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PCB软板的基础知识二

文章来源:PCB time作者:龚爱清 查看手机网址
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人气:5220发布日期:2016-12-12 11:00【

  多层FPC软板可进一步分成如下类型:
  1)挠性绝缘基材上构成多层PCB,其成品规定为可以挠曲:这种结构通常是把许多单面或双面微带可挠性FPC的两面端粘结在一起,但其中心部分并末粘结在一起,从而具有高度可挠性。为了具有所希望的电气特性,如特性阻抗性能和它所互连的刚性PCB相匹配,多层FPC软板部件的每个线路层,必须在接地面上设计信号线。为了具有高度的可挠性,导线层上可用一层薄的、适合的涂层,如聚酰亚胺,代替一层较厚的层压覆盖层。金属化孔使可挠性线路层之间的z面实现所需的互连。这种多层软性PCB最适合用于要求可挠性、高可靠性和高密度的设计中。
  2)在软性绝缘基材上构成多层PCB,其成品末规定可以挠曲:这类多层FPC软板是用软性绝缘材料,如聚酰亚胺薄膜,层压制成多层板。在层压后失去了固有的可挠性。当设计要求最大限度地利用薄膜的绝缘特性,如低的介电常数、厚度均匀介质、较轻的重量和能连续加工等特性时,就采用这类软性PCB。例如,用聚酰亚胺薄膜绝缘材料制造的多层PCB比环氧玻璃布刚性PCB的重量大约轻三分之一。
  3)在软性绝缘基材上构成多层PCB,其成品必须可以成形,而不是可连续挠曲的:这类多层FPC软板是由软性绝缘材料制成的。虽然它用软性材料制造,但因受电气设计的限制,如为了所需的导体电阻,要求用厚的导体,或为了所需的阻抗或电容,要求在信号层和接地层之间有厚的绝缘隔离,因此,在成品应用时它已成形。术语“可成型的”定义为:多层软性PCB部件具有做成所要求的形状的能力,并在应用中不能再挠曲。在航空电子设备单元内部布线中应用。这时,要求带状线或三维空间设计的导体电阻低、电容耦合或电路噪声极小以及在互连端部能平滑地弯曲成90°。用聚酰亚胺薄膜材料制成的多层软性PCB实现了这种布线任务。因为聚酰亚胺薄膜耐高温、有可挠性、而且总的电气和机械特性良好。为了实现这个部件截面的所有互连,其中走线部分进一步可分成多个多层挠性线路部件,并用胶粘带合在一起,形成一条印制电路束。  

  1.4刚性-软性多层PCB
  该类型通常是在一块或二块刚性PCB上,包含有构成整体所必不可少的软性PCB。软性PCB层被层压在刚性多层PCB内,这是为了具有特殊电气要求或为了要延伸到刚性电路外面,以朝代Z平面电路装连能力。这类产品在那些把压缩重量和体积作为关键,且要保证高可靠性、高密度组装和优良电气特性的电子设备中得到了广泛的应用。
  刚性-软性多层PCB也可把许多单面或双面软性PCB的末端粘合压制在一起成为刚性部分,而中间不粘合成为软性部分,刚性部分的Z面用金属化孔互连。可把可挠性线路层压到刚性多层板内。这类PCB越来越多地用在那些要求超高封装密度、优良电气特性、高可靠性和严格限制体积的场合。
  已经有一系列的混合多层软性PCB部件设计用于军用航空电子设备中,在这些应用场合,重量和体积是至关重要的。为了符合规定的重量和体积限度,内部封装密度必须极高。除了电路密度高以外,为了使串扰和噪声最小,所有信号传输线必须屏蔽。若要使用屏蔽的分离导线,则实际上不可能经济地封装到系统中。这样,就使用了混合的多层
  软性PCB来实现其互连。这种部件将屏蔽的信号线包含在扁平带状线软性PCB中,而后者又是刚性PCB的一个必要组成部分。在比较高水平的操作场合,制造完成后,PCB形成一个90°的S形弯曲,从而提供了z平面互连的途径,并且在x、y和z平面振动应力作用下,可在锡焊点上消除应力-应变。
  2.优点
  2.1可挠性
  应用FPC软板的一个显著优点是它能更方便地在三维空间走线和装连,也可卷曲或折叠起来使用。只要在容许的曲率半径范围内卷曲,可经受几千至几万次使用而不至损坏。
  2.2减小体积
  在组件装连中,同使用导线缆比,软性PCB的导体截面薄而扁平,减少了导线尺寸,并可沿着机壳成形,使设备的结构更加紧凑、合理,减小了装连体积。与刚性PCB比,空间可节省60~90%。
  2.3减轻重量
  在同样体积内,软性PCB与导线电缆比,在相同载流量下,其重量可减轻约70%,与刚性PCB比,重量减轻约90%。
  2.4装连的一致性
 用FPC软板装连,消除了用导线电缆接线时的差错。只要加工图纸经过校对通过后,所有以后生产出来的绕性电路都是相同。装连接线时不会发生错接。
 2.5增加了可靠性
  当采用软性PCB装连时,由于可在X、Y、Z三个平面上布线,减少了转接互连,使整系统的可靠性增加,且对故障的检查,提供了方便。
  2.6电气参数设计可控性
 根据使用要求,设计师在进行软性PCB设计时,可控制电容、电感、特性阻抗、延迟和衰减等。能设计成具有传输线的特性。因为这些参数与导线宽度、厚度、间距、绝缘层厚度、介电常数、损耗角正切等有关,这在采用导线电缆时是难于办到的。
  2.7末端可整体锡焊
  软性PCB象刚性PCB一样,具有终端焊盘,可消除导线的剥头和搪锡,从而节约了成本。终端焊盘与元、器件、插头连接,可用浸焊或波峰焊来代替每根导线的手工锡焊。
  2.8材料使用可选择
  FPC软板可根据不同的使用要求,选用不同的基底材料来制造。例如,在要求成本低的装连应用中,可使用聚酯薄膜。在要求高的应用中,需要具有优良的性能,可使用聚酰亚薄膜。
  2.9低成本
  用FPC软板装连,能使总的成本有所降低。这是因为:
  1)由于软性PCB的导线各种参数的一致性;实行整体端接,消除了电缆导线装连时经常发生的错误和返工,且软性PCB的更换比较方便。
  2)软性PCB的应用使结构设计简化,它可直接粘附到构件上,减少线夹和其固定件。
  3)对于需要有屏蔽的导线,用软性PCB价格较低。
  2.10加工的连续性
  由于软性覆箔板可连续成卷状供应,因此可实现软性PCB的连续生产。这也有利于降低成本。
  3.缺点
  3.1一次性初始成本高
  由于软性PCB是为特殊应用而设计、制造的,所以开始的电路设计、布线和照相底版所需的费用较高。除非有特殊需要应用软性PCB外,通常少量应用时,最好不采用。
  3.2软性PCB的更改和修补比较困难
  软性PCB一旦制成后,要更改必须从底图或编制的光绘程序开始,因此不易更改。其表面覆盖一层保护膜,修补前要去除,修补后又要复原,这是比较困难的工作。
  3.3尺寸受限制
  软性PCB在尚不普的情况下,通常用间歇法工艺制造,因此受到生产设备尺寸的限制,不能做得很长,很宽。
  3.4操作不当易损坏
  装连人员操作不当易引起软性电路的损坏,其锡焊和返工需要经过训练

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