挠性及刚挠印制电路
挠性和刚性-挠性印制电路板的制造工艺

挠性和刚性-挠性印制电路板的制造工艺前言挠性印制电路板的发展和广泛应用,是因为它有着显著的优越性,它的结构灵活、体积小、重量轻(由薄膜构成)。
它除静态挠曲外,还能作动态挠曲、卷曲和折叠等。
它能向三维空间扩展,提高了电路设计和机械结构设计的自由度和灵活性,可以在x、y、z平面上布线,减少界面连接点,既减少了整机工作量和装配的差错,又大大提高电子设备整个系统的可靠性和稳定性。
挠性印制板的应用的领域更为广泛,如计算机、通信机、仪器仪表、医疗器械、军事和航天等方面。
随着微电子技术的飞速发展,电子设备的小型化和多功能化的发展趋势,拉动其发展的的主要是hdd用的无线浮动磁头、中继器和csp(chip scale package)所采用的内插器以及广泛应用的便携式电话、平面显示器等新的挠性板应用领域,特别是高密度互连结构(hdi)用的挠性板的应用,将极大地带动挠性印制电路技术的迅猛发层。
高密度挠性印制电路板成为各种类型控制系统的重要的组装件。
使挠性印制电路板应用获得长足的发展,迫使原低产量、高成本、高技术含量转化为常用技术时,面对全球经济化的趋势下,就必须考虑低成本、高产量化的问题,以满足市埸迅猛增长的需要。
特别是高密度挠性印制电路需求量倍增,一个重要的驱动因素-硬盘驱动器,可望将市埸继续推进到至少2004年。
一.挠性印制电路板的结构形式从目前使用的规格数量统计,主要有四种结构类型的挠性板:第一种是单面挠性印制电路板,它的特点就是结构简单,制作起来方便,其质量也最容易控制;第二种是双面挠性印制电路板,它的结构就比单面就复杂的多,特别是要经过镀覆孔的处理,控制难度就要高些;第三种就是多层挠性板,其结构形式就更复杂,工艺质量就更难控制,第六种是刚-挠性单面印制电路板;第五种是刚挠双面印制电路板;第六种是刚挠多层板。
后三种类型结构的印制电路板,比前三种类型结构的板制造起来就更加有难度。
这种挠性或刚挠性类型的结构形式请见以下系列图示:此主题相关图片如下:此主题相关图片如下:二.挠性板的材料从挠性印制电路板的结构分析,构成挠性印制电路板的材料有绝缘基材、胶粘剂、金属导体层(铜箔)和覆盖层。
挠性板压合补强缺陷改善

u d r li g awa se iti helm i ai n p o e s a h sv lig f lo o ie t fe tt r d c eib l y n ef ln l y x s n t a n to r c s , d e i ef l ul rn td r cl a c i i n y hep o u t la ii r t a d d r bi t. t d i g t er sn fl n i c lisi if r n ic i lyo t a sm p er lto s i a e n a n u a l y By su y n h e i l g d f u te n d fe e tcr ut a u , i l eai n hp b s d o i i i i s re fl p cn nd rd fe e t o p rt ik e swa i e r u hr sn fl n e u r m e t ndCV L b n i g e iso nes a i g u e i r n p e h c n s sg v nt o g e i l gr q ie n i c h i i a e dn d p h h ee to i cp e o e t ik e so e sifne d e ie Alo dfe e tc nf r i g t e wa r e t ,t e s lc in prn i l ft h c n s ft tfe ra h sv . s ifr n o o m n yp y we e h h c n r s, li o d nd p d d p e so a e t n lsst m p o e heb t ri p o a a i e y n t o ta t f l i ng v i sa a e r s i n m d o a ay i o i r v ,t et m r vew y w sg v n b o e
