挠性及刚挠印制电路板.ppt

灵活的印刷电路板、灵活的印刷电路板和灵活的印刷电路板具有轻巧、轻薄、短、小巧、灵活的结构。弹性印刷电路板的功能有四种，针脚线印刷电路连接器功能整合系统，弹性印刷电路板(FlexiblePrintedBoard):也称为弹性主机板或软主机板。刚柔耦合板，7.1简介，7.1.1柔性印刷电路板的性能特性(1)柔性基板由薄薄膜组成，体积小，重量小。(2)挠性电路板可以弯曲，并可用于刚性PCB不能安装的任何几何形状的设备体。(3)柔性电路可以扩展到三维空间，提高了电路设计和机械结构设计的自由度。(4)挠性板除了常规电路板外，还包括感应线圈、电磁屏蔽、触摸开关键等，7.1概论，按线路级别分类(1)灵活单面印刷电路板(2)灵活双面印刷电路板(3)灵活多层印刷电路板(4)灵活多层印刷电路板(4) 每个基板的聚酰亚胺柔性印刷电路板聚酯柔性印刷电路板(3)环氧聚酯玻璃纤维混合柔性印刷电路板(4)芳族聚酰胺柔性印刷电路板(5) PTFE介质膜，7.1.2柔性印刷电路板(FPC)分类，7.1简介，聚酰亚胺(PI) 2.70年代已开发出刚性柔性版。日本在3.80年代代替美国，生产力跃居世界第一。在4.90年代，韩国、台湾、大陆等地开始了批量生产。全球弹性板市场2000年年产量为39亿美元，2004年几乎60亿美元，年平均增长率超过13%，远远大于5%的刚性板。我国的年增长率达30%，目前在日本、美国和台湾位居世界第四。目前柔性PCB技术现状国外加工精度：线宽：50m；光圈：0.1mm；层数在10层以上。国内：线宽：75m；光圈：0.2mm；层数4层。7.1简介，7.2 flex PCB材料和设计标准，7 . 2 . 1 flex PCB材料灵活介质膜；柔性粘结膜；铜箔；铜箔。保护层材质。常用的柔性介质膜是聚酯；聚酰亚胺；聚氟类。粘结膜材料腈纶，环氧树脂和聚酯。杜邦公司：改性丙烯酸膜、丙烯酸和聚酰亚胺膜的结合力好，耐化学性强，耐热性强，柔韧性好。Fortin:非增强材料低流动性环氧粘结膜和非流动环氧玻璃布半径化板材。环氧树脂与聚酰亚胺薄膜的结合力低于丙烯酸树脂，主要用于粘合保护层和内层。7.2电路板材料和设计标准，铜箔PCB主要分为电解铜箔(ED)和轧制铜箔(RA)。电解铜箔由电镀形成，铜微粒的结晶状态为垂直针状，蚀刻时容易形成垂直线团，有利于微导体的制作。但是，仅适用于刚性PCB。柔性铜套基板大部分使用轧制铜箔，其铜粒子采用水平轴结构，可以适应多个挠曲。但是这个铜箔在蚀刻的时候，在一定程度上给蚀刻剂一些阻截。刮除固定PCB(复盖在7.2灵活PCB表面的绝缘保护层)的材料和设计标准，起到保护表面电线和增加基板强度的作用。典型的复盖层是与基板相同材料的绝缘薄膜。覆盖是柔性板和刚性板的最大区别，不仅要能承受阻挡层作用，还要能承受长期挠曲，以免受灰尘、潮汐、化学药品的侵蚀和弯曲中的应力影响。封面材料根据其形态分为干膜和油墨类型，根据感光与否分为感光罩和感光罩。传统coverage在物理特性上具有良好的平衡性能，特别适合长期动态挠曲。7.2 flex电路板材料和设计标准，表11-4多罩工艺比较，近10年来为满足灵活电路开发需要，在现有罩上开发了激光打孔和感光罩，加强了对柔性板本地位置的支持，为便于PCB连接、固定、插入部件或其他功能，加强了对柔性薄膜基板的支持。加强材料根据用途进行选择，通常不希望机械强度或硬度过大，因为灵活的PCB需要弯曲。刚性层合板主要用于生产环氧玻璃织物层合板和聚酰亚胺玻璃织物层合板。聚酰亚胺层压板(聚酰亚胺层压板)是刚性PCB生产的理想选择，耐热性强，但价格高，叠层工艺复杂。环氧玻璃织物层压板是生产刚性PCB最常用的材料，价格相对低廉，但耐热性较差。较大的热膨胀系数导致在z方向进一步膨胀。7.2 flex PCB材料和设计标准，7 . 2 . 