Rigid-flex PCBs面板有很多好處,許多設計師以前都不知道,因為他們不必使用這項技術。然而,現在越來越多的設計師將面臨構建越來越密集的電子設備的壓力,更重要的是,他們將不得不降低制造成本并縮短制造時間。實際上,這并不是一個真正的新技術問題。很長一段時間以來,許多工程師和設計師頭疼不已,而且壓力正在上升。
剛性柔性印刷電路板很可能成為新手們走向成功的一個陷阱新技術。因此,了解如何制造柔性電路以及硬和軟連接器是明智的。通過這種方式,我們可以輕松找到設計中的隱患并防止出現問題。現在,讓我們看看制作這些電路板需要哪些基本材料。
靈活的材料
基材和保護膜
首先,讓我們考慮普通的剛性印刷電路電路板,通常由玻璃纖維和環氧樹脂制成。事實上,這些材料是纖維,雖然我們稱之為“剛性”,如果你拿出一層,你就能感受到它的彈性。由于固化環氧樹脂,板層可以更硬。由于它不夠靈活,因此無法應用于某些產品。但是對于很多簡單的裝配,電路板不會繼續移動,電子設備是合適的。
在更多應用中,我們需要更靈活的塑料薄膜比環氧樹脂。我們最常用的材料是聚酰亞胺(PI),它非常柔軟和堅固,不易撕裂或延伸。它還具有令人難以置信的熱穩定性,可以很容易地承受回流焊接過程中的溫度變化,在溫度波動過程中,我們幾乎找不到它的伸縮變形。
滌綸(PET)是另一種常用的柔性電路材料。與僅聚酰亞胺(PI)薄膜相比,其耐熱性和溫度變形比PI薄膜差。這種材料通常用于低成本的電子設備,印刷線包裹在軟膜中。由于PET不能承受高溫,更不用說焊接了,所以柔性電路板是通過冷壓工藝制成的。我記得時鐘收音機的顯示部分使用這種靈活的連接電路,因此這種收音機通常不能正常工作,根本原因是這種質量差的連接器。因此,我們建議使用軟質和硬質粘接板或選擇PI薄膜,其他材料也可以使用但不經常使用。
PI薄膜,PET薄膜,薄環氧樹脂樹脂和玻璃纖維芯是柔性電路的常用材料。另外,電路還需要使用其他保護膜,通常是PI或PET膜,有時還需要屏蔽電阻焊接油墨。保護膜可以使導體絕緣不受腐蝕和損壞,并且PI和PET膜的厚度在1/3密耳至3密耳的范圍內,其中通常使用1密耳或2密耳的厚度。玻璃和環氧樹脂材料較厚,通常為2至4密耳。
電導體
印刷導體,通常是碳膜或銀基油墨,用于上述經濟型電子設備中,但銅導體是常見的選擇。根據不同的應用,我們必須選擇不同形式的銅箔。如果只是更換電線和連接器,從而減少制造時間和成本,最好的選擇是用于響應電路板的電解銅箔。電解銅箔也可以通過增加銅的重量來增加電流的負載能力,從而獲得銅板的可能寬度,例如平面電感器。
眾所周知,銅在加工硬化和應力疲勞方面相對較差。如果柔性電路需要在最終應用中反復折疊或移位,則高級軋制鋼化銅箔(RA)是更好的選擇。很明顯,更多的滾動增韌工藝必然會增加成本,但是在疲勞斷裂之前,軋制的增韌銅箔可以彎曲和折疊更多次。它增加了我們所需要的Z偏轉方向的彈性,并且在經常彎曲和滾動的應用中,它使我們的壽命更長。因為滾動增韌工藝在平面方向上延長了晶粒結構。
夸張版的軋制增韌工藝圖解,非比例成分。銅箔通過高壓輥后,可以在平面方向上延伸其晶粒結構,使銅更柔軟,增加z軸的彈性。一個典型的例子是支架和刀頭之間的連接,或藍光驅動器中的激光頭(如下所示)。
在藍光機中,使用柔性電路將激光器連接到主電路板。注意,激光頭上的電路板上的柔性電路需要以直角彎曲。這里使用膠球來增強柔性電路的連接。
A粘合劑
通常,我們需要粘合劑來粘合銅箔和PI膜(或其他薄膜)因為,與傳統的FR-4剛性板不同,軋制的增韌銅箔表面毛刺不多,因此高溫高壓不能達到良好的附著力。它使用丙烯酸或環氧基粘合劑厚度為小米或1密耳的粘合劑。這種粘合劑專為柔性電路板而開發。
由于在PI薄膜上引入了直接涂層和銅涂層等新工藝,無膠“層壓板正變得越來越普遍。在需要更細間距和更小穿孔的HDI電路中,薄膜可以很有用。
當需要添加保護時,我們使用硅膠,熱熔膠或環氧樹脂珠子到軟硬關節。這增強了軟接頭和硬接頭的機械強度,并確保在重復使用過程中不會發生應力疲勞或撕裂。
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