挠性及刚挠印制板生产工艺二

挠性及刚挠印制板生产工艺二挠性及刚挠印制板生产工艺二4.3.4 粘结片的选用选用不同类型的粘结片对刚挠印制板的结构有著直接的影响。
图 13-16a-b 是采用不同类型粘结片粘结内层的刚挠八层印制板结构示意图。
其中 a 类是全部采用丙烯酸粘结薄膜做为内层的粘结片。
在这种结构中,丙烯酸厚度的百分比相当大,因而整个刚挠印制板的热膨胀系数也很大。
这种结构的金属化孔在热应力试验中容易失败。
唯一可以弥补的方法就是增加电镀铜层的厚度,从而增加铜层可靠性。
在这种结构中靠降低丙烯酸粘结片的厚度达到减少 Z 轴膨胀的方法是不实际的,一方面这不利於无气泡层压,另一方面靠增加压力弥补其厚度的不足往往还会造成挠性内层图形的偏移超差。
结构 b 是采用了用。
玻璃布做增强材料的丙烯酸代替无增强材料的丙烯酸粘结片这种有增强材料的丙烯酸不但能满足无气泡层压的要求而且增加了结构的硬度。
它的缺点是在孔化之前要处理凸出的玻璃纤维头。
结构 c 中采用环氧玻璃布半固化片粘结压了覆盖层的挠性内层。
a丙烯酸粘结片 (b)丙烯酸玻璃布半固化片 (c)环氧玻璃布半固化片(d)环氧玻璃布(或丙烯酸玻璃布)半固化片 (e)环氧玻璃布(或丙烯酸玻璃布)半固化片 A:0.05mm 厚双面覆35μm 铜箔聚酰亚胺薄膜B:带丙烯酸粘结片的 0.025mm 厚聚酰亚胺覆盖层 C:双面覆铜箔环氧玻璃布层压板D:双面覆铜箔聚酰亚胺玻璃布层压板图 13-16 刚挠多层印制板结构示意图由於环氧树脂与聚酰亚胺薄膜的结合力较差,因此在安装和使用过程中,易产生内层分层的现象。
可以通过在环氧玻璃布与聚酰亚胺之间加一层丙烯酸胶增加结合力,这样做的结果是又引进了丙烯酸而且还增加了生产的复杂性。
因此,这种结构不宜采用。
结构 d中取消了覆盖层,内。
层的粘结全部采用环氧玻璃布半固化片或环氧玻璃布做增强材料的丙烯酸挠性覆铜箔基材在表面的铜被蚀刻掉之后露出的是一层丙烯酸胶,因而它与环氧的结合力非常好。
TWS蓝牙耳机刚挠结合印制板开发

TWS蓝牙耳机刚挠结合印制板开发杨先卫 黄金枝 叶汉雄 黄生荣(惠州中京电子科技有限公司,广东 惠州 519029)摘 要 随着TWS蓝牙耳机的兴起,耳机PCB主板从原始的硬板+线缆连接逐步向高阶HDI软硬结板方向发展。
本研究选取一款应用于TWS蓝牙耳机的2阶HDI软硬结合板,分享其工艺路线、技术特点等一些关键技术。
关键词 TWS蓝牙耳机;刚挠结合板;HDI中图分类号:TN41 文献标识码:A 文章编号:1009-0096(2020)12-0020-04Research on product technology of R-FPCB forTWS bluetooth headsetYang Xianwei Huang Jinzhi Ye Hanxiong Huang Shenrong Abstract With the development of TWS Bluetooth headset, headphone PCB motherboard develops from original rigid board plus cable connection to high-level HDI Rigid-flex board. This study selects a 2 level HDI Rigid-flex board for TWS Bluetooth headset product and shares some key technologies such as process and characteristic technology.Key words TWS; R-FPCB; HDI0 前言TWS (True Wireless Stereo,真无线立体声)设备是指智能终端连接主耳机,并由主耳机通过无线方式向副耳机传输音频信号,实现左右声道独立使用的立体声音频的设备。
传统的蓝牙连接方案只能实现终端与一个音频设备的连接,因此传统无线耳机都是头戴式或挂脖式,左右扬声器之间有线连接,由单主控芯片接收音频信号后分配给左右扬声器,而TWS耳机两个音频设备之间没有导线连接,在和终端连接时需要实现1对2的连接。
