说起电路板,大家首先的印象一定是这样的:
这也不能怪大家,因为当前电路设计中采用最多的就是这种印刷电路,简称PCB电路。在当下的电路设计领域,印刷电路以其成熟的设计工艺、廉价的基板供给、可靠的焊接工艺、参数精密度高等优点,受到了电路设计人员的广泛青睐。
即便如此,传统的印刷电路板仍旧具有很多的局限性:电路板安装密度做不到很高、电路不易弯折(这一点 在做一些需要与人体贴合较好的场合暴露无遗)、厚度太厚,以至于在一些对于厚度要求很高的场合不能应用、重量较大,不利于轻量化(虽然电路板的重量在设备中所占的比重很小,但是在一些领域-尤其是航空领域,每减小一克重量都将带来成本的急剧下降。)
基于这些问题,一种新型的印刷电路板应运而生!下面我们就来介绍一下柔性电路板。
一、什么是柔性电路?
柔性电路板(Flexible Printed Circuit Board)简称“软板”,行业内俗称FPC,是用柔性的绝缘基材(主要是聚酰亚胺或聚酯薄膜)制成的印刷电路板,具有许多硬性印刷电路板不具备的优点。
可以自由弯曲、卷绕、折叠。利用FPC可大大缩小电子产品的体积,适用电子产品向高密度、小型化、高可靠方向发展的需要。因此,FPC在航天、军事、移动通讯、手提电脑、计算机外设、PDA、数字相机等领域或产品上得到了广泛的应用。
二、柔性电路的生产过程
1.柔性电路的产前处理
产前处理主要需要三个方面。
首先是FPC板工程评估,主要是评估客户的FPC板是否能生产,公司的生产能力是否能满足客户的制板要求以及单位成本;如果工程评估通过,接下来则需要马上备料,满足各个生产环节的原材料供给,最后,工程师对:客户的CAD结构图、gerber线路资料等工程文件进行处理,以适合生产设备的生产环境与生产规格,然后将生产图纸及MI(工程流程卡)等资料下放给生产部及文控、采购等各个部门,进入常规生产流程。
2.柔性电路的生产流程
经过了上面的产前处理,我们就可以进行柔性电路的正式生产了。这其中就包含了双面板制备和单面板制备两种工艺流程。由于双面板流程相比于单面板更为全面,所以我们将有所侧重地介绍双面板流程,单面板制备流程直接给出步骤。
单面板制备工艺为:
开料→ 钻孔→贴干膜 → 对位→曝光→ 显影 →蚀刻 → 脱膜→ 表面处理 → 贴覆盖膜 → 压制 → 固化→表面处理→沉镍金→ 印字符→ 剪切→ 电测 → 冲切→ 终检→包装 → 出货。
双面板制备流程为:
开料→ 钻孔→ PTH → 电镀→ 前处理→ 贴干膜 → 对位→曝光→ 显影 → 图形电镀 → 脱膜 → 前处理→ 贴干膜 →对位曝光→ 显影 →蚀刻 → 脱膜→ 表面处理 → 贴覆盖膜 → 压制 → 固化→ 沉镍金→ 印字符→ 剪切→ 电测 → 冲切→ 终检→包装 → 出货。
以下是制备流程图:
要理解上面的制备流程,非常有必要认识双面FPC的结构:
在有了上面对FPC结构的初步认识后,下面小编将带大家深入探索FPC的制备流程,一起揭开柔性电路制作之谜。
开料:
这一步主要是将原本大面积材料裁剪成工作所需的尺寸;在开料时首先要做的工作就是认清材料的型号。
钻孔:
双面板为使不同层面的上下线路连通而采用镀通孔的方式实现连通,在镀通孔工艺前须先钻孔以利于后续沉镀铜。
上载板:
将软板通过上载板的形式实现“软板硬做”,以增加流程的顺畅性,易操作,降低报废。
化学清洗:
通过化学清洗可以去除铜箔表面的氧化、油污、杂质;粗化线路板表面;每清洗一次减少铜箔厚度0.03-0.04mil。
化学沉铜(PTH):
使得钻孔后板子孔壁上沉上一层薄铜,为进一步的镀铜做准备。
整板电镀铜:
通孔经过化学沉铜后,因化学沉积的特性,孔铜较薄,为利于后面的加工及保证通孔的可靠性,必须进行整板电镀;电镀铜是以外加电流的方式,使得槽液上中的铜离子沉积在板面上。
贴干膜:
干膜贴在板材上,经露光显影后,使线路基本成型,在此过程中干膜起到了影像转移的功能,而且在刻蚀的过程中起到保护线路的作用。
曝光:
利用干膜的特性(仅接受固定能量的波长)将产品需求规格制作经由照相曝光原理达到影响转移的效果。
显影:
显影即是将已经曝过光的带干膜的板材,经过显影液的处理,将未接受UV(紫外光)照射的干膜洗去而保留受到UV光照射发生聚合反应的干膜使线路基本成型。
蚀刻:
以蚀刻液来咬噬未被干膜覆盖的裸铜,使不需要的铜层被除去,仅留下必须的线路。
去膜:
以氢氧化钠将留在线路上的干膜除去,线路即可成型。
贴保护膜:
在线路板的表面贴上保护膜,防止线路被氧化及划伤,同时起阻焊及绝缘,增加耐折性的作用。
压合:
为使保护膜或铺强板完全粘合在板子上。
贴补强:
根据客户图纸需要,在相应的地方贴补强,起加强硬度的作用。
电镀锡铅:
通过电镀形式在铜面上镀上一层光亮的锡铅,主要目的是提供焊锡面。
电镀金:
通过电流沉积的方式,在铜面上沉积所需要的镍层和金层,以达到美观、抗腐蚀的效果。
印刷:
用聚酯或不锈钢网布当成载体,将正负片的图案以直接乳胶或间接板模式转移到网布上形成网布,作为对面印刷的工具。
分割:
将已压合结束的软板分割成条状以满足冲切需要。
冲切外形:
将多片之工作拍板,依照客户规格分切或切内槽。
电性能测试:
利用测试仪器对线路板的导通性能进行测试,确保线路板的电性能百分之百正确。
成品检测:
全面的对柔性电路板的外观进行检验。
包装出货:
将产品按照一定的数量、形式包装起来送到客户手中。
这节我们对柔性电路的介绍就到这里,下节小编将为大家介绍柔性电路的优缺点、发展前景、具体应用场景,敬请期待。