FPC柔性线路板基础知识

跟着软性PCB产量比的不断增加及刚挠性PCB的运用与推行，现在比较常见在说PCB时加上软性、刚性或刚挠性再说它是几层的FPC。一般，用软性绝缘基材制成的FPC称为软性FPC或挠性FPC，刚挠复合型的PCB称刚挠性PCB。它习气了当今电子产品向高密度及高可靠性、小型化、轻量化方向开展的需求，还满意了严格的经济要求及商场与技术竞赛的需求。

在国外，软性PCB在六十年代初已广泛运用。我国，则在六十年代中才初步出产运用。近年来，跟着全球经济一体化与敞开市尝引入技术的促进其运用量不断地在增加，有些中小型刚性FPC厂瞄准这一机会选用软性硬做工艺，运用现有设备对工装东西及工艺进行改善，转型出产软性PCB与习气软性PCB用量不断增加的需求。为进一步知道PCB，这儿对软性PCB工艺作一评论性介绍。

一、软性PCB分类及其优缺点

1．软性PCB分类

软性PCB