刚-挠性印制板技术讲座

刚-挠性印制板技术讲座(提纲)林金堵既有刚性部分又有挠性部分结合形成的印制板。
这是目前和今后最常用的一种多层刚-挠性印制电路板。
其结构是:把挠性(可弯曲)部分设计成单面或双面结构的挠性印制板,而其它部位设计成刚性多层板,并利用金属化孔来实现各层之间的电气连接的一类印制板。
刚-挠性印制板早期主要应用于军用、航天航空等方面,到目前为止已出现30层以上的刚-挠性印制板。
美国军标MIL-P-50884中有详细规定着多层挠性印制板的设计和质量的标准。
随着电子设备迅速走向微小型化、多功能化、高可靠性方向发展,要求PCB迅速走向高密度化、高性能化和高可靠性化等的发展,挠性印制板、特别是刚-挠性印制板已经显得越来越多的优势。
因此,刚挠性印制板将得到更快速度的发展。
电子设备的发展是功能提高、体积缩小,那么对元器件和印制板要求是小型化与高密度化。
印制板的高密度化是线路更细、互连孔更小、层数更多, 刚性印制板与挠性印制板都显现这发展趋势。
印制板的高密度化固然能缩小体积, 而设备内组件之间互连又要占有很多空间, 通常用电线电缆连接多块印制板构成系统, 若应用刚挠结合印制板就可达到多块印制板直接构成系统。
这是刚-挠性板发展的根本原因。
1 刚-挠性板的提出刚挠印制板(rigid-flex circuit board: R-FPCB)是把刚性印制板由挠性板连接构成系统模块,其主要优点和好处有如下几个方面。
⑴便于电气性能的维修与管理。
最早的挠性电路是用来代替刚性印制板间端点与端点之间的接插件或电线电缆连接,大大方便与简化了电气管理与维修。
⑵满足高密度化的发展与要求。
系统中采用接插件的方法已到了极限,无法满足目前高密度要求与发展。
同时,高密度化接插连接的可靠性(高密度化、接触性能与环境污染等)已越来越成为问题。
⑶提高了设计与安装等的自由度。
⑷便于立体(三维)组装。
⑸提高整个系统连接可靠性。
⑹降低成本。
早在1974年,德国Schoeller Electronik公司(现为RUWEL AG的子公司)便生产出R-FPCB, 当时仅把挠性板热压在刚性板上。
挠性及刚挠印制板

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刚挠结合印制板工艺实现的关键技术

刚挠结合印制板工艺实现的关键技术穆敦发;王盘【摘要】刚挠结合印制板综合了刚性板和挠性板各自的优点,在电子电路技术中得到了广泛的应用.其工艺实现上主要的关键技术是材料匹配技术、多层板层间对位技术、层间互连技术以及软板区防损技术.【期刊名称】《印制电路信息》【年(卷),期】2018(026)009【总页数】6页(P58-63)【关键词】刚挠结合板;材料匹配;层间对位;层间互连【作者】穆敦发;王盘【作者单位】上海嘉捷通电路科技股份有限公司,上海 201807;上海嘉捷通电路科技股份有限公司,上海 201807【正文语种】中文【中图分类】TN411 刚挠结合板的主要特点印制电路板(PCB)在二十世纪初兴起,由于可以将各种电子元器件及电子零件通过板面导线的连通和层间电路的连结,实现电气讯号的传输,一举简化了原有的配线生产,大大促进了电子产业的发展。
随着对电路板性能、功能要求越来越多,新的材料不断被开发,具有独特弯折性能的挠性电路也被使用。
在第二次世界大战期间,德国科学家率先在坦克的炮塔和V2火箭中应用挠性电路材料,开始了挠性电路板的使用。
二十世纪五十年代,美国缴获了一枚V2火箭进行研究,使得挠性电路技术由欧洲传到了美国,将挠性电路技术应用到航天领域中,从此也拉开了挠性电路板在航空航天和军事领域大规模应用的序幕。
目前,从简单的消费类电子产品到重要的航空航天装置,挠性电路板都成为一项关键技术。
各种关键元器件,如医疗设备、键盘、驱动器、打印机、手机等等都应用了这项技术。
挠性部分和刚性部分组合成的刚挠结合板(R-FPCB),也称之为软硬结合板,是一种兼具刚性PCB和挠性PCB特性的印制电路板。
刚挠结合板和传统的印制电路板比较有如下特点:1.1 重量轻,介质薄,尺寸小软板材料中没有增强材料,使用挠性电路能减少电子装配的重量。
