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FPCB工艺流程讲解,结构图+叠层图+工艺流程,几分钟,轻松搞定

DFM发布于 阅读量 12144

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   今天是关于:FPCB(柔性PCB)、FPCB材料组成、FPCB工艺流程,FPCB优缺点。

一、FPCB是什么意思?

   柔性印制电路板(Flexible Printed Circuit,简称FPC)又称“软板”,是由柔性绝缘基板制成的印刷电路,具有许多刚性印制电路板所不具备的优点。

   普通导体和FPCB一般是用胶粘在一起的,虽然目前也有无胶铜箔材料。由于FPCB的介电常数低于传统PCB,因此可以为导体提供良好的绝缘性能阻抗性能。同时,FPCB非常薄且柔韧,还具有良好的抗拉强度通用性散热性。

   FPCB与传统硬质电路板的最大区别在于FPCB可以通过多种方式弯曲、折叠或反复移动。为了实现FPCB的所有可能性,设计师大多采用单层板、双层板、多层板、刚柔结合板等多种结构来满足不同产品的各种需求。

   目前市场上的FPCB有两种类型:印刷(蚀刻)板和丝印板。丝印FPCB又称高分子厚膜FPCB,区别于常见的印刷蚀刻技术。FPCB技术采用其他工艺,直接在介质薄膜上使用丝印导电油墨作为导体,形成我们需要的电路。虽然FPCB的应用在不断扩大,但印刷FPCB仍是两者中应用最广泛的。

FPCB实物图

FPCB实物图

FPCB实物图

FPCB实物图

FPCB实物图

FPCB实物图

二、FPCB的基本结构

   通过对FPCB的基本结构分析,发现构成FPCB的材料有绝缘基板、胶粘剂、金属导电层(铜箔)和覆盖层。

1、铜膜

(1)铜箔:基本分为电解铜和压延铜。常见的厚度是1oz 1/2oz和1/3oz。

(2)基材薄膜:常用厚度为1mil和1/2mil。

(3)胶(粘合剂):厚度根据客户要求而定。

2、覆盖膜

(1)覆盖膜:用于表面绝缘。常用厚度为 1 mil 和 1/2 mil。

(2)胶(胶):厚度根据客户要求而定。

(3)离型纸:避免胶粘剂在压合前粘附异物,便于操作。

3、 PI加强膜

(1) PI 加强膜加强FPC的机械强度,便于表面贴装操作。常见的厚度范围为 300 万至 900 万。

(2)胶水(背胶):厚度根据客户要求而定。

(3)EMI:电磁屏蔽膜,保护线路板免受外界干扰(强电磁区或易感区)。

三 、FPCB的分类

1、按基材与铜箔组合分类

(1)胶合FPCB

是指铜箔和基板粘合在一起,这是常用的一种。

(2)无胶FPCB

与胶合FPCB相比,它的柔性、铜箔与基板的结合、焊盘平整度更好,因为它是通过热压机将铜箔和基板压在一起。但是它的价格比较高,一般只用在要求比较高的地方,比如COF(CHIP ON FLEX)。

2、按FPCB结构分类

(1)单层软板

单层软板

单层软板

   将单面PI覆铜板的材料放在电路上后,再覆盖一层保护膜,就形成了一块只有单层导体的软电路板。

(2)普通双层FPCB

普通双层软板

普通双层软板

   将双层PI覆铜板的材料放在双面电路上后,再在两面覆盖一层保护膜,就形成了双层导体的电路板。

(3)单层FPCB的基板生成

   在制作电路的过程中,使用纯铜箔,然后在两面覆盖一层保护膜,形成只有单层导体但两面都裸露的电路板。

(4)双层FPCB的基板生成

   将两层单层PI覆铜板用粘合胶压在中间,成为局部具有双层分离结构的双层导体电路板,实现分层高挠曲的电路板地区。

四、FPCB工艺流程

1、单层板

单层板结构

单层板结构

   FPCB工艺流程(单层板)——切割→钻孔→晒膜→对准→曝光→显影→蚀刻→剥离→表面处理→覆膜→压合→固化→表面处理→沉淀镍金→印刷字符→剪切→电测→冲孔→终检→包装→出货

单层板的叠层组成

单层板的叠层组成

2、双层板

双层板结构

双层板结构

   FPCB工艺流程(双层板)---切割→钻孔→PTH→电镀→预处理→晒膜→对准→曝光→显影→图案电镀→剥离→预处理→晒膜→对准曝光→显影→蚀刻→剥离→表面处理→覆盖膜→压制→固化→析镍金字→印字→剪板→电测→冲孔→终检→包装→出货

双层板的叠层组成

双层板的叠层组成

五、FPCB的特点

1、短: 装配时间短

   所有线路都配置好,省去了冗余线路的连接。

2、小:比PCB小

   可有效缩小产品体积,增加便携性。

3、轻:比PCB(硬板)轻

   可以减轻最终产品的重量。

4、薄:比PCB薄

   可以在有限的空间内提高灵活性,加强立体空间的拼装。

FPCB

FPCB

六、FPCB的优缺点

1、优点

(1)可自由弯曲、缠绕、折叠,可根据空间布局要求任意排列,可在三维空间任意移动和展开,实现元器件组装和导线连接一体化。

(2)使用FPC可以大大减小电子产品的体积和重量,适合电子产品向高密度、小型化、高可靠性方向发展。因此,FPC已广泛应用于航空航天、军事、移动通讯、笔记本电脑、电脑周边、PDA、数码相机等领域或产品。

(3)FPC还具有散热性和可焊性好、组装方便、成本低等优点。软硬结合的设计弥补了柔性基板在组件承载能力上的轻微不足。

FPCB

FPCB

2、缺点

(1)一次性启动成本高:由于柔性PCB是为特殊应用而设计和制造的,因此启动电路设计、布线和照相板的成本高。除非有特殊需要应用软板,通常应用量不大,小批量应用时最好不要使用。

(2)软板改修难:软板一旦做出来,改起来很困难,因为必须从底图或编译好的光绘程序上改。表面难以覆盖保护膜,修复前去除,修复后恢复。

(3)尺寸受限:FPCB在不普及的情况下,通常采用批量工艺生产,因此受生产设备尺寸的限制,不能做的很长很宽。

(4)操作不当容易损坏:操作人员操作不当很容易造成FPCB的损坏。所以焊接和返工需要经过培训的人员操作。

七、FPCB的应用

   由于时代的快速发展,人们对电子信息的需求越来越多,而FPCB在这其中扮演着不可或缺的角色。

1、手机

   强调FPCB的轻薄,可有效节省产品体积,轻松将电池、麦克风、按键连接在一起。

2、电脑和液晶屏

   利用FPCB的集成电路配置,以及厚度,将数字信号转换成图片,通过液晶屏呈现出来。

3、CD随身听

   强调FPCB的三维组装特性和薄度,将巨大的CD变身为陪伴。

4、磁盘驱动器

   无论是硬盘还是软盘,都非常依赖FPC的高柔软度和0.1mm的超薄厚度来完成数据的快速读取。

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