刚柔结合线路板

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刚柔结合线路板 2019-08-21T10:30:50+00:00

什么是刚柔结合线路板

柔性印刷电路板和刚性印刷电路板诞生了新产品刚柔结合线路板。它在印刷电路板上包含一个或多个刚性区域和一个或多个柔性区域,它们通过压制和其他工艺形成具有FPC特性的电路板和刚性PCB特性。

应用领域:

刚柔结合PCB广泛应用于医疗设备,智能手机,无人机,智能穿戴设备,机器人,曲面显示器,高端工业控制设备,航空航天,航空卫星等领域。刚柔结合 PCB将在不久的将来大放异彩凭借其优异的物理特性,遵循智能设备的发展,以高集成度,轻量化,微型化,以及工业对个性化生产的新要求。

刚柔结合PCB优势:

  • 轻便
  • 介质薄
  • 传输路由很短
  • 小通孔
  • 噪音小,可靠性高
  • 灵活改变特殊空间要求的形状。
  • 耐高温、低温和防火。
  • 可以折叠而不影响传输。
  • 防止静电干扰。

刚柔结合PCB缺点:

  • 制造技术很复杂:涉及刚性PCB和柔性PCB技术,同时制作非常复杂。
  • 刚性PCB和柔性PCB的设备成本都很高。
  • 使用:如果一块板损坏,另一块板就没用了。

刚柔结合PCB的工艺:

1.材料选择

杜邦铜包覆材料柔性板(AP粘合剂系列)柔性聚酰亚胺基板,聚酰亚胺是一种非常好的柔韧性,优良的电气和热性能的材料,但它是易潮湿的和较大的不耐碱性。对于刚性板,PI树脂系列的刚性材料可以与P95基材一起压制,当刚性柔性板压在一起时,可以避免复合树脂体系的翘曲变形。偏转板和硬板之间的粘合剂最好使用无流动(低流量)预浸料进行压制,因为它对软质和硬质塑料过渡区域的流动性很小有很大的帮助,不会造成过渡区的变形。由于溢出而重新处理或导致受影响的功能。外部保护材料图案,

2.生产过程的关键控制

开发柔性板是基于柔性板和高密度多层刚性板的基础上,具有相同的地方,在制造过程中刚性柔性PCB板却由于材料及其在结构和应用中的特殊性而决定制造它从设计要求的过程不同于刚性板和柔性普通板,对几乎生产的每个方面进行测试和调整,最终优化整个工艺和参数。

3.内部单片图形传输

图形转移在印刷电路板中占有非常重要的位置,具有高密度,细线,柔性线,尤其是。由于柔性单片薄而柔软,给表面处理带来很大困难,铜箔表面的清洁条件和粗糙度直接影响干膜的附着力和细线的制造。机械清洗板对设备要求很高,不适合压力可能导致基板变形,折叠和伸缩尺寸,操作不易控制,因此我们可以选择使用电解清洗方法。该方法不仅可以保证表面清洁,还可以采用微蚀刻方法确保铜表面粗糙度,有利于制作0.1mm~0.15mm线宽/间距的图形。另外要注意控制酸蚀刻的蚀刻速度,以确保设计要求的宽度,间距,更应注意防止单个卷曲,折叠,是最好的导板和辅助和关闭排气设备上的系统。

4.柔性材料的分层定位

尺寸稳定性差且基材柔性差,这是因为聚酰亚胺材料吸湿性强,经过湿加工或收缩后在不同温度和湿度环境下严重变形,造成多层层压对准的困难。为了克服这些困难,可以采取以下措施:在设计中考虑并绘制点目标对准点,以保证冲孔或铆钉孔对准精度,不会因夹层图形而产生偏差。 采用OPE冲孔后的定位孔可以消除湿处理过程中材料拉伸和变形引起的误差。层压后,用X射线钻孔确定偏移量,使钻孔更精确。考虑到聚酰亚胺的材料特性和环境特性,参照钻孔的偏移量绘制外膜,以提高外板与钻孔板的重合度。这样,我们就可以满足层间对准的要求,保证0.1mm~0.15mm的环宽,保证外层图形转移的准确性。

