刚性柔性印刷电路板技术的简单介绍

描述

Rigid-flex PCBs面板有很多好处,许多设计师以前都不知道,因为他们不必使用这项技术。然而,现在越来越多的设计师将面临构建越来越密集的电子设备的压力,更重要的是,他们将不得不降低制造成本并缩短制造时间。实际上,这并不是一个真正的新技术问题。很长一段时间以来,许多工程师和设计师头疼不已,而且压力正在上升。

刚性柔性印刷电路板很可能成为新手们走向成功的一个陷阱新技术。因此,了解如何制造柔性电路以及硬和软连接器是明智的。通过这种方式,我们可以轻松找到设计中的隐患并防止出现问题。现在,让我们看看制作这些电路板需要哪些基本材料。

灵活的材料

基材和保护膜

首先,让我们考虑普通的刚性印刷电路电路板,通常由玻璃纤维和环氧树脂制成。事实上,这些材料是纤维,虽然我们称之为“刚性”,如果你拿出一层,你就能感受到它的弹性。由于固化环氧树脂,板层可以更硬。由于它不够灵活,因此无法应用于某些产品。但是对于很多简单的装配,电路板不会继续移动,电子设备是合适的。

在更多应用中,我们需要更灵活的塑料薄膜比环氧树脂。我们最常用的材料是聚酰亚胺(PI),它非常柔软和坚固,不易撕裂或延伸。它还具有令人难以置信的热稳定性,可以很容易地承受回流焊接过程中的温度变化,在温度波动过程中,我们几乎找不到它的伸缩变形。

涤纶(PET)是另一种常用的柔性电路材料。与仅聚酰亚胺(PI)薄膜相比,其耐热性和温度变形比PI薄膜差。这种材料通常用于低成本的电子设备,印刷线包裹在软膜中。由于PET不能承受高温,更不用说焊接了,所以柔性电路板是通过冷压工艺制成的。我记得时钟收音机的显示部分使用这种灵活的连接电路,因此这种收音机通常不能正常工作,根本原因是这种质量差的连接器。因此,我们建议使用软质和硬质粘接板或选择PI薄膜,其他材料也可以使用但不经常使用。

PI薄膜,PET薄膜,薄环氧树脂树脂和玻璃纤维芯是柔性电路的常用材料。另外,电路还需要使用其他保护膜,通常是PI或PET膜,有时还需要屏蔽电阻焊接油墨。保护膜可以使导体绝缘不受腐蚀和损坏,并且PI和PET膜的厚度在1/3密耳至3密耳的范围内,其中通常使用1密耳或2密耳的厚度。玻璃和环氧树脂材料较厚,通常为2至4密耳。

电导体

印刷导体,通常是碳膜或银基油墨,用于上述经济型电子设备中,但铜导体是常见的选择。根据不同的应用,我们必须选择不同形式的铜箔。如果只是更换电线和连接器,从而减少制造时间和成本,最好的选择是用于响应电路板的电解铜箔。电解铜箔也可以通过增加铜的重量来增加电流的负载能力,从而获得铜板的可能宽度,例如平面电感器。

众所周知,铜在加工硬化和应力疲劳方面相对较差。如果柔性电路需要在最终应用中反复折叠或移位,则高级轧制钢化铜箔(RA)是更好的选择。很明显,更多的滚动增韧工艺必然会增加成本,但是在疲劳断裂之前,轧制的增韧铜箔可以弯曲和折叠更多次。它增加了我们所需要的Z偏转方向的弹性,并且在经常弯曲和滚动的应用中,它使我们的寿命更长。因为滚动增韧工艺在平面方向上延长了晶粒结构。

夸张版的轧制增韧工艺图解,非比例成分。铜箔通过高压辊后,可以在平面方向上延伸其晶粒结构,使铜更柔软,增加z轴的弹性。一个典型的例子是支架和刀头之间的连接,或蓝光驱动器中的激光头(如下所示)。

在蓝光机中,使用柔性电路将激光器连接到主电路板。注意,激光头上的电路板上的柔性电路需要以直角弯曲。这里使用胶球来增强柔性电路的连接。

A粘合剂

通常,我们需要粘合剂来粘合铜箔和PI膜(或其他薄膜)因为,与传统的FR-4刚性板不同,轧制的增韧铜箔表面毛刺不多,因此高温高压不能达到良好的附着力。它使用丙烯酸或环氧基粘合剂厚度为小米或1密耳的粘合剂。这种粘合剂专为柔性电路板而开发。

由于在PI薄膜上引入了直接涂层和铜涂层等新工艺,无胶“层压板正变得越来越普遍。在需要更细间距和更小穿孔的HDI电路中,薄膜可以很有用。

当需要添加保护时,我们使用硅胶,热熔胶或环氧树脂珠子到软硬关节。这增强了软接头和硬接头的机械强度,并确保在重复使用过程中不会发生应力疲劳或撕裂。

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