当其所占比重大时,其产品的重量减少可以高达75%,甚至更多。
挠性材料一般使用耐热性好的PI(聚酰亚胺)材料,其介质厚度和常规材料相比可以做得更薄,而不会降低耐热性、绝缘性。
JIS C 5016—1994日本工业标准 挠性印制线路板试验方法

日本工业标准挠性印制线路板试验方法日本工业标准 JIS C 5016—1994龚永林译1.适用范围本标准是规定了电子设备用的单面及双面的挠性印制线路板(以下称挠性印制板)的试验方法,与制造方法无关。
备注1).本标准不包括挠性多层印制板和刚挠印制板。
2).本标准中引用标准,见附表1所示。
3).本标准所对应国际标准如下:IEC 249—1(1982)印制电路基材第1部分:试验方法IEC 326—2(1990)印制板第2部分:试验方法2.术语定义本标准用的主要术语的定义,是在JIS C 0010及JIS C 5603中规定。
3.试验状态3.1 标准状态在专项标准没有规定时,试验是按JIS C 0010的5.3条[测定及试验的标准大气条件(标准状态)]标准状态下进行(温度15~35℃,相对湿度25~75%,气压86~106Kpa)。
但是,对标准状态下判别产生异疑时,或者有特别要求时,按3.2条。
另外,试验在标准状态进行有困难时,对判别不会产生疑问的,可以在标准状态以外的状态下进行。
3.2 判别状态判别状态是按JIS C 0010的5.2条[判别测定及判别试验的标准大气条件(判别状态)]的判别状态(温度20±2℃,相对湿度60~70%,气压86~106Kpa)。
4.试样4.1 试样的制作试样制作方法为(1)和(2)。
而要注意试样表面不可有油类、汗和其它污染。
(1)取样方法试样是从实际使用的挠性印制板中抽取。
在专项标准指定形状和尺寸时,以不影响性能的方法切割试样。
而有设计的试验样板时,以此作为试样。
(2)试验图形的方法以4.2的试验图形为试样,试验对象是以与挠性印制板相同材料和制造方法制作的。
4.2 试验图形的形状和尺寸试验图形的形状和尺寸是附图1~8。
5.前处理试样前处理是在标准状态下放置24±4小时。
6.外观显微切片及其尺寸检验6.1 外观外观检验是用目视或3~10倍放大镜,对照专项标准确认挠性印制板的品质,对外观、加工质量、图形等检查。
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❖ (3) CSP (Chip Scale Package):即芯片级封装,指芯片 封装后的总体积不超过原芯片体积的20%,预计未来CSP将 会大量被用在可携式通讯产品或消费性电子产品。
❖ 覆盖层材料选用与基材相同的材料,在挠性介质薄膜的一面涂上一层粘结薄膜, 然后再在粘结膜上覆盖一层可撕下的保护膜。
❖ 覆盖层材料根据其形态分为干膜型和油墨型,根据是否感光分为非感光覆盖层和 感光覆盖层。传统的覆盖膜在物理性能方面有极佳的平衡性能,特别适合于长期 的动态挠曲。
❖ 近十年来为了迎合HDI挠性电路发展的需求,开发子在传统覆盖膜上进行激光 钻孔以及感光的覆盖层(见表)
刚性印制板(Rigid Printed Board): 常称为硬板。 挠性印制板(Flexible Printed Board): 又称为柔性板或软板。 刚挠印制板(Rigid-Flex Printed Board): 又称为刚柔结合板
❖ 11.1.2 挠性印制电路板的性能特点 (1)挠性基材是由薄膜组成,体积小、重量。
挠性及刚挠印制电路板
1. 概述 2. 挠性及刚挠印制板的材料及设计标准 3. 挠性板的制造 4. 挠性及刚挠印制板的性能要求 5. 挠性印制电路板(FPC)的发展趋势
11.1概论(page3-15)
❖ 挠性印制电路板具有轻、薄、短、小、结构灵活的特点.挠 性印制电路板的功能可区分为四种,分别为 引脚线路 印制电路 连接器 功能整合系统
❖ 11.2.2粘结片薄膜
