软性电路板的缺点与优点
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软性印刷电路板详细讲解什么是软性印刷电路板软性印刷电路板(Flexible Printed Circuit Board,简称FPCB)是一种采用柔性材料制成的电路板。
相比传统的刚性印刷电路板(Rigid PCB),软性印刷电路板具有更好的柔韧性和可弯曲性,适用于一些特殊形状和空间受限的应用场景。
软性印刷电路板采用了一种特殊的生产工艺,将电路层与绝缘层通过粘合、覆盖、穿孔等方式连接起来。
它可以在三维空间内弯曲,折叠和扭曲,适应复杂形状的设计需求。
软性印刷电路板广泛应用于消费电子、医疗器械、汽车电子等领域。
软性印刷电路板的结构软性印刷电路板是由基材、导电层和保护层构成的。
常见的软性印刷电路板结构如下:1.基材:基材是软性印刷电路板的骨架,承载整个电路板的功能和性能。
常用的基材材料有聚酰亚胺(PI)、聚酰胺酯(PET)和聚酯(PE)等。
2.导电层:导电层是软性印刷电路板的核心,负责传导电流和信号。
常用的导电层材料有铜箔,通过化学腐蚀、镀铜等工艺形成所需的电路图形。
3.保护层:保护层用于保护导电层,防止其被外界物质和环境腐蚀。
常见的保护层材料有聚酰亚胺(PI)、聚酰胺酯(PET)等。
保护层还可以选择有机硅胶等材料来提高软性印刷电路板的耐热性和阻燃性能。
软性印刷电路板的结构灵活多样,可以根据实际需求设计符合特定应用场景的电路板结构。
软性印刷电路板的制造工艺软性印刷电路板的制造工艺相对复杂,一般包括以下步骤:1.基材准备:选择合适的基材,常用的基材包括聚酰亚胺(PI)、聚酰胺酯(PET)等。
根据设计要求,将基材裁切成所需的尺寸和形状。
2.导电层制备:将铜箔粘贴在基材上,通过化学腐蚀、镀铜等工艺形成所需的电路图形。
在此过程中,还需要进行光刻、蚀刻等步骤,以形成电路层。
3.堆叠与粘合:将导电层和保护层进行堆叠,使用粘合剂将它们固定在一起。
堆叠和粘合的过程需要控制温度、压力和湿度等参数,以确保层与层之间的粘合质量。
软PCB 优点和缺点一、柔性PCB的优点1.可挠性应用软性PCB的一个显著优点是它能更方便地在三维空间走线和装连,也可卷曲或折叠起来使用。
只要在容许的曲率半径范围内卷曲,可经受几千至几万次使用而不至损坏。
2.减小体积在组件装连中,同使用导线缆比,软性PCB的导体截面薄而扁平,减少了导线尺寸,并可沿着机壳成形,使设备的结构更加紧凑、合理,减小了装连体积。
与刚性PCB比,空间可节省60~90%。
3.减轻重量在同样体积内,软性PCB与导线电缆比,在相同载流量下,其重量可减轻约70%,与刚性PCB比,重量减轻约90%。
4.装连的一致性用软性PCB装连,消除了用导线电缆接线时的差错。
只要加工图纸经过校对通过后,所有以后生产出来的绕性电路都是相同。
装连接线时不会发生错接。
5.增加了可靠性当采用软性PCB装连时,由于可在X、Y、Z三个平面上布线,减少了转接互连,使整系统的可靠性增加,且对故障的检查,提供了方便。
6.电气参数设计可控性根据使用要求,PCB设计师在进行软性PCB设计时,可控制电容、电感、特性阻抗、延迟和衰减等。
能设计成具有传输线的特性。
因为这些参数与导线宽度、厚度、间距、绝缘层厚度、介电常数、损耗角正切等有关,这在采用导线电缆时是难于办到的。
7.末端可整体锡焊软性PCB象刚性PCB一样,具有终端焊盘,可消除导线的剥头和搪锡,从而节约了成本。
终端焊盘与元、器件、插头连接,可用浸焊或波峰焊来代替每根导线的手工锡焊。
8.材料使用可选择软性PCB可根据不同的使用要求,选用不同的基底材料来制造。
例如,在要求成本低的装连应用中,可使用聚酯薄膜。
在要求高的应用中,需要具有优良的性能,可使用聚酰亚薄膜。
9.低成本用软性PCB装连,能使总的成本有所降低。
