PCB軟板的基礎知識二

文章來源：PCB time作者：龔愛清查看手機網址

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人氣：5584發布日期：2016-12-12 11:00【大中小】

多層FPC軟板可進一步分成如下類型：
1）撓性絕緣基材上構成多層PCB，其成品規定為可以撓曲：這種結構通常是把許多單面或雙面微帶可撓性FPC的兩面端粘結在一起，但其中心部分并末粘結在一起，從而具有高度可撓性。為了具有所希望的電氣特性，如特性阻抗性能和它所互連的剛性PCB相匹配，多層FPC軟板部件的每個線路層，必須在接地面上設計信號線。為了具有高度的可撓性，導線層上可用一層薄的、適合的涂層，如聚酰亞胺，代替一層較厚的層壓覆蓋層。金屬化孔使可撓性線路層之間的z面實現所需的互連。這種多層軟性PCB最適合用于要求可撓性、高可靠性和高密度的設計中。
2）在軟性絕緣基材上構成多層PCB，其成品末規定可以撓曲：這類多層FPC軟板是用軟性絕緣材料，如聚酰亞胺薄膜，層壓制成多層板。在層壓后失去了固有的可撓性。當設計要求最大限度地利用薄膜的絕緣特性，如低的介電常數、厚度均勻介質、較輕的重量和能連續加工等特性時，就采用這類軟性PCB。例如，用聚酰亞胺薄膜絕緣材料制造的多層PCB比環氧玻璃布剛性PCB的重量大約輕三分之一。
3）在軟性絕緣基材上構成多層PCB，其成品必須可以成形，而不是可連續撓曲的：這類多層FPC軟板是由軟性絕緣材料制成的。雖然它用軟性材料制造，但因受電氣設計的限制，如為了所需的導體電阻，要求用厚的導體，或為了所需的阻抗或電容，要求在信號層和接地層之間有厚的絕緣隔離，因此，在成品應用時它已成形。術語“可成型的”定義為：多層軟性PCB部件具有做成所要求的形狀的能力，并在應用中不能再撓曲。在航空電子設備單元內部布線中應用。這時，要求帶狀線或三維空間設計的導體電阻低、電容耦合或電路噪聲極小以及在互連端部能平滑地彎曲成90°。用聚酰亞胺薄膜材料制成的多層軟性PCB實現了這種布線任務。因為聚酰亞胺薄膜耐高溫、有可撓性、而且總的電氣和機械特性良好。為了實現這個部件截面的所有互連，其中走線部分進一步可分成多個多層撓性線路部件，并用膠粘帶合在一起，形成一條印制電路束。　　

1.4剛性-軟性多層PCB
該類型通常是在一塊或二塊剛性PCB上，包含有構成整體所必不可少的軟性PCB。軟性PCB層被層壓在剛性多層PCB內，這是為了具有特殊電氣要求或為了要延伸到剛性電路外面，以朝代Z平面電路裝連能力。這類產品在那些把壓縮重量和體積作為關鍵，且要保證高可靠性、高密度組裝和優良電氣特性的電子設備中得到了廣泛的應用。
剛性－軟性多層PCB也可把許多單面或雙面軟性PCB的末端粘合壓制在一起成為剛性部分，而中間不粘合成為軟性部分，剛性部分的Z面用金屬化孔互連。可把可撓性線路層壓到剛性多層板內。這類PCB越來越多地用在那些要求超高封裝密度、優良電氣特性、高可靠性和嚴格限制體積的場合。
已經有一系列的混合多層軟性PCB部件設計用于軍用航空電子設備中，在這些應用場合，重量和體積是至關重要的。為了符合規定的重量和體積限度，內部封裝密度必須極高。除了電路密度高以外，為了使串擾和噪聲最小，所有信號傳輸線必須屏蔽。若要使用屏蔽的分離導線，則實際上不可能經濟地封裝到系統中。這樣，就使用了混合的多層
軟性PCB來實現其互連。這種部件將屏蔽的信號線包含在扁平帶狀線軟性PCB中，而后者又是剛性PCB的一個必要組成部分。在比較高水平的操作場合，制造完成后，PCB形成一個90°的S形彎曲，從而提供了z平面互連的途徑，并且在x、y和z平面振動應力作用下，可在錫焊點上消除應力-應變。
2．優點
2.1可撓性
應用FPC軟板的一個顯著優點是它能更方便地在三維空間走線和裝連，也可卷曲或折疊起來使用。只要在容許的曲率半徑范圍內卷曲，可經受幾千至幾萬次使用而不至損壞。
2.2減小體積
在組件裝連中，同使用導線纜比，軟性PCB的導體截面薄而扁平，減少了導線尺寸，并可沿著機殼成形，使設備的結構更加緊湊、合理，減小了裝連體積。與剛性PCB比，空間可節省60~90%。
2.3減輕重量
在同樣體積內，軟性PCB與導線電纜比，在相同載流量下，其重量可減輕約70%，與剛性PCB比，重量減輕約90%。
2.4裝連的一致性
用FPC軟板裝連，消除了用導線電纜接線時的差錯。只要加工圖紙經過校對通過后，所有以后生產出來的繞性電路都是相同。裝連接線時不會發生錯接。
2.5增加了可靠性
當采用軟性PCB裝連時，由于可在X、Y、Z三個平面上布線，減少了轉接互連，使整系統的可靠性增加，且對故障的檢查，提供了方便。
2.6電氣參數設計可控性
根據使用要求，設計師在進行軟性PCB設計時，可控制電容、電感、特性阻抗、延遲和衰減等。能設計成具有傳輸線的特性。因為這些參數與導線寬度、厚度、間距、絕緣層厚度、介電常數、損耗角正切等有關，這在采用導線電纜時是難于辦到的。
2.7末端可整體錫焊
軟性PCB象剛性PCB一樣，具有終端焊盤，可消除導線的剝頭和搪錫，從而節約了成本。終端焊盤與元、器件、插頭連接，可用浸焊或波峰焊來代替每根導線的手工錫焊。
2.8材料使用可選擇
FPC軟板可根據不同的使用要求，選用不同的基底材料來制造。例如，在要求成本低的裝連應用中，可使用聚酯薄膜。在要求高的應用中，需要具有優良的性能，可使用聚酰亞薄膜。
2.9低成本
用FPC軟板裝連，能使總的成本有所降低。這是因為：
1）由于軟性PCB的導線各種參數的一致性；實行整體端接，消除了電纜導線裝連時經常發生的錯誤和返工,且軟性PCB的更換比較方便。
2）軟性PCB的應用使結構設計簡化，它可直接粘附到構件上，減少線夾和其固定件。
3）對于需要有屏蔽的導線，用軟性PCB價格較低。
2.10加工的連續性
由于軟性覆箔板可連續成卷狀供應，因此可實現軟性PCB的連續生產。這也有利于降低成本。
3．缺點
3.1一次性初始成本高
由于軟性PCB是為特殊應用而設計、制造的，所以開始的電路設計、布線和照相底版所需的費用較高。除非有特殊需要應用軟性PCB外，通常少量應用時，最好不采用。
3.2軟性PCB的更改和修補比較困難
軟性PCB一旦制成后，要更改必須從底圖或編制的光繪程序開始，因此不易更改。其表面覆蓋一層保護膜，修補前要去除，修補后又要復原，這是比較困難的工作。
3.3尺寸受限制
軟性PCB在尚不普的情況下，通常用間歇法工藝制造，因此受到生產設備尺寸的限制，不能做得很長，很寬。
3.4操作不當易損壞
裝連人員操作不當易引起軟性電路的損壞，其錫焊和返工需要經過訓練