较贵。电解铜价格便宜得多,但强度差,易折断,一般用在很少弯折的场合。

  铜箔厚度的选择要依据引线最小宽度和最小间距而定。铜箔越薄,可达到的最小宽度和间距越小。

  选用压延铜时,要注意铜箔的压延方向。铜箔的压延方向要和电路板的主要弯曲方向一致。

  (4)、保护膜及其透明胶:

  同样,25μm的保护膜会使柔性电路板比较硬,但价格比较便宜。对于弯折比较大的电路板,最好选用13μm的保护膜。

  透明胶同样分为环氧树脂和聚乙烯两种,使用环氧树脂的电路板比较硬。当热压完成后,保护膜的边缘会挤出一些透明胶,若焊盘尺寸大于保护膜开孔尺寸时,此挤出胶会减小焊盘尺寸并造成其边缘不规则。此时,应尽量选用13μm厚度的透明胶。

  (5)、焊盘镀层:

  对于弯折比较大又有部分焊盘裸露的电路板,应采用电镀镍+化学镀金层、镍层应尽可能薄:0.5-2μm,化学金层0.05-0.1μm。

  焊盘及引线的形状设计

  (1).SMT焊盘:

  ——普通焊盘:

  防止微裂纹的发生。

  ——加强型焊盘:

  如果要求焊盘强度很高或做加强型设计。

  ——LED焊盘:

  由于LED的位置要求很高并且往往在组装过程中受力,故其焊盘要做特殊设计。

  ——QFP、SOP或BGA的焊盘:

  由于角上的焊盘应力较大,要做加强型设计。

  (2).引线:

  ——为了避免应力集中,引线要避免直角拐角,而应采用圆弧形拐角。

  ——接近电路板外形拐角处的引线,为避免应力集中,应做如下设计:

  对外接口的设计

  (1)、焊接孔或插头处的电路板设计:

  由于焊接孔或插头处在插接操作时应力较大,要做加强型设计以避免裂纹。

  用加强板来增加柔性线路板焊接孔插头处的硬度,厚度一般为0.2-0.3mm,材料为聚酰亚胺、PET或金属。对于焊盘镀层,插头最好选电镀镍+硬金,焊孔选电镀镍+化学金。

  (2)、热压焊接处的设计:

  一般用于两个柔性线路板或柔性线路板与刚性印刷电路板的连接,一般称为软硬结合电路板或刚柔结合电路板,不同行业会有不同的名称。在热压焊区域附近需要弯折电路板时,需在此区域上贴聚酰亚胺胶带或点胶进行保护以避免柔性线路板的焊盘根部折断。

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