2 flex PCB设计标准，7.2 flex PCB材料和设计标准，灵活的PCB设计时间处理要求灵活的PCB基板，粘合层，铜箔，盖板和加强板与表面处理的材料，厚度和其他组合，剥离强度，缠绕性能，化学性能有关IPC标准的具体参考：IPC-D-249IPC-2233，7.2挠曲PCB材料和设计标准，7.2.2挠曲PCB设计标准材料的热膨胀系数(CTE)刚挠PCB材料的热膨胀系数对于确保金属化孔的热冲击性非常重要。热膨胀系数大的材料，受到热冲击时，z方向的膨胀和铜膨胀的差异很大，因此金属化孔容易断裂。实验结果证明，刚刮过的多层板的平均热膨胀系数随着丙烯酸树脂厚度的百分比的增加而增加。随着温度的升高，尺寸最小的平均热膨胀系数较小的刚性板；平均热膨胀系数大的挠性板的大小变化最大。刚刚刮过的PCB是刚刚刮过的混合结构，所以热膨胀系数在中心。7.3挠性面板的制造，挠性PCB的制造方法取决于挠性面板类型。7.3.1灵活的单面板制造灵活的单面板是最常用的最常见类型的灵活PCB。灵活的单板生产过程有滚轴连续(RolltoRoll)和单片机不连续性。轧辊连续生产是轧辊加工。其特点是生产效率高，但产品品种生产变化不灵活。连续加工生产分为柔性覆铜板的应力方式两种。单片不连续生产将铜箔基板切割成单块(Panel)，按工艺顺序加工，工艺之间有不连续性。一般称为整体加工。产品的特点是变化灵活，但生产效率低。灵活的单面板加工工艺图、灵活的单面板生产工艺流程图、7.3.1灵活的单面板制造、印刷和蚀刻工艺(减法)印刷和蚀刻工艺是制造柔性板最常用的工艺方法。绝缘薄膜基板上复盖着金属箔(铜箔)，铜箔表面打印生产线图形，未保护的铜被化学蚀刻去除，剩余的铜形成电路。7.3柔性板制造，7.3.1柔性单板制造，模具冲压模具冲压方法采用特殊制作模具，在铜箔上冲压电路图形，并将导体线同时堆叠在带胶的薄膜基板上。附加和半附加加工方法(1)挠性板制造中使用聚合厚度膜技术的附加方法工艺。该方法采用导电涂料，用丝网印刷在薄膜基板表面印刷电路图形，然后用紫外线或热辐射硬化。(2)在挠性板制造中使用高级阴极喷涂涂层技术，类似于半加成工艺。，7.3灵活板制造，7.3.1灵活单板制造，7.3.2灵活双板和灵活多层板的灵活双面印刷电路板：基板的两侧各有导电图形层，金属化孔在两侧形成电气连接，从而满足缠绕设计和功能要求的最常用制造方法是不连续方法(板材加工法)。柔性多层板可以在三层或多层截面柔性电路或双面柔性电路重叠后钻孔，形成电气连接，从而获得高密度、高性能的电子封装。7.3挠性板制造，图11-15双面柔性印刷电路板工艺流程图，图11-17全板电镀蚀刻柔性双板制造工艺，7.3.2柔性双板和柔性多层板制造，图11-16典型柔性多层板制造工艺流程图，7.3.2柔性双板和柔性多层板制造，冲裁也就是说，10多个封面或10多个铜箔层压板像书一样堆积在一起。去污及凹孔的PCB孔壁可以有树脂钻头，为了确保金属化孔的质量，必须完全消除钻孔污染。两面灵活的铜箔叠层板钻孔后，一般要在污染和凹痕处钻孔。7.3.2柔性双层板和柔性多层板制造，用冲孔方法加工盖子的开口窗时，要注意粘合层的存在方向。否则容易发生指甲头现象。当盖的钉头朝向粘合面时，盖和挠性电路的结合力下降。7.3.2灵活的双面板和灵活的多层板制造，孔金属化和图形电镀(1)。工艺、金属化孔和图形电镀工艺，(2)。化学镀铜预处理溶液最好使用酸性胶体钯，而不是碱性离子钯。一般要注意反应时间长，速度不要太快。反应时间长会导致弹性材料膨胀，速度过快会降低孔孔和铜层的机械特性。7.3.2灵活的双面板和灵活的多层板制造，(3)。镀铜强化是化学镀铜层的机械特性(如延性)弱，在热冲击发生时容易破损。因此，一般情况下，当化学镀铜层达到0.3 0.5 m时，立即将整个板电镀厚到3-4m，以确保后续处理过程中介孔壁涂层的完整性。7.3.2灵活的双面板和灵活的多层板制造，(4)。在正面清洗和成像之前，板的表面清洗和粗糙度与刚性板几乎是相同的过程。但是，柔性板材不易变形和弯曲，应使用化学清洗或电解清洗。也可以用自制硬石涂或者用专用硬石涂。挠性板的薄膜、曝光和显影过程与刚性板基本相同。