FPCB的挠性特性可以根据各种设计目的来进行电路连接。
FPCB消费性电子的使用量越来越多,除了当前市场对电子产品的外形设计要求更高之外,现有的PCB、HDI多层电路板材质的限制不能通过多变外形结构达到适应性设计,FPCB即使电路密度没有达到PCB水淮成为许多消费电子中无法节约的重要材料。
FPCB(Flexble printEDCircuit Board)软式印刷电路板是结构上的软性特性,以适应多个挠度角度,即使在弹性设计的结构下FPCB在电子产品的设计倾向下也起着不可或缺的重要作用。
FPCB虽然不能无限制地弯曲,但为了避免过度挠度拉伸导致的铜箔断裂,一般在长尺板材上粘贴增强贴片。
FPCB可作为多个功能安装板使用的连接软板材。
对于需要大幅度弯曲应用的特殊结构造型,进行FPCB弹性激光裁剪,能够更好地提高FPCB材料的挠度能力。
运用验证设备,FPCB能够迅速验证产品是否符合制造要求,特别是在开路、短路中进行高效的反复验证,利用验证设备可以进行一半的工作。
FPCB也被称为柔性印刷电路板,也被称为简称“软板”,与硬质、不能弯曲地使用的PCB或HDI相比,与一软一硬的鲜明的材料特性相比,在现在的电子产品设计中,成为相当一般的软、硬相互用的混合使用弹性,但是在本文中关于“软板”的“软”的特性,材料、过程、从关键元件的观点进行讨论。也说明软板的使用限制。
软板FPCB材料特性
软板FPCB的产品特性是,除了材料柔软之外,其实质地轻,结构极薄还是?在极轻的结构中,材料可以多次弯曲而不出现硬质PCB的绝缘材料的断裂状况,但是在软板的软性塑料基材和导线的配置方式中,软板由于不能对应过高的导通电流、电压,所以在高输出的电子电路应用中几乎看不到软板设计,相反,小电流、小功率的消费性电子产品中,软板的使用量相当大。
软板的成本仍然被重要材料PI左右,因为单位成本高,所以在进行产品设计时,通常不是将软板作为主要的载体使用,而是在局部应用需要“软”特性的重要设计上,例如在数码相机电子变焦镜头的软板应用、或者,盘读取头电子电路的软板材料,因为电子部件或功能模块必须运动,所以在硬质基板的材质比较不合适的情况下,采用软板电路进行设计的例子。
初期多用于军事用途航太,现在在消费性电子应用上大放异彩。
在60年代,软板的使用相当普遍,当时软板的成品单价高、重量轻、弯曲、特性薄,但单位成本依然高,当时只用于高科技、航太、军事用途。90年代后半期软板开始多用于消费电子产品,2000年前后软式电路板的生产国多为美国、日本,主要是软板材料在美国、日本供应商控制的条件下,加上材料的限制,软式电路板的成本变高了。
PI也被称为“聚亚醯胺”,在PI中根据耐热性、分子结构的不同,可以分为全芳香族PI、半芳香族PI等不同的构造,全芳香族PI属于直链型,材料有不溶和热可塑性的物质,不溶材料的特性在生产时不能射出成形,但材料可以压缩、烧结成形另一个可以进行射出成型生产。
半芳香族的PI在Polyetherimide中属于这样的材料,Polyetherimide一般具有热塑性,可以射出成形来制造。对于热硬化性的PI,根据不同的原料特性,能够进行浸渍材料的层叠成型、压缩成型或重复成型。
FPCB板材原料器具高耐热、高安定度表现
在化学材料的最终成型品中,PI可以作为垫圈、衬圈、密封材料使用,bismle型材料可以作为软版多层迴路电路基板的基材、全芳香族的材料使用,在使用中的有机高分子材料是具有最高耐热性的材料,耐热温度可以达到250~360deg。C!对于软性电路板中使用的bismale型PI,耐热特性比全部芳香族PI略低,一般为200deg。C上下。
