刚柔结合PCB技术和生产工艺

2022-06-15

刚柔结合PCB技术和生产工艺

由于刚性柔性PCB的出现，電(diàn)子产品的快速创新(xīn)——从高清電(diàn)视到视频游戏机以及介于两者之间的一切——成為(wèi)可(kě)能(néng)。甚至您的 DSLR 相机、筆(bǐ)记本電(diàn)脑、PC 和智能(néng)手机都使用(yòng)了这项技术。

什么是刚柔结合板？

简而言之，刚性柔性PCB是结合了柔性和刚性PCB有(yǒu)用(yòng)特性的電(diàn)路板。刚性柔性PCB在应用(yòng)设计中通常包含多(duō)层柔性板和刚性板。与传统印刷電(diàn)路板相比，这些電(diàn)路板在空间、重量和成本节约方面為(wèi)制造商(shāng)提供了可(kě)观的节省。

顺便说一下，让我们粗略地回顾一下制造刚性柔性電(diàn)路板所涉及的制造过程。

刚性柔性PCB板构建

这是第一阶段，主要重点是准备和清洁层压板。层压板的主要材料是铜。这种材料可(kě)以是背胶或无胶的，但无论哪种方式，在进行制造过程之前都必须彻底清洁。 

清洁是必要的，因為(wèi)铜線(xiàn)圈上的涂层会破坏刚性柔性PCB制造过程，因此必须将其去除。铜線(xiàn)圈的供应商(shāng)使用(yòng)该涂层进行抗氧化保护。 

以下步骤用(yòng)于去除涂层：

铜線(xiàn)圈一直浸泡在酸性溶液中

随后对铜線(xiàn)圈进行微蚀刻，以补偿制造过程中的任何各向同性损耗。

该步骤通过使用(yòng)各种氧化剂涂覆铜線(xiàn)圈以防止氧化和粘附而结束。

现在也是检查铜表面是否有(yǒu)凹坑和凹痕等缺陷的好时机，以确保其符合行业标准。

设计電(diàn)路板图案

下一步是设计電(diàn)路图案。電(diàn)路图案设计是一门艺术形式，需要对電(diàn)路原理(lǐ)图有(yǒu)很(hěn)好的理(lǐ)解。它用(yòng)作電(diàn)路的路線(xiàn)图，并包含各种符号来表示要在電(diàn)路上使用(yòng)的不同组件。这些组件包括开关、二极管、节点、電(diàn)阻器等。 

根据原理(lǐ)图，刚性柔性電(diàn)路图案印刷可(kě)能(néng)是一个复杂的过程。涉及的主要技术有(yǒu)：

丝网印刷：丝网印刷是一种流行的技术，因為(wèi)它允许制造商(shāng)在電(diàn)路板表面快速设计電(diàn)路图案。总厚度应在 4 至 50 微米的范围内。 

照片成像：这是一种早于丝网印刷的旧技术。它使用(yòng)紧贴层压板的干燥光致抗蚀剂薄膜。然后将层压板暴露于紫外線(xiàn)辐射以将图案从光致抗蚀剂膜转移到层压板。一旦获得所需的電(diàn)路图案，就去除薄膜。

蚀刻電(diàn)路图案

一旦生成了图案，下一步就是蚀刻铜层压板。蚀刻是使用(yòng)液體(tǐ)或气體(tǐ)蚀刻剂清除不需要的部分(fēn)直到留下所需的電(diàn)路图案的过程。两种主要类型的蚀刻剂是液相和等离子相，这取决于要蚀刻的材料。刚性柔性PCB生产过程包括将层压板浸入带有(yǒu)蚀刻剂溶液的蚀刻液中。

钻孔

此阶段首先将PCB放置在酚醛纤维板之间以提供支撑。沿PCB边缘的两个或多(duō)个定位孔用(yòng)于排列PCB的各种特征，例如导電(diàn)图案和钻孔。这些孔用(yòng)于焊盘、通孔和板上的其他(tā)组件，例如插槽。

制造商(shāng)采取了许多(duō)预防措施来确保用(yòng)于刚性柔性PCB的钻头尺寸合适。如果钻头太大，可(kě)能(néng)会损坏電(diàn)路板钻头中的组件。另一方面，如果钻头太小(xiǎo)，则很(hěn)难将電(diàn)線(xiàn)穿过孔。大多(duō)数制造商(shāng)使用(yòng)钻床来确保提高钻孔的精度。钻床的效率是手持式钻机的四倍。

通孔電(diàn)镀

这是刚挠结合板制造过程的关键阶段。制造商(shāng)在包括孔内部在内的電(diàn)路板表面上化學(xué)沉积一层薄薄的化學(xué)镀铜。从刚性柔性PCB的一侧到另一侧形成電(diàn)连接。

覆盖层应用(yòng)

通过应用(yòng)覆盖层保护刚性柔性PCB的两侧非常重要。制造商(shāng)使用(yòng)覆盖层来屏蔽不应焊接的柔性電(diàn)路的所有(yǒu)區(qū)域。此外，覆盖层还可(kě)以保护電(diàn)路免受极端天气、溶剂和刺激性化學(xué)品的影响。 

选择的覆盖层材料是带有(yǒu)粘合剂的聚酰亚胺薄膜。使用(yòng)丝网印刷将覆盖层材料压印在表面上，并通过紫外線(xiàn)照射固化。覆盖层可(kě)以在加热和加压下层压，以确保适当的粘合。 

覆盖层的替代品是覆盖层。这是一种可(kě)以直接应用(yòng)于基材表面的材料。制造商(shāng)在考虑各种制造方法、应用(yòng)领域和使用(yòng)的材料后，使用(yòng)任何一种涂层。在任何情况下，覆盖层和覆盖层都确保了刚性柔性板的電(diàn)气完整性。

下料或切割柔性板

对柔性板进行下料是必须准确执行的重要步骤。如果制造商(shāng)正在大批量生产刚性柔性板，他(tā)们可(kě)能(néng)会选择液压冲床。由于成本高，产量低时不使用(yòng)该工具。可(kě)以使用(yòng)专门的下料刀(dāo)代替。 

测试和验证

最后，制造商(shāng)根据各种设计规范（如隔离、连续性和性能(néng)）测试刚性柔性電(diàn)路板。使用(yòng)不同的测试方法，包括飞针和网格探针测试方法。

包起来

刚性柔性PCB在電(diàn)路组装中发挥着至关重要的作用(yòng)。但是，制造商(shāng)必须采取质量控制措施，以确保電(diàn)路板按设计运行。生产过程的每一步都必须谨慎执行。这确保了電(diàn)路板在耐用(yòng)性和性能(néng)方面无与伦比。