显影的干燥膜已经发生了聚合，因此比较易碎，与铜箔的结合力也下降了。因此，应更加注意现象后的挠性板支撑，防止干燥膜上升或脱落。5 .蚀刻通常在挠性板的弯曲部分有很多长平行导线。为了确保蚀刻的一致性，可以蚀刻蚀刻蚀刻的喷涂方向、压力和印刷电路板的位置和传输方向。蚀刻时，要在柔性版前贴上坚硬的板来牵引。最后，最好使用蚀刻液自动再生补充系统。6 .在保护层的对齐蚀刻后，电路板在对位前处理表面以提高结合力。钻孔后的罩和蚀刻后的柔性电路都有不同程度的吸湿。因此，这些材料在层压前必须在干燥烤箱中烘干24小时，堆叠高度不得超过25mm。7 .堆叠(1)。弹性PCB盖层压力：不同的弹性板材料决定堆叠工艺参数，如堆叠时间、加热速度和压力。通常，流程参数如下：(2)。叠层垫材料垫材料的选择对柔性和刚性印刷电路板的叠层质量非常重要。理想的垫材料应具有可压缩性、低流动性和冷却工艺不收缩，防止叠层泡沫和柔性材料在层压板中变形。垫材料一般分为柔性系统和硬盘系统。弹性系统主要包括热塑型材料，例如PVC膜或辐射聚乙烯膜。硬盘系统主要是以玻璃布作为加强材料的硅橡胶。8.烘干机主要是为了去除加工板上的湿气。9.在热空气调平(热熔)烘焙后，PCB应立即进行热空气调平(或热熔)，以防止主板再次吸收湿气。10 .外形加工灵活的PCB外形加工，大型批量生产中的无缝精密钢模、单腔或单模多腔。11.包装通常可以通过在块和块之间放入包装纸或泡沫垫来分离，与几块板一起放在上面，用真空包装机包装，或者在真空包装袋中放入干燥剂来延长保管时间。11.3.3刚柔结合板制造工艺刚度和挠性电路制造技术相结合的刚性结合板制造工艺。每个刚性印刷电路板都有一个或多个刚性区域和一个或多个柔性区域。根据刚才刮的PCB工艺流程图、7.4挠曲、刚才刮的印刷电路板的性能要求、印刷电路板产品的稳定性和性能要求，分为以下三个一般等级：1级通用电子产品，2级专用设施的电子产品，3级高可靠性电子产品。根据性能要求，灵活的印刷电路板可以分为5种类型。类型1:弹性单面印刷电路板类型2:弹性双面印刷电路板类型3:弹性多层印刷电路板类型4:弹性或刚才刮伤的印刷电路板类型5:弹性印刷电路板，7.4.1弹性印刷电路板测试方法弹性印刷电路板使用以下测试方法IEC-326-2、IPC-TM-60(1)表面层绝缘电阻2)表面层电压3)导体剥层强度4)电镀结合性5)可焊性6)弯曲电阻7)耐延性8)耐延性9)镀铜通孔耐热冲击10)耐延性11)耐延性7.4.2灵活性大小检查主要包括：(1)泡沫2)孔3)导体4)连接盘5)金属化孔镀铜厚度6)端子电镀厚度、7.4.3灵活性和刚性印刷电路板的外观导体不允许连接、桥接、开裂，导体的缺陷或针孔宽度应小于加工后导体宽度的30%，残留或突出度、绝缘基板膜表面的缺陷允许范围、绝缘基板膜导体上不存在的基板膜外观的允许缺陷范围显示在表中。不允许附着具有其他影响的凹凸、皱纹、皱纹和异物。封面和封面涂层外观的允许缺陷范围如下表所示，不允许凹凸、褶皱、褶皱和分层影响使用。电镀外观(1)对于涂层中空层1产品，每个电镀孔允许3个空位，共面不允许2个以上空位。母模仁长度不能超过弹性PCB厚度的5%，并且不允许周围空腔。对于级别2和级别3产品，每个样例协作必须不超过一个，并且必须符合以下标准：每个样品的涂层空腔不能超过1个。涂层中空尺寸不得超过柔性PCB厚度的5%。内部导电层和电镀孔壁界面不应有空洞。环腔不允许。(2)。对于涂层完整性第2级和第3级产品，不应有涂层分离和涂层裂纹，孔壁涂层和内层之间不应有分离或污染。对于一级产品，仅允许内层分离20%有用的焊接板，只能出现在每个焊接板孔壁的一侧，弯曲允许最大长度为0.125mm的分离，20%有用的焊接板具有夹杂物，并且只能出现在每个焊接板孔壁的一侧。(3)电镀渗透或焊料芯吸焊芯吸焊或电镀渗透不应延伸到弯曲或柔性过渡区域，且必须满足导体间隙要求。电镀或焊料渗透导体与护套之间的部分，对第2级产品而言必须在0.5mm以下，对第3级产品而言必须在0.3mm以下。组合板的过渡区域、刚才刮伤的