這個 剛柔印刷電路板 很可能成為新技術開發道路上新手的陷阱. 因此, 知道如何 撓性電路和剛柔板. 以這種管道, 我們很容易發現設計中的隱患並採取預防措施. 現在, 讓我們知道製作這些電路板需要什麼基本資料.
首先, 讓我們考慮一下共同點:剛性印刷電路板, 其基材通常為玻璃纖維和環氧樹脂. 事實上, 這些資料是一種纖維, 儘管我們稱之為“固執的", 如果你取出一層, 你仍然可以感覺到它的彈性. 因為固化的環氧樹脂, 它可以使董事會 固執的. 因為它不是 靈活的 足够地, 它不能應用於某些產品. 但它適用於許多簡單組裝且電路板不會連續移動的電子產品.
在更多的應用中,我們需要比環氧樹脂更柔軟的塑膠薄膜。 我們最常用的資料是聚醯亞胺(PI),它非常柔軟和牢固。 我們不能輕易地將其撕裂或延伸。 此外,它具有難以置信的熱穩定性,可以輕鬆承受再流焊期間的溫度變化。 此外,在溫度波動過程中,很難發現其拉伸變形。
聚酯 (PET) 是另一種常用的軟性電路板材料。與聚醯亞胺 (PI) 薄膜相比,其耐熱性及溫度變形性均不如 PI 薄膜。這種材料常用於低成本的電子設備中,將印刷電線包裹在柔性薄膜中。因為寵物不能忍受高溫,更不用說焊接了,所以通常都是冷壓的。我記得時鐘收音機的顯示器就是使用這種軟性連接電路,所以收音機經常會無法正常運作。根本原因就是接頭的品質太差。因此,建議應使用 PI 薄膜以及其他可用的材料來進行剛柔結合,但不要經常使用。
PI薄膜, PET薄膜, 薄環氧樹脂和玻璃纖維芯是 靈活的 電路. 此外, 電路還需要使用其他保護膜, 通常為PI或PET薄膜, 有時掩模阻焊油墨. 保護膜可將導體與外部隔離,並保護其免受腐蝕和損壞. PI和PET薄膜的厚度是多少? 在1至3密耳範圍內, 通常使用1或2密耳的厚度. 玻璃纖維和環氧樹脂較厚, 一般為2至4密耳.
上述成本效益高的電子產品中使用了印刷電線,通常是碳膜或銀基油墨,但銅線仍然是常見的選擇。 根據不同的用途,我們必須選擇不同形式的銅箔。 如果只為了更換導線和連接器,從而减少製造時間和成本,電解銅箔是應力電路板的最佳選擇。 電解銅箔還可以通過新增銅的重量來新增載流量,從而達到銅片的寬度,如平面電感器。
眾所周知,銅在加工硬化和應力疲勞方面一直很差。 如果柔性電路在最終應用中需要反復折疊或移動,那麼高級軋製增韌銅箔(RA)是更好的選擇。 顯然,更多的軋製增韌會新增成本,但軋製增韌銅箔可以在疲勞斷裂之前彎曲和折疊更多次。 它在z-偏轉方向上更具彈性,這正是我們所需要的。 在頻繁彎曲和軋製的應用中,使用壽命更長。 因為軋製增韌過程在平面方向拉長了晶粒結構。 一個典型的例子是工作臺和銑刀頭之間的連結,或者藍光驅動器中的鐳射頭(如下圖所示)。
在 Blu-ray 機器中,柔性電路用於連接雷射與主電路板。請注意,雷射頭電路板上的柔性電路需要彎成直角。這裡使用膠帶來強化柔性電路。
通常銅箔與PI膜(或其他膜)的黏結需要使用黏著劑,因為有別於傳統的FR-4硬板,軋延強化的銅箔表面沒有毛邊,所以高溫高壓都無法達到良好的黏著效果。杜邦等製造商提供單面、雙面、耐腐蝕的積層板。它使用厚度為 ½ Mil 或 1 Mil 的丙烯酸或環氧膠黏劑。這種膠黏劑是專為軟性 PCB 開發的。由於新工藝的引入,例如直接在 PI 薄膜上鍍膜和沉積銅,「無膠」積層板變得越來越受歡迎。這種薄膜廣泛用於需要更細間距和更小通孔的 HDI 電路板。
當我們需要在軟接頭和硬接頭上添加保護珠時,我們將使用矽膠、熱熔膠或環氧樹脂。 這將增强軟硬接頭的機械強度,並確保在重複使用過程中不會出現應力疲勞或撕裂。 最佳示例如圖3所示。
我們也可以讓他們根據應用自由選擇資料,但這會造成最終產品失敗的風險。相較於我的摘要,Coombs, CF (主編, 2008) Printed Circuit Handbook, 6th edition, 2008 by McGraw-Hill, pp.61.30-61.24 詳細描述了內容。了解資料的特性也可以幫助我們設計、評估和測試產品的機械組件。如果研發應用在汽車產品上,那麼散熱、防潮、化學腐蝕、撞擊等情況都需要仔細分析,才能使用正確的數據,達到產品的高可靠性和最小允許彎曲半徑。諷刺的是,我們不得不選擇軟硬兼具的軟板。實際上,它經常暴露在惡劣的環境中。例如,低成本的消費性個人電子設備經常受到震動、跌落、汗水等的困擾。