❖ 生产挠性及刚挠印制板的粘结薄膜主要有丙烯酸类,环氧 类和聚酯类。比较常用的是杜邦公司的改性丙烯酸薄膜和 Fortin公司的无增强材料低流动度环氧粘结薄膜以及不流 动环氧玻璃布半固化片。表11-2为两种编织类型玻璃布做 增强材料的不流动环氧半固化片的一些性能参数。丙烯酸 与聚酰亚胺薄膜的结合力极好,具有极佳的耐化学性和耐 热冲击性,而且挠性很好。环氧树脂与聚酰亚胺薄膜的结 合力不如丙烯酸树脂,因而主要用于粘结覆盖层和内层。 表11-3为不同类型粘结片覆盖层性能比较。
一定阻挡。
❖ 11.2.4 覆盖层
❖ 覆盖层是盖在挠性印制板表面的绝缘保护层,起到保护表面 导线和增加基板强度的作用。通常的覆盖层是与基材相同材 料的绝缘薄膜。
❖ 覆盖层是挠性板和刚性板最大不同之处,它不仅是起阻 焊作 用,而且使挠性电路不受尘埃、潮气、化学药品的侵蚀以及 减小弯曲过程中应力的影响,它要求能忍耐长期的挠曲。
❖ 11.2.3铜箔
❖ 印制板采用的铜箔主要分为电解铜箔(ED)和压延铜箔 (RA)。电解铜箔是采用电镀的方式形成,其铜微粒结晶 状态为垂直针状,易在蚀刻时形成垂直的线条边缘,利于精 细导线的制作。但是其只适用于刚性印制板。挠性覆铜基材 多选用压延铜箔,其铜微粒呈水平轴状结构,能适应多次挠 曲。但这种铜箔在蚀刻时在某种微观程度上会对蚀刻剂造成
❖ 2. 按物理强度的软硬分类
(1) 挠性印制板
(2) 刚挠印制板
❖ 3.按基材分类
(1) 聚酰亚胺型挠性印制板 (2) 聚酯型挠性印制板 (3) 环氧聚酯玻璃纤维混合型挠性印制板 (4) 芳香族聚酰胺型挠性印制板 (5) 聚四氟乙烯介质薄膜
图11-7 PI(聚酰亚胺)印制板
7.按封装分类 (1) TAB (Tape Automated Bonding):TAB技术即为一种 带载芯片自动焊接的封装技术,此种技术目前大量应用于 LCD面板所需的驱动IC之封装上。
表11-4几种覆盖层工艺的比较
精度(最小窗口) 可靠性(耐挠曲 性)
材Байду номын сангаас选择
设备/工具
传统的覆盖膜
覆盖膜+激光钻 孔
低 (800μm)
高 (50μm)
高 (寿命长)
高 (寿命长)
PI,PET PI,PET
NC钻机 热压
热压 机构
技术难度经验需 求
成本
高
高
❖ (4) MCM (Multi-Chip Module):即多芯片模块,把多个IC 芯片焊接在挠性印制板上。
❖ 11.1.5挠性及刚挠印制电路板的结构形式
挠性印制板与刚挠印制板都是以挠性材料为主体结构
❖ 挠性印制板发展过程可总结如下:
1. 53年美国研制成功挠性印制板。
2. 70年代已开发出刚挠结合板。
(7)挠性电路具有优良的电性能、介电性能及耐热性 .
(8)挠性电路有利于热扩散:平面导体比圆形导体有更大的 面积/体积比,另外,挠性电路结构中短的热通道进一步提 高了热的扩散。
11.1.4 挠性印制电路板(FPC)的分类
1.按线路层数 分类
❖ (1)挠性单面印制板 (2)挠性双面印制板 (3)挠性多层印制板 (4)挠性开窗板
国内:线宽:75μm;孔径:0.2mm;层数4层。
11.2 挠&刚印制板的材料及设计标准 (p16-27)
❖ 挠性印制板的材料主要包括 挠性介质薄膜
常膜用的挠性介质薄膜有
聚酯类 聚酰亚胺类 聚氟类
挠性粘结薄
❖ 挠性覆铜箔基材是在挠性介质薄膜的单面或双面 粘结上一层铜箔。覆盖层是在挠性介质薄膜的一 面涂上一层粘结薄膜,然后再在粘结膜上覆盖一 层可撕下的保护膜。介质薄膜及铜箔的厚度越小, 挠性板的挠性就越好。
(2)挠性板基材可弯折挠曲,可用于刚性印 制板无法安装的任意几何形状的设备机体中。
(3)挠性板除能静态挠曲外,还可以动态挠 曲.
(5) 挠性电路可以向三维空间扩展,提高了电路设计和机械 结构设计的自由度。
(6)挠性板除有普通线路板作用外,还可以有多种功能用途, 如可用作感应线圈,电磁屏蔽,触摸开关按键等
3. 80年代,日本取代美国,产能跃居世界第一位。
4. 90年代,韩国、台湾和大陆等地开始批量生产。
❖ 全球挠性板市场2000年产值达到39亿美元,2004年接近60 亿美元,年平均增长率超过了13%,远远大于刚性板的5%。
❖我目国前的挠性年印增制长板的率技达术现30状%,目前排在日本、美国和台湾之后, 居国外世加界工第精度四:。线宽:50μm;孔径:0.1mm;层数10层以上。