pcb電路板中軟硬結(jié)合版是大家經(jīng)常用到的一種電路板,軟硬結(jié)合版需要的這些基礎(chǔ)材料你不知道就out了,out不算什么,關(guān)鍵是有隱患!
軟硬結(jié)合板很可能成為新手在新技術(shù)開拓道路上的一個陷阱,因此,了解如何制造柔性電路以及軟硬結(jié)合板是非常有必要的,這樣我們可以輕松找設(shè)計中的錯誤隱患,防患于未然,現(xiàn)在,iPCB就帶大家一起認(rèn)識一下做這些板子需要哪些基礎(chǔ)材料。
基底和保護層薄膜
首先,我們來考慮一下普通的剛性印刷電路板,它們的基底材料通常是玻璃纖維和環(huán)氧樹脂。實際上,這些材料是一種纖維,盡管我們稱之為“剛性”,如果單取出一層,你還能感受到它的彈性。由于其中的固化環(huán)氧樹脂,才能使板層更加剛硬。由于它不夠靈活,所以不能應(yīng)用到某些產(chǎn)品上。但是對于很多簡單裝配的、板子不會持續(xù)移動的電子產(chǎn)品還是合適的。
在更多的應(yīng)用中,我們更需要比環(huán)氧樹脂靈活的塑料薄膜。我們最常用的材質(zhì)是聚酰亞胺(PI),它非常柔軟、牢固,我們不能輕易地撕裂它或者延展它。而且它還具有難以置信的熱穩(wěn)定性,能夠輕松承受加工中回流焊過程的溫度變化,而且在溫度的起伏變化過程中,我們幾乎不能發(fā)現(xiàn)它的伸縮形變。
聚酯(PET)是另外一種常用的柔性電路材料,與只聚酰亞胺(PI)薄膜比較,它的耐熱性和溫度形變比PI薄膜差。這種材質(zhì)通常用于低成本的電子設(shè)備中,印刷的線路包裹在柔軟的薄膜中。由于PET無法承受高溫,更不用說焊接了,所以,一般采用冷壓的工藝制作這種柔性線路板。我記得這個時鐘收音機的顯示部分采用的是這種柔性連接電路,所以這臺收音機經(jīng)常工作不正常,根本原因就是這個質(zhì)量差的連接件。所以我們建議軟硬結(jié)合板還是選擇PI薄膜,其他材料也有但不經(jīng)常使用。
PI膜、PET膜、薄環(huán)氧樹脂和玻璃纖維芯,是柔性電路的常用材質(zhì)。除此之外,電路還需要使用其他保護膜,通常是PI或PET膜,有時會采用掩膜阻焊油墨。與在硬質(zhì)板上組焊層保護線路相同,保護膜可以把導(dǎo)體與外界絕緣,保護其免受腐蝕和損壞。PI和PET膜的厚度在?密耳至3密耳范圍內(nèi),其中1密耳或2密耳厚度的比較常用。玻璃纖維和環(huán)氧樹脂材質(zhì)較厚,一般是從2密耳到4密耳。
導(dǎo)體
在上面提到的省錢的電子產(chǎn)品中使用了印刷導(dǎo)線,通常是碳膜或銀基油墨,但是銅導(dǎo)線還是普遍的選擇。根據(jù)不同的應(yīng)用,我們要選擇不同的銅箔的形式。如果僅僅為了代替導(dǎo)線和接插件,從而減少制造時間和成本,那么良好應(yīng)用于應(yīng)性線路板的電解銅箔就是最好的選擇。電解銅箔同樣會應(yīng)用于通過增加的銅的重量來提高電流的承載能力,從而得到可以實現(xiàn)的銅皮寬度的場合,例如平面電感器。
眾所周知,銅在加工硬化和應(yīng)力疲勞方面一直比較差勁的。如果最終的應(yīng)用中柔性電路需要反復(fù)折疊或者重復(fù)移位,那么高等級的軋制韌化銅箔(RA)是更好的選擇。顯而易見,多了軋制韌化這步驟勢必增加成本,勞斷裂前能夠被更多次的彎曲、折疊。而且它在Z偏轉(zhuǎn)方向彈性增加了,這是我們需要的,在經(jīng)常彎曲和滾動的應(yīng)用中,它回報給我們更長的壽命,因為軋制韌化過A長了在平面方向的晶粒結(jié)構(gòu)。
上圖為夸張版的軋制韌化過程插圖,非比例構(gòu)圖。銅箔通過高壓輥輪后,可以在平面方向上延伸它的晶粒結(jié)構(gòu),使銅更柔軟并且增加了z軸的彈性。
典型的例子就是臺架與銑刀刀頭的鏈接,或者藍光驅(qū)動器中的激光頭(如下圖所示)。
在藍光機器中,柔性電路應(yīng)用與激光與主電路板之間的連接。請注意,激光頭上線路板上的柔性電路有需要彎曲成直角,這里用了一顆膠珠來增強柔性電路的聯(lián)接。
膠粘劑
通常,我們需要膠粘劑來粘合銅箔和PI膜(或其他膜),因為與傳統(tǒng)的FR.4剛性板不同,軋制韌化后的銅箔表面沒有很多的毛刺,因此高溫、高壓不能實現(xiàn)良好的粘合。例如制造商提供了單、雙面的,可腐蝕的覆銅箔層壓膜。它使用了厚度為/密耳或1密耳的丙烯酸或者環(huán)氧基膠的粘合劑,這個粘合劑是為柔性線路板專門開發(fā)的。
由于像直接在PI薄膜上涂鍍和沉積銅皮這樣新的加工工藝的引入,“無膠”層壓板正變得越來越普遍。在需要更細(xì)的間距和更小的過孔的HDI電路中,這樣薄膜就可以大派用場了。
當(dāng)需要在軟硬結(jié)合部添加保護膠珠時,我們會使用到桂樹脂、熱熔膠或者環(huán)氧樹脂。這樣會增強軟硬結(jié)合部機械強度,確保在重復(fù)使用的過程中不會產(chǎn)生應(yīng)力疲勞或者撕裂,上圖中就是最好的例子。
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