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挠性和刚性－挠性印制电路板的制造工艺前言挠性印制电路板的发展和广泛应用，是因为它有着显著的优越性，它的结构灵活、体积小、重量轻（由薄膜构成）。
它除静态挠曲外，还能作动态挠曲、卷曲和折叠等。
它能向三维空间扩展，提高了电路设计和机械结构设计的自由度和灵活性，可以在x、y、z平面上布线，减少界面连接点，既减少了整机工作量和装配的差错，又大大提高电子设备整个系统的可靠性和稳定性。
挠性印制板的应用的领域更为广泛，如计算机、通信机、仪器仪表、医疗器械、军事和航天等方面。
随着微电子技术的飞速发展，电子设备的小型化和多功能化的发展趋势，拉动其发展的的主要是hdd用的无线浮动磁头、中继器和csp(chip scale package）所采用的内插器以及广泛应用的便携式电话、平面显示器等新的挠性板应用领域，特别是高密度互连结构（hdi）用的挠性板的应用，将极大地带动挠性印制电路技术的迅猛发层。
高密度挠性印制电路板成为各种类型控制系统的重要的组装件。
使挠性印制电路板应用获得长足的发展，迫使原低产量、高成本、高技术含量转化为常用技术时，面对全球经济化的趋势下，就必须考虑低成本、高产量化的问题，以满足市埸迅猛增长的需要。
特别是高密度挠性印制电路需求量倍增，一个重要的驱动因素－硬盘驱动器，可望将市埸继续推进到至少2004年。
一．挠性印制电路板的结构形式从目前使用的规格数量统计，主要有四种结构类型的挠性板：第一种是单面挠性印制电路板，它的特点就是结构简单，制作起来方便，其质量也最容易控制；第二种是双面挠性印制电路板，它的结构就比单面就复杂的多，特别是要经过镀覆孔的处理，控制难度就要高些；第三种就是多层挠性板，其结构形式就更复杂，工艺质量就更难控制，第六种是刚－挠性单面印制电路板；第五种是刚挠双面印制电路板；第六种是刚挠多层板。
后三种类型结构的印制电路板，比前三种类型结构的板制造起来就更加有难度。
这种挠性或刚挠性类型的结构形式请见以下系列图示：此主题相关图片如下：此主题相关图片如下：二．挠性板的材料从挠性印制电路板的结构分析，构成挠性印制电路板的材料有绝缘基材、胶粘剂、金属导体层（铜箔）和覆盖层。
刚-挠性印制板技术讲座（提纲）林金堵既有刚性部分又有挠性部分结合形成的印制板。
这是目前和今后最常用的一种多层刚-挠性印制电路板。
其结构是：把挠性（可弯曲）部分设计成单面或双面结构的挠性印制板，而其它部位设计成刚性多层板，并利用金属化孔来实现各层之间的电气连接的一类印制板。
刚-挠性印制板早期主要应用于军用、航天航空等方面，到目前为止已出现30层以上的刚-挠性印制板。
美国军标MIL-P-50884中有详细规定着多层挠性印制板的设计和质量的标准。
随着电子设备迅速走向微小型化、多功能化、高可靠性方向发展，要求PCB迅速走向高密度化、高性能化和高可靠性化等的发展，挠性印制板、特别是刚-挠性印制板已经显得越来越多的优势。
因此，刚挠性印制板将得到更快速度的发展。
电子设备的发展是功能提高、体积缩小,那么对元器件和印制板要求是小型化与高密度化。
印制板的高密度化是线路更细、互连孔更小、层数更多, 刚性印制板与挠性印制板都显现这发展趋势。
印制板的高密度化固然能缩小体积, 而设备内组件之间互连又要占有很多空间, 通常用电线电缆连接多块印制板构成系统, 若应用刚挠结合印制板就可达到多块印制板直接构成系统。
这是刚-挠性板发展的根本原因。
1 刚-挠性板的提出刚挠印制板(rigid-flex circuit board: R-FPCB)是把刚性印制板由挠性板连接构成系统模块,其主要优点和好处有如下几个方面。
⑴便于电气性能的维修与管理。
最早的挠性电路是用来代替刚性印制板间端点与端点之间的接插件或电线电缆连接,大大方便与简化了电气管理与维修。
⑵满足高密度化的发展与要求。
系统中采用接插件的方法已到了极限，无法满足目前高密度要求与发展。
同时，高密度化接插连接的可靠性（高密度化、接触性能与环境污染等）已越来越成为问题。
⑶提高了设计与安装等的自由度。
⑷便于立体（三维）组装。
⑸提高整个系统连接可靠性。
⑹降低成本。
