
聚酰亚胺的用途:柔性电路板.docx
7页柔性电路板的结构、工艺及设计随着越来越多的采用翻盖结构,柔性电路板也随之越来越多的被采用按照基材和铜箔的结合方式划分,柔性电路板可分为两种:有胶柔性板和无胶柔性板其中无胶柔性板的价格比有胶的柔性板要高得多,但是它的柔韧性、铜箔和基材的结合 力、焊盘的平面度等参数也比有胶柔性板要好所以它一般只用于那些要求很高的场合, 如:COF(CHIP ON FLEX柔性板上贴装裸露芯片,对焊盘平面度要求很高等由于其价格太高,目前在市场上应用的绝大部分柔性板还是有胶的柔性板下面我们要介绍和讨论的也是有胶的柔性板由于柔性板主要用于需要弯折的场合,若 设计或工艺不合理,容易产生微裂纹、开焊等缺陷下面就是关于柔性电路板的结构及 其在设计、工艺上的特殊要求柔性板的结构按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+透明胶+铜箔是一 套买来的原材料,保护膜+透明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这样,大板就做好 了。
一般还要冲压成相应形状的小电路板也有不用保护膜而直接在铜箔上印阻焊层的,这样成本会低一些,但电路板的机械强度 会变差除非强度要求不高但价格需要尽量低的场合,最好是应用贴保护膜的方法双层板的结构:当电路的线路太复杂、单层板无法布线或需要铜箔以进行接地屏蔽时, 就需要选用双层板甚至多层板多层板与单层板最典型的差异是增加了过孔结构以便连结各层铜箔一般基材+透明胶+ 铜箔的第一个加工工艺就是制作过孔先在基材和铜箔上钻孔,清洗之后镀上一定厚度 的铜,过孔就做好了之后的制作工艺和单层板几乎一样双面板的结构:双面板的两面都有焊盘,主要用于和其他电路板的连接虽然它和单层 板结构相似,但制作工艺差别很大它的原材料是铜箔,保护膜+透明胶先要按焊盘 位置要求在保护膜上钻孔,再把铜箔贴上,腐蚀出焊盘和引线后再贴上另一个钻好孔的 保护膜即可材料的性能及选择方法(1) 、基材:材料为聚酰亚胺(POLYMIDE),是一种耐高温,高强度的高分子材料它是由杜邦发明的 高分子材料,杜邦出产的聚酰亚胺名字叫KAPTON另外还可买到一些日本生产的聚酰亚 胺,价钱比杜邦便宜它可以承受400摄氏度的温度10秒钟,抗拉强度为15, 000-30, 000PSI。
25p m厚的基材价格最便宜,应用也最普遍如果需要电路板硬一点,应选用Op m的 基材反之,如果需要电路板柔软一点,则选用13p m的基材1gars0.075H帥0 1□ 1"Mm7 Chun«.I5n ■姑0. 125ME冲D.-I&oii(2) 、基材的透明胶:分为环氧树脂和聚乙烯两种,都为热固胶聚乙烯的强度比较低,如果希望电路板比较 柔软,则选择聚乙烯基材和其上的透明胶越厚,电路板越硬如果电路板有弯折比较大的区域,则应尽量选 用比较薄的基材和透明胶来减少铜箔表面的应力,这样铜箔出现微裂纹的机会比较小 当然,对于这样的区域,应该尽可能选用单层板™ ■ ■ ■' ■ ■ ■•i吧上Hkfll 凤%A iKtelEfm14- 16FumE 诫■至朽 fiimpas^iM1監九册上乂黄『:性i±ne-ijPiiA VBtSMT AftBrfl •・4VD ”址工1|卄El 1-ft •fc:0.05^ 15-Kt 1■举iCFna.suT耳踊■+“ fi5-^flr,Q.9' 