柔性線路板公差與多層設計

文章來源：作者：龔愛清查看手機網(wǎng)址

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人氣：5223發(fā)布日期：2016-08-05 09:53【大中小】

對位能力是柔性線路板設計補償系數(shù)與制程的顧忌，它對于線路影像轉移、保護膜與覆蓋涂裝處理等都有影響，也對于多層結構產(chǎn)生關鍵作用。工具孔與對位插梢是傳統(tǒng)的作法，用來確認適當層間對位與工具線路相對關系。底片被用來生產(chǎn)多個導體層，它必須要保護適當?shù)膶ξ凰疁首尪鄬咏M合能夠保持在一定允許公差內(nèi)。因為柔性線路板材料先天的尺寸不穩(wěn)定性達到某種水準，要達到完美多層對位相當困難。

多層設計必須適應以下變動：

蝕刻后縮小：1mil/in

底片變異：0.2mil/in受溫濕度影響（繪制偏差加基材不穩(wěn)定，玻璃例外）

插梢：各別發(fā)生的程度不同，約2mil

壓合：3mil（達到24-in板面，每片并采用良好技術）

孔到孔的鉆孔圖形：2mil

在最差狀況下所有變動可以加總，明顯看出只有非常簡單的設計并允許較大重疊寬容度才能制作，底片因子用來補償蝕刻后材料移動是必要的。材料在設計階段就已經(jīng)選擇，圖面應該會清楚注明定義的材料與品質(zhì)需求，這些都是要在制程中進行循環(huán)控制的部分。

1.對位的輔助設計

以光學進行蝕刻靶位的對位，是一種降低對位錯誤的方法，它可以降低底片套插梢與蝕刻縮小的誤差。一般基本的設計策略是使用共用的工具孔或靶位，這些都應該會在設計附帶的基礎數(shù)據(jù)中呈現(xiàn)，其中會加入個別線路層、保護膜或覆蓋涂裝設計，同時應該要加入產(chǎn)品制造的工令與尺寸圖面中。

在雙面或多層設計方面，各層底片應該包括共用的工具孔，當進行對正、生產(chǎn)時才能正確進行線路對位。在PTF厚膜技術中，多數(shù)絲網(wǎng)線路是序列進行印刷（前面的影像在多次刷間干燥或聚合）制作在基材上，對位是依賴真空平面上的工具插梢。

2.組合處理與面積/成本的關系

安排多個重覆線路設計在一片生產(chǎn)板內(nèi)進行有效生產(chǎn)被稱為組合處理。它的考慮如后：假設有高良率可以達到最低的線路成本，最終可以從單片中得到最大量的單片產(chǎn)品。而最高良率來自于良好的尺寸穩(wěn)定度，這意味著比較少的線路與更穩(wěn)定的銅。

以片狀生產(chǎn)的柔性線路板尺寸范圍多數(shù)從9*12in到18*24In，有效尺寸利用率會因為制程邊緣、允許工具孔范圍、制程試片等需求而降低。人工方面則與片狀尺寸無關，材料成本依據(jù)面積而定，柔性線路板的單位成本與每片柔性線路板可以分割的產(chǎn)品數(shù)量直接相關。如果一片生產(chǎn)的柔性線路板銷售價格為100美元，且其中有10片的組合設計，此時每片產(chǎn)品的成本是10美元。

這個柔性線路板設計的基本優(yōu)先準則：面積=成本，面積意味著每片組合產(chǎn)品的產(chǎn)品單位數(shù)量。繞線、有效配置柔性線路板，以取得固定片狀尺寸下的最大量產(chǎn)品是重要控制觀念。并不需要花費太多人力檢討有多少單位柔性線路板可以配置到片狀面積上，只需要簡單制作模擬的樣張復制品試著填入板面。除非出現(xiàn)降低工作尺寸片狀結構下的產(chǎn)出軟板量，否則增加單位軟板面積并不會增加成本。

應該留意的設計重點：

延伸的尾巴與不規(guī)則形狀，如果降低了配置片數(shù)將會增加成本

電路板的尺寸與成本是依據(jù)單片工作尺寸來定義的

不過要多緊密配置線路圖形在板內(nèi)？是否要進行雙向與平行材料機械方向的布局？都是困難的抉擇。有時需要維持小片產(chǎn)品間的空間以利成形、制作光學靶位、制程控制試片、印字等等。偶爾線路布局與保護膜設計會沖突而需要不同的有效組合建議，例如：如果保護膜包括一個矩形單邊切割，此時將線路板對齊讓所有端邊都保持成為直線，這樣就可以允許使用整片保護膜材料，同時可以免除復雜的切割處理。

保護膜也可能會在組合模式內(nèi)考慮，一片保護膜會搭配一片蝕刻線路設計，也可能會以個別片狀來設計，保護膜必須能方便與線路進行對位，同時能維持保護膜材料利用率，當然也需要人力來進行保護膜的準備與對位。線路底片應該要包括輔助保護膜對齊的記號，同時也應該要顧及定形、彎折工具、補強處理等功能。

3.對于一片18-X24-in的板面，邊緣保留1-In的銅邊有利于穩(wěn)定尺寸，是相當好的設計準則。這樣會降低有用面積約19%，但是可以明顯的改善尺寸與作業(yè)穩(wěn)定度。

硬質(zhì)邊緣夾雜著保護膜壓合需要的排氣結構，基于這個原因在電路板產(chǎn)業(yè)中板邊會被排氣通路斷開。玻璃纖維強化的電路板材料具有兩倍多軟板材料的穩(wěn)定性，因此從邊緣強度得到的好處會比較少。在軟板材料方面，使用斷開排氣邊緣結構會對底片對位變異產(chǎn)生更大影響，完整硬質(zhì)邊緣搭配真空壓合輔助是強烈建議的方法。

設計者應該要了解，縮小量與特定設計非常相關，當有比較高的銅密度在給定方向就會降低縮小量，但是有可能在整束導體的斷面方向因為保護膜應力而引起變形，這會增加周邊蝕刻線路的收縮。

4.底片比例因子

檢討縮小數(shù)據(jù)可以誘導調(diào)整底片的比例因子，可以進行預漲來補償期待中的縮小量。一般建議的啟始比例因子點是1.0005，也就是每一英寸增加0.5mil。實際的變動因子不可能如此穩(wěn)定，因此比較保守的設計應該要加上適當?shù)目篆h(huán)圈，大小應該要搭配可能產(chǎn)生的公差來設計。

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