5.层压

即使是OPE的冲孔位置,在层压整体层间对位处理之前也会产生很大的影响。首先,由于聚酰亚胺材料不耐碱,在碱溶液中溶胀,所以在处理黑色,棕色的过程中,在强碱性工艺如油,黑,褐等适当降低温度,减少时间。该方法是可行的,因为使用粘合剂层而不考虑碱溶液中粘合层的变化。其次,应垂直避免氧化后的整体烘烤,采用水平烘烤法,以减少弯曲变形,尽可能保持光滑。烘烤后尽量缩短成型时间,防止吸湿再次单一。由于柔性整体层压板在变形前,平面度差,加上树脂流动的粘合片远低于预浸料的层压板,与刚性板层压,从而使粘合片与良好的组合和嵌入细线间距,我们选择使用覆盖形式好的材料作为层压垫片材料,如聚丙烯薄膜,聚四氟乙烯(PTFE),硅橡胶薄板,可以提高层压柔性板的质量。在测试之后,认为理想的衬垫材料是硅橡胶,其可以确保衬垫的形状并减少压制部分的收缩变形。采用刚性板层压,使粘合片与良好的组合和嵌入细线间距,我们选择使用盖板形成良好的材料作为层压垫片材料,如聚丙烯薄膜,聚四氟乙烯(PTFE),硅橡胶板,可以提高层压柔性板的质量。在测试之后,认为理想的衬垫材料是硅橡胶,其可以确保衬垫的形状并减少压制部分的收缩变形。采用刚性板层压,使粘合片与良好的组合和嵌入细线间距,我们选择使用盖板形成良好的材料作为层压垫片材料,如聚丙烯薄膜,聚四氟乙烯(PTFE),硅橡胶板,可以提高层压柔性板的质量。在测试之后,认为理想的衬垫材料是硅橡胶,其可以确保衬垫的形状并减少压制部分的收缩变形。

6.钻孔

由于软硬结合板的结构比较复杂,因此确定钻孔的最佳工艺参数以获得良好的孔壁非常重要。为了防止铜的内圈和柔性基材的钉头,我们应该首先选择锋利的钻头。如果加工印刷电路板的数量很大或加工板上的孔数很大,则在钻出一定数量的孔之后必须更换钻头。钻头钻速和供给是最重要的工艺参数。当进料太慢时,温度急剧上升,导致大量钻孔。进料速度太快,很容易破坏钻头,粘合片,以及介质层的撕裂和钉头现象的介电层。

7.清洁污垢和点蚀

硬板和软板的结垢主要由聚酰亚胺树脂,环氧玻璃纤维和环氧树脂组成。惰性柔性聚酰亚胺树脂用于浓硫酸溶液,而高锰酸钾溶液在碱性条件下会产生溶胀,因此常规湿法染色非常困难。我们还尝试用浓硫酸或碱性溶液对高锰酸钾进行污染,改变浓度,温度,处理时间等参数,几次试验都没有收到满意的结果,所以我们放弃了传统的湿化学染色,采用等离子体法。

8.化学镀铜和镀铜

需要指出的是,镀铜层的延展性高于刚性柔性粘接和柔性多层印刷板的延展性,并具有较高的抗拉强度。加热冲击时,刚性柔性复合印刷电路板基板的总膨胀率比孔内铜层大1.65%,刚性多层板的该指标仅为0.03%。因此可以看出,刚性柔性组合PCB中的金属孔的拉应力远大于刚性多层板的拉应力。同时,镀铜层的厚度也对刚性柔性印刷电路板的可靠性有一定影响。大多数刚性和柔性层压板通过增加孔壁上的铜层的厚度来增加金属化孔的可靠性。

9.表面抗焊和可焊性保护层

由于柔性板在使用过程中有弯曲要求,一般在柔性窗或柔性部分大多采用聚酰亚胺保护膜保护电路压接方式,但对于聚酰亚胺包层式窗户的精密线路很难满足要求,可以使用阻焊油墨涂层,阻焊油墨普通脆,没有弹性,不能满足要求,所以我们可以选择柔性丝网印刷型显影液光敏阻焊油墨,既能起到阻焊膜的作用,又能防潮,防污染,耐机械变形等,除了附加开发柔性覆盖干膜的方法,但原料价格高,而且,真空薄膜机完成良好的涂层。

10.外形切割加工

刚性柔性印刷电路板应在铣床上铣削,应注意柔性部件,因为柔性部件容易变形,铣削形状不均匀粗糙。可在柔性窗上下插入厚度与刚性外层厚度相等的垫片,并且当按压铣削形状时,可以确保平滑且均匀的轮廓边缘。如果使用预先打开的柔性窗口,最后要用激光去除废弃的柔性窗口,那么铣削的柔性部件形状会更加理想,但不是每种堆叠都可以使用激光模式。