这是因为:1)由于软性PCB的导线各种参数的一致性;实行整体端接,消除了电缆导线装连时经常发生的错误和返工,且软性PCB的更换比较方便。
2)软性PCB的应用使结构设计简化,它可直接粘附到构件上,减少线夹和其固定件。
软板资料软板(FPC),即软性印刷电路板(Flexible Printed Circuit)的简称,相对于硬式电路板,软板材质特性为可挠性,且具有容易转折、重量轻、厚度薄等优点,因此经常应用于需要轻薄设计或可动式机构设计的产品,如手机、笔记型计算机、显示器、消费性电子产品、触控面板及IC构装等。
软板产品构造上由软性铜箔基板(FCCL)和软性绝缘层(常用PI或PET)以接着剂(胶)贴附后压合而成,并可依客户要求贴附补强板或安装连接器等附件藉以扩大业务范围或提供客户较完整服务,因此,从购入铜箔、软性铜箔基板、PI等原材料开始,至Assembly制程为止,即为软板产业大致范畴。
FPC用基板材料主要是由挠性绝缘基膜与金属箔组成。
普遍使用的FPC基板材料采用胶粘剂将绝缘基膜与金属箔粘合而成,典型的这种挠性基板材料就是挠性覆铜板(FCCL),它又称为软性覆铜板。
传统的FCCL产品是由铜箔(多采用压延铜箔)、薄膜(多采用聚酰亚胺薄膜)、胶粘剂三个不同材料、不同功能层所复合而成的,因此又称它为“三层型挠性覆铜板”。
近几年,又一种产品结构的FCCL在应用方面得到很快的发展,这就是二层型挠性覆铜板。
它的构成中没有胶粘剂组成成分,是区别于三层型挠性覆铜板的一个重要方面,因此它也被称为无胶粘剂型挠性覆铜板。
近年来FCCL作为制造FPC的重要基材,其市场得到迅速地扩大。
FPC作为一种特殊的电子互连的基础材料,具有薄、轻、结构灵活的鲜明特点。
除可静态弯曲外,还可作动态的弯曲、卷曲和折叠等。
电子信息产品的薄、轻、短、小的需求潮流,推动FPC迅速从军品转向到民用,近年来涌现出的几乎所有的高科技电子产品都大量采用了FPC,如折叠手机、数码相机、数码摄像机、汽车卫星方向定位装置、液晶电视、笔记本电脑、带载IC基板等。
柔性线路板材料特性FPCB又称柔性印刷电路板,也有简称「软板」,与硬质、无法挠曲运用的PCB或HDI,构成一软、一硬的鲜明材料特质对比,在如今电子产品规划中,已经成为适当常见的软、硬互用的混合运用弹性,而本文将针对「软板」之「软」的特性,从材料、制程与关键组件的角度进行评论,一起阐明软板的运用约束。
柔性软板FPCB材料特性软板线路板的产品特性,除了材料柔软外,其实还有质地轻盈、构型为极薄/极轻的结构,材料能够经屡次挠曲而不会呈现硬质PCB的绝缘材断裂情况,而软板的软性塑料基材与导线布设方式,让软板无法因应过高的导通电流、电压,因此在高功率的电子电路使用上简直看不到软板规划,反而在小电流、小功率的消费性电子产品,软板的运用量则适当大。
由于软板的本钱仍受关键材料PI的左右,单位本钱较高,因此在进行产品规划时,通常不会以软板作为首要载板运用,而是局部地使用需求「软」特性的关键规划上,例如数字相机电子变焦镜头的软板使用,或是光驱读取头电子电路的软板材料,都是因应电子组件或是功用模块有必要运动运行、硬质电路板原料较无法配合的情况下,实行软板电路进行规划的实例。
早期多用于航天、军事用处今在消费性电子使用大放异彩。
在60时代,软板的运用就适当常见了,其时软板成品单价高,虽有质轻、可弯曲、薄小特性,但单位本钱仍高居不下,其时仅用于高科技、航天、军事用处为多。
90时代后期软板开始很多于消费性电子产品使用,而2000年前后软式电路板生产国以美国、日本为多,首要是软板材料在美、日首要供货商操控下,加上材料的约束,让软式电路板的本钱居高不下。
PI又称「聚亚酰胺」,在PI之中从它耐热性,分子构造的不同,可分成全芳香族PI、半芳香族PI等不同构造,全芳香族PI归于直链型,材料有不融与不融和热塑性之物质,不融材料特性在生产时无法射出成形,但材料却能够紧缩、烧结成型,而另一种即可采射出成形生产。