早在1974年，德国Schoeller Electronik公司(现为RUWEL AG的子公司)便生产出R-FPCB, 当时仅把挠性板热压在刚性板上。
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挠性线路板入门在不断追求超高速化、超高密度化的电子世界领域里，起着重要作用的就是FPC 。
挠性电路板（Flexible Printed Circuit ）又称软性电路板（以下简称软板），是以聚脂薄膜或聚酰亚胺为基材，通过蚀刻在铜箔上形成线路而制成的一种具有高度可靠性，绝佳挠曲性的印刷电路。
此种电路板可随意弯曲、折迭，重量轻，体积小，散热性好，安装方便，冲破了传统的互连技术概念。
目前，软板在航天、军事、移动通讯、手提电脑、计算机外设、数字相机等领域或产品上得到了非常广泛的应用。
产品特性软板是用柔性的绝缘基材制成的印刷电路，具有许多硬性印刷电路板不具备的优点。
▪ 产品体积小、重量轻，大大缩小装置的体积，适用电子产品向高密度、小型化、轻量化、薄型化、高可靠方向发展的需要。
▪ 具有高度挠曲性，可自由弯曲、卷绕、扭转、折迭，可立体配线，依照空间布局要求任意安排，改变形状，并在三维空间内任意移动和伸缩，从而达到组件装配和导线连接一体化。
▪ 具有优良的电性能，耐高温，耐燃。
化学变化稳定，安定性好，可信赖度高。
▪ 具有更高的装配可靠性，为电路设计提供了方便，并能大幅度降低装配工作量，而且容易保证电路的性能，使整机成本降低。
▪通过使用增强材料的方法增加其强度，以取得附加的机械稳定性。
软硬结合的设计也在一定程度上弥补了柔性基材在组件承载能力上的略微不足。
产品分类软板分为以下几种类型：单面板、双面板及多层板等。
▪ 单面挠性板是在基材的一个面有一层通过化学蚀刻形成的导电图形。
▪ 双面挠性板是在基材的两个面各有一层通过化学蚀刻形成的导电图形。
金属化孔将绝缘材料两面的图形连接起来形成导电通路，以满足挠曲性的设计和使用功能。
▪ 多层挠性板是将三层或更多层的单面挠性电路或双面挠性电路层压在一起，通过钻孔、电镀形成金属化孔，在不同层间形成了导电的通路。
上述产品所采用的材料多以聚酰亚胺覆铜板为主。
此种材料耐热性高、尺寸稳定性好，与兼有机械保护和良好电气绝缘性能的覆盖膜通过热压而成最终产品。
撓性及剛撓印製板生產工藝二4.3.4粘結片的選用選用不同類型的粘結片對剛撓印製板的結構有著直接的影響。
圖13-16a-b是采用不同類型粘結片粘結內層的剛撓八層印製板結構示意圖。
其中a類是全部採用丙烯酸粘結薄膜做為內層的粘結片。
在這種結構中，丙烯酸厚度的百分比相當大，因而整個剛撓印製板的熱膨脹係數也很大。
這種結構的金屬化孔在熱應力試驗中容易失敗。
唯一可以彌補的方法就是增加電鍍銅層的厚度，從而增加銅層可靠性。
在這種結構中靠降低丙烯酸粘結片的厚度達到減少Z軸膨脹的方法是不實際的，一方面這不利於無氣泡層壓，另一方面靠增加壓力彌補其厚度的不足往往還會造成撓性內層圖形的偏移超差。
結構b是採用了用玻璃布做增強材料的丙烯酸代替無增強材料的丙烯酸粘結片。
這種有增強材料的丙烯酸不但能滿足無氣泡層壓的要求而且增加了結構的硬度。
它的缺點是在孔化之前要處理击出的玻璃纖維頭。
結構c中採用環氧玻璃布半固化片粘結壓了覆蓋層的撓性內層。
(a)丙烯酸粘結片（b）丙烯酸玻璃布半固化片（c）環氧玻璃布半固化片（d）環氧玻璃布（或丙烯酸玻璃布）半固化片（e）環氧玻璃布（或丙烯酸玻璃布）半固化片A:0.05mm厚雙面覆35μm銅箔聚酰亞胺薄膜B:帶丙烯酸粘結片的0.025mm厚聚酰亞胺覆蓋層C:雙面覆銅箔環氧玻璃布層壓板D:雙面覆銅箔聚酰亞胺玻璃布層壓板圖13-16剛撓多層印製板結構示意圖由於環氧樹脂與聚酰亞胺薄膜的結合力較差，因此在安裝和使用過程中，易產生內層分層的現象。
可以通過在環氧玻璃布與聚酰亞胺之間加一層丙烯酸膠增加結合力，這樣做的結果是又引進了丙烯酸而且還增加了生產的複雜性。
因此，這種結構不宜採用。
結構d中取消了覆蓋層，內層的粘結全部採用環氧玻璃布半固化片或環氧玻璃布做增強材料的丙烯酸。
撓性覆銅箔基材在表面的銅被蝕刻掉之後露出的是一層丙烯酸膠，因而它與環氧的結合力非常好。