1.C麻亡 SfST匚也*:0.Q5^ 压延铜强度高,耐弯折,但价格较贵电解铜价格便宜得多, 但强度差,易折断,一般用在很少弯折的场合铜箔厚度的选择要依据引线最小宽度和最小间距而定铜箔越薄,可达到的最小宽度和 间距越小选用压延铜时,要注意铜箔的压延方向铜箔的压延方向要和电路板的主要弯曲方向一 致4) 、保护膜及其透明胶:同样,25p m的保护膜会使电路板比较硬,但价格比较便宜对于弯折比较大的电路板, 最好选用13p m的保护膜透明胶同样分为环氧树脂和聚乙烯两种,使用环氧树脂的电路板比较硬当热压完成后, 保护膜的边缘会挤出一些透明胶,若焊盘尺寸大于保护膜开孔尺寸时,此挤出胶会减小 焊盘尺寸并造成其边缘不规则此时,应尽量选用13p m厚度的透明胶5) 、焊盘镀层:对于弯折比较大又有部分焊盘裸露的电路板,应采用电镀镍+化学镀金层、镍层应尽可 能薄:0. 5-2p m,化学金层0.05-0. 1p m焊盘及引线的形状设计(1) . SMT 焊盘:——普通焊盘:防止微裂纹的发生——加强型焊盘:如果要求焊盘强度很高或做加强型设计——LED焊盘:由于LED的位置要求很高并且往往在组装过程中受力,故其焊盘要做特殊设计——QFP、SOP或BGA的焊盘:由于角上的焊盘应力较大,要做加强型设计。 2) .引线:为了避免应力集中,引线要避免直角拐角,而应采用圆弧形拐角接近电路板外形拐角处的引线,为避免应力集中,应做如下设计:对外接口的设计(1)、焊接孔或插头处的电路板设计:由于焊接孔或插头处在插接操作时应力较大,要做加强型设计以避免裂纹用加强板来增加电路板焊接孔插头处的硬度,厚度一般为0. 2-0. 3mm,材料为聚酰亚 胺、PET或金属对于焊盘镀层,插头最好选电镀镍+硬金,焊孔选电镀筛化学金2)、热压焊接处的设计:一般用于两个柔性板或柔性板与硬电路板的连接若在热压焊区域附近需要弯折电路板,要在此区域上贴聚酰亚胺胶带或点胶进行保护以 避免焊盘根部折断3)、ACF 热压处的设计:冲压孔和小电路板边角的设计(见表3)沐电路梔边甬的设针冲匣*1和■外尺勺1C*I 3) 、柔性板靠近边缘的部位要做两个定位孔还需要做两个贴片用识别焊盘,其直径 为1 毫米,距离其他焊盘至少3.5 毫米,表面镀金或镀锡,平面度要好4) 、如果大的柔性板是由许多小板组成,每个小板上要做一个环形(内径3.2 毫米)的 坏电路板识别焊盘若此小电路板已损坏,可用黑色记号笔把此识别焊盘涂黑,以避开 以后的操作5) 、元件离电路板边缘的最小距离为2.5毫米,元件之间的最小间距为0.5 毫米6) 、元件下不要有过孔,因为助焊剂会流过过孔造成污染针对电性能的设计(1)、最大电流和线宽,线高的关系:(见表)iaurr«flKBO□ .D-K0 13twoT.llUi Al ・厂塑芮[汨叩)Hi:- aFio电:見呼用 It^aJEinfimj2MOtZDO2500o.m0.25(2)、阻抗和噪音的控制:——选用绝缘性强的透明胶,如:聚乙烯避免选用环氧树脂——在高阻抗或高频电路中,要增加导线和接地板间的距离——还可采用以上几种设计方式:SMT 工艺的特殊设计(1)、在印锡膏和贴片工艺中的定位方式:由于柔性板厚度很薄并有柔性,若用电路板边缘定位,定位精度很差应采用定位孔定 位在印锡膏时为了躲开漏板,要采用带弹簧销的支撑平板。 2)、印锡膏、贴片、过加热炉直到目检完,全程使用支撑板固定以避免操作中造成 焊点损坏。