半芳香族的PI,在Polyetherimide就使归于此类材料,Polyetherimide一般具热塑性,可射出成型进行制造。
柔性线路板柔性电路板又称“软板”,是用柔性的绝缘基材制成的印刷电路。
柔性电路供给优良的电性能,能充足更小型和更高密度安装的设计需要,也有助于削减组装工序和加强牢靠性。
柔性电路板是充足电子产品小型化和移动要求的惟一解决方法。
可以自由弯曲、卷绕、折叠,可以承受数百万次的动态弯曲而不损坏导线,可依照空间布局要求任意布置,并在三维空间任意移动和伸缩,从而达到元器件装配和导线连接的一体化;柔性电路板可大大缩小电子产品的体积和重量,适用电子产品向高密度、小型化、高牢靠方向进展的需要。
目录前景结构分类优缺点种类简介前景柔性电路产业正处于规模小但迅猛进展之中。
聚合物厚膜法是一种高效、低成本的生产工艺。
该工艺在廉价的柔性基材上,选择性地网印导电聚合物油墨。
其代表性的柔性基材为PET。
聚合物厚膜法导体包括丝印金属填料或碳粉填料。
聚合物厚膜法本身很清洁,使用无铅的SMT胶黏剂,不必蚀刻。
因其使用加成工艺且基材成本低,聚合物厚膜法电路是铜聚酰亚胺薄膜电路价格的1/10;是刚性电路板价格的1/2~1/3。
聚合物厚膜法尤其适用于设备的掌控面板。
在移动电话和其他的便携产品上,聚合物厚膜法适合将印制电路主板上的元件、开关和照明器件变化成聚合物厚膜法电路。
既节省成本,又削减能源消耗。
在将来数年中,更小、更多而杂和组装造价更高的柔性电路将要求更新奇的方法组装,并需加添混合柔性电路。
对于柔性电路工业的挑战是利用其技术优势,保持与计算机、远程通信、消费需求以及活跃的市场同步。
另外,柔性电路将在无铅化行动中起到紧要的作用。
结构依照导电铜箔的层数划分,分为单层板、双层板、多层板、双面板等。
单层板的结构:这种结构的柔性板是最简单结构的柔性板。
通常基材+透亮胶+铜箔是一套买来的原材料,保护膜+透亮胶是另一种买来的原材料。
首先,铜箔要进行刻蚀等工艺处理来得到需要的电路,保护膜要进行钻孔以露出相应的焊盘。
清洗之后再用滚压法把两者结合起来。
然后再在露出的焊盘部分电镀金或锡等进行保护。
什么是FPC软硬结合板随着柔性PCB的生产比例越来越高,以及刚挠结合PCB的应用和普及,现在常见的是加上软性、硬性或刚挠结合PCB说是多层FPC。
一般用软性绝缘基板制作的FPC称为软性FPC或软性FPC,刚-柔PCB称为刚-柔PCB。
它满足了当今电子产品高密度、高可靠性、小型化、轻量化的需求,也满足了严格的经济要求和市场、技术竞争的需要。
在国外,60年代初开始广泛使用柔性PCB。
在中国,生产和应用始于60年代中期。
近年来,随着全球经济一体化、市场开放和引进技术的推广,其使用量不断增加。
一些中小型刚性FPC工厂瞄准这一机遇,采用软硬制造技术,利用现有设备改进工装和工艺,改造生产软性印制板,以满足日益增长的软性印制板使用需求。
为了进一步了解PCB,这里探索性的介绍一下软性PCB技术。
一、软性PCB的分类及其优点1.柔性印刷电路板的分类根据导体的层数和结构,软性PCB通常分为以下几类:1.1单面柔性PCB单面柔性PCB,只有一层导体,表面可以覆盖也可以不覆盖。
所用的绝缘基底材料因产品的应用而异。
常用的绝缘材料有聚酯、聚酰亚胺、聚四氟乙烯、软环氧玻璃布等。
单面柔性PCB可进一步分为以下四类:1)无覆盖层的单面连接这种柔性PCB的导体图案在绝缘基板上,导体表面没有覆盖层。
就像普通的单面刚性FPC。
这种产品是最便宜的一种,通常用于非关键和环保的应用。
通过钎焊、焊接或压力焊接实现互连。
它常用于早期的电话。
2)具有覆盖层的单侧连接与前一类相比,该类仅根据客户要求在导体表面增加一层包覆层。
覆盖时,焊盘应暴露在外,末端区域可以不覆盖。
如果需要,可以使用间隙孔。
它是应用最广泛的单面柔性PCB之一,广泛应用于汽车仪表和电子仪器中。
