柔性电路板的结构工艺及设计Word文件下载.docx
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按照导电铜箔的层数划分,分为单层板、双层板、多层板、双面板等。
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单层板的结构:
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电路板。
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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。
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双层板的结构:
当电路的线路太复杂、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。
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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。
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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。
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材料的性能及选择方法-O_'
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(1)、基材:
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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j*****生产的聚酰亚胺,价钱比杜邦便宜。
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它可以承受400摄氏度的温度10秒钟,抗拉强度为15,000-30,000PSI。
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25μm厚的基材价格最便宜,应用也最普遍。
如果需要电路板硬一点,应选用50μm的基材。
反之,如果需要电路板柔软一点,则选用13μm的基材。
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(2)、基材的透明胶:
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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。
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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。
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(3)、铜箔:
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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。
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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。
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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。
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(4)、保护膜及其透明胶:
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同样,25μm的保护膜会使电路板比较硬,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。
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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。
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(5)、焊盘镀层:
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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。
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焊盘及引线的形状设计V'
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(1).SMT焊盘:
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——普通焊盘:
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防止微裂纹的发生。
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——加强型焊盘:
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如果要求焊盘强度很高或做加强型设计。
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——LED焊盘:
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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。
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——QFP、SOP或BGA的焊盘:
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由于角上的焊盘应力较大,要做加强型设计。
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(2).引线:
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——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。
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——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:
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对外接口的设计_nR__/0_)g
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(1)、焊接孔或插头处的电路板设计:
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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。
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用加强板来增加电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。
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(2)、热压焊接处的设计:
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一般用于两个柔性板或柔性板与硬电路板的连接。
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若在热压焊区域附近需要弯折电路板,要在此区域上贴聚酰亚胺胶带或点胶进行保护以避免焊盘根部折断。
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(3)、ACF热压处的设计:
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冲压孔和小电路板边角的设计(见表3)3"
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针对SMT的设计:
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(1)、元器件的方向:
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元件的长度方向要避开柔性板的弯曲方向。
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(2)、大的QFP或BGA要在柔性板反面贴加强板或在IC下灌胶。
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加强板的材料为FR4,厚度大于0.2毫米,面积大于元件外边缘0.5毫米。
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(3)、柔性板靠近边缘的部位要做两个定位孔。
还需要做两个贴片用识别焊盘,其直径为1毫米,距离其他焊盘至少3.5毫米,表面镀金或镀锡,平面度要好。
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(4)、如果大的柔性板是由许多小板组成,每个小板上要做一个环形(内径3.2毫米)的坏电路板识别焊盘。
若此小电路板已损坏,可用黑色记号笔把此识别焊盘涂黑,以避开以后的操作。
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(5)、元件离电路板边缘的最小距离为2.5毫米,元件之间的最小间距为0.5毫米。
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(6)、元件下不要有过孔,因为助焊剂会流过过孔造成污染。
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针对电性能的设计Pv/r_<
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(1)、最大电流和线宽,线高的关系:
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(2)、阻抗和噪音的控制:
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——选用绝缘性强的透明胶,如:
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避免选用环氧树脂。
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——在高阻抗或高频电路中,要增加导线和接地板间的距离。
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——还可采用以上几种设计方式:
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(1)、在印锡膏和贴片工艺中的定位方式:
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由于柔性板厚度很薄并有柔性,若用电路板边缘定位,定位精度很差。
应采用定位孔定位。
在印锡膏时为了躲开漏板,要采用带弹簧销的支撑平板。
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(2)、印锡膏、贴片、过加热炉直到目检完,全程使用支撑板固定。
以避免操作中造成焊点损坏。
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- 柔性 电路板 结构 工艺 设计