bismale型PI力学材料特性优异,温度变化极低,即使在高温环境下也能保持高度稳定的状态,蠕变变形极小,热膨涨率小的在200~+250deg中,在C温度范围内,材料的变化量小,并且具有bismale型PI优秀耐药品性,5%盐酸99deg;C被浸渍,其材料拉伸强度保持率仍然可以保持一定程度的表示。另外bismale型PI的摩擦磨损特性也非常优秀,在易磨损的应用中也可以具备一定程度的耐磨耗度。
除了主要的材料特性之外,FPCB基板的结构组成也很重要,FPCB将涂层(上层)作为绝缘和保护材料,将其中的绝缘基材、轧钢铜箔、粘接剂组合而构成整体FPCB。FPCB的基板材质具有绝缘特性,一般使用聚酯(PET、聚亚醯胺(PI)两大材料,PET或PI各有优点/缺点。
FPCB根据制作材料和步骤改善终端的挠性
FPCB虽然产品的用途很多,但基本上是引线、印刷电路、连接器和多功能集成系统等的用途。根据功能可区分空间设计、形状变更,组合折回、挠度设计,FPCB为防止电子设备的静电干扰问题而设计。使用软性电路板),不论成本如何,如果将产品质量直接架构在软板上,不仅设计体积相对缩小,整体产品的体积也可以根据板材特性大幅度减轻。
FPCB的基板结构相当简单,主要由上方的保护层、中间的引线层构成,在进行大量生产时,软质点电路板可以结合定位孔对生产程序进行定位和后处理。关于FPCB的使用方法,可以在空间上变更板材的形状,或者以折叠形式使用,但是如果多层结构是在外层中电抗EMI、静电屏障设计形式,则软性电路板能够进行有效的EMI问题的改善设计。
另一方面,在电路基板的基线中,FPCB的最上层结构是铜,有分RA(RollEDAnnealEDCopper、热间轧制铜)、ED(Electro Deposited、电沉积等,ED铜的制造成本相当低,但材料容易破裂或断层。RA(RollEDAnnealEDCopper)的制造成本虽然高,但是其柔软性良好,所以在高弯曲状态下使用的软性电路板大多是RA材料。
FPCB成形时,需要通过粘合剂粘接不同层的被覆层、轧钢、基材,一般使用的粘合剂压克力(Acrylic、环氧树酯Mo Epoxy两种为主,环氧树酯的耐热性比压克力低,主要以民用家庭用品为主,压克力耐热性高虽然有粘合强度高的优点,但是绝缘性差,在FPCB的制造结构中,粘合剂的厚度占整体厚度的20~40mu。m(微米)。
增强和集成设计可用于改进材料表达的高度挠度应用。
在FPCB的工序中,先进行铜箔和基板的制作,在进行切断处理后进行穿孔、电镀作业,在大致FPCB的孔位预先完成后开始光阻材料涂敷处理,进行涂敷完成即FPCB的曝光显影程序,预先处理淮调制蚀刻的线在曝光显影处理完成后进行溶剂蚀刻作业,此时,在一定程度上蚀刻以形成导通路之后,在清洗表面以除去溶剂时,FPCB在基层和蚀刻后的铜箔表面上用粘接剂均匀地涂布,进行涂覆层的粘贴加工。
完成上述作业后,FPCB可获得约80%的完成度。此时,需要对FPCB的连接点进行处理。例如,接下来进行FPCB的外形加工,例如增加开孔的焊接处理。例如,在用激光切断特定的外形后,FPCB是软硬复合板材料的情况下,或者需要与功能模块进行焊接处理的情况下,此时进行二次加工处理,或者组合增强板进行加工设计。
FPCB的用途相当多样,制作的难度不高,但只有FPCB本身不能制作复杂而紧密的线路。由于过细的电路铜箔的横截面积太小,所以如果进行FPCB的挠度,则内部的线路容易破裂,所以过复杂的电路大多利用芯的HDI高密度多层板来处理相关电路的需求,只有大量的资料传输接口,或者不同功能的载体板的数据I/O传输连接使用FPCB连接板材。使用字按钮进行在线转换