同時，由於環氧材料的大量引入大大降低了整個剛撓印製板的熱膨脹係數，因此大大提高了金屬化孔的可靠性。
挠性和刚性－挠性印制电路板的制造工艺<二>五．制造的工艺步骤挠性印制电路板的制造工序与刚性印制板制造工序是相同的。
刚性印制电路板制造所使用的工艺装备基本上是相同的，辅助装备和所使用的工模具基本上类同。
所谓特殊的部分就是在化学沉铜和电镀时需要有特殊的夹具进行装挂，避免漂浮。
但采用刚－挠印制电路板时，就比单种类的挠性板更好控制。
在软板进行处理时，很多专用工艺装备对处理挠性薄板就必须的拖架，如进行蚀时时，就必须采用厚基板作的拖架。
六．装配构思挠性印制板的装配就是指它与其它电路板的机械和电气互连的结合。
为此，所采用的印制板的必须有特定的装配位置和形状，然后用力插入所需连接的连接器上或固定在所要求的位置上。
在同样的情况下，挠性印制电路板为进一步固定时，采用专用夹子或粘结剂进行固定。
通常挠性板的电气和机械连接可用软焊料进行焊接。
如果充许的情况下，也可以选择浸焊料的工艺方法。
如果不充许的，就必须采用手工焊接。
当厚度减薄时，挠性板与刚性板相比更容易产生过热现象。
唯一能采用的焊接工艺方法就是聚酰亚胺层压板，但也需要注意。
下列图表表示Mylar（Polyester即聚脂材料）进行焊接时，使用60/ 40锡铅合金焊料的焊接时间和温度要求：聚脂层压板的采用手工焊接时，需要有经验的操作者进行。
然而环氧树脂基的玻璃布层压板和聚四氟乙烯（又称特氟隆）就不会产生任何质量问题。
但是，在所有的情况下，基于需要焊接的表面首先要进行表面清理，以确保焊接质量。
根据需要和应用的情况，不是所有的挠性板需要进行焊接进连接，有时采用的连接方法是多样化的，如弯曲连接时采用插头装置和插座或用专用的夹子固定到挠性板上。
采用印制插头的挠性板可采用镀镍金工艺方法金。
为适用于压力接触的挠性板应采用刚性材料。
刚－挠印制电路板使用聚酰亚胺膜层压在挠性和刚性部分的电路表面。
七．设计应考虑的结构形式挠性印制电路的结构形式，应按照通用的刚性设计规范或原则进行设计，但也可以根据电路上的需要附加若干条件。
世界挠性印制电路板的发展历程1898年，英国专利首次在世界上提出了石蜡纸基板中制作的扁平导体电路的发明。
20世纪最初几年内，大发明家爱迪生在实验记录中，设想了在类似薄膜上印刷厚膜电路(Polymen Thick Film)。
六十几年后，当世界开始工业化生产挠性印制电路板时，人们惊奇的发现：爱迪生这一构想与现在的FPC产品形态是如此的接近。
1953年，英国ICI公司首先将聚酯薄膜实现了工业化的生产。
这种基材在以后挠性覆铜板制造中得到采用。
1953年，美国开始研制以聚酯薄膜为基膜材料的FPC。
1960年，V.Dahlgreen发明在热塑性薄膜上粘接金属箔制成电路图形的制造技术。
这一发明构成以后工业化生产FPC的雏形。
1963年，美国杜邦公司获得聚酰亚胺薄膜的发明成果。
并于1965年生产出PI薄膜产品。
在20世纪70年代初并率先实现了商品化。
这种可作为FPC绝缘基膜用的PI薄膜的商品名为“Kapton”。
杜邦公司在全世界首创的这种均苯型聚酰亚胺薄膜基材，在很长一段时期内(到80年代的中后期)一直独霸于挠性印制电路的基材的市场。
70年代初，美国PCB业首先将FPC工业商品化。
最初主要在军工电子产品中得到使用。
美国成为了世界工业化FPC的发源地。
1977年，美国人G．J．Taylor最早提出多层刚-挠性结合PCB的概念。
20世纪60年代末，我国电子部15所在我国率先开始进行了挠性印制电路板的制造技术研究开发的工作。
70年代中期，上海无线电二十厂在几年的自主研究开发的基础上，在中国内地最早实现了FPC工业化生产(所生产的FPC为聚酯薄膜基材)。
80年代初，北京15所在中国内地率先小批生产以聚酰亚胺为基膜的FPC产品。
初期生产的FPC全部提供给军工电子产品用。
1981年北京十五所的单面聚酰亚胺挠性印制电路(课题负责人王厚邦)和上海无线电二十厂的相同内容的课题(负责人孔祥林)共同获得当时电子部优秀科技成果奖。
1882-1983年王厚邦的课题组又完成了有金属化孔的双面聚酰亚胺挠性印制电路板的研制。