3)无覆盖层的双面连接这种连接焊盘接口可以连接在电线的正面和背面。
为了实现这一点,在焊盘处的绝缘衬底中形成通孔,并且该通孔可以在绝缘衬底的期望位置通过冲压、蚀刻或其他机械方法制成。
用于两面安装元件和器件,以及需要焊接的场合。
软板FPC基本知识介绍第一篇:初识FPC随着软性PCB产量比的不断增加及刚挠性PCB的应用与推广,现在比较常见在说PCB 时加上软性、刚性或刚挠性再说它是几层的PCB。
通常,用软性绝缘基材制成的PCB称为软性PCB或挠性PCB,刚挠复合型的PCB称刚挠性PCB。
它适应了当今电子产品向高密度及高可靠性、小型化、轻量化方向发展的需要,还满足了严格的经济要求及市场与技术竞争的需要。
在国外,软性PCB在六十年代初已广泛使用。
我国,则在六十年代中才开始生产应用。
近年来,随着全球经济一体化与开放市尝引进技术的促进其使用量不断地在增长,有些中小型刚性PCB厂瞄准这一机会采用软性硬做工艺,利用现有设备对工装工具及工艺进行改良,转型生产软性PCB与适应软性PCB用量不断增长的需要。
为进一步认识PCB,这里对软性PCB 工艺作一探讨性介绍。
一、软性PCB分类及其优缺点1.软性PCB分类软性PCB通常根据导体的层数和结构进行如下分类:1.1单面软性PCB单面软性PCB,只有一层导体,表面可以有覆盖层或没有覆盖层。
所用的绝缘基底材料,随产品的应用的不同而不同。
一般常用的绝缘材料有聚酯、聚酰亚胺、聚四氟乙烯、软性环氧-玻璃布等。
单面软性PCB又可进一步分为如下四类:1)无覆盖层单面连接的这类软性PCB的导线图形在绝缘基材上,导线表面无覆盖层。
像通常的单面刚性PCB 一样。
这类产品是最廉价的一种,通常用在非要害且有环境保护的应用场合。
其互连是用锡焊、熔焊或压焊来实现。
它常用在早期的电话机中。
2)有覆盖层单面连接的这类和前类相比,只是根据客户要求在导线表面多了一层覆盖层。
覆盖时需把焊盘露出来,简单的可在端部区域不覆盖。
要求精密的则可采用余隙孔形式。
它是单面软性PCB中应用最多、最广泛的一种,在汽车仪表、电子仪器中广泛使用。
3)无覆盖层双面连接的这类的连接盘接口在导线的正面和背面均可连接。
为了做到这一点,在焊盘处的绝缘基材上开一个通路孔,这个通路孔可在绝缘基材的所需位置上先冲制、蚀刻或其它机械方法制成。
软性电路板的缺点与优点一、FPC的缺点:
(1)一次性初始成本高:由于软性PCB是为特殊应用而设计、制造的,所以开始的电路设计、布线和照相底版所需的费用较高。
除非有特殊需要应用软性PCB外,通常少量应用时,最好不采用。
(2)软性PCB的更改和修补比较困难:软性PCB一旦制成后,要更改必须从底图或编制的光绘程序开始,因此不易更改。
其表面覆盖一层保护膜,修补前要去除,修补后又要复原,这是比较困难的工作。
(3)尺寸受限制:软性PCB在尚不普的情况下,通常用间歇法工艺制造,因此受到生产设备尺寸的限制,不能做得很长,很宽。
(4)操作不当易损坏:装连人员操作不当易引起软性电路的损坏,其锡焊和返工需要经过训练的人员操作. 二、FPC的优点:
柔性印刷电路板(Flexible Printed Circuit
Board)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:(1)可以自由弯曲、卷绕、折叠,可依照空间布局要求任意安排,并在三维空间任意移动和伸缩,从而达到元器件装配和导线连接的一体化;
(2)利用FPC可大大缩小电子产品的体积和重量,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;
(3)FPC还具有良好的散热性和可焊性以及易于装连、综合成本较低等优点,软硬结合的设计也在一定程度上弥补了柔性基材在元件承载能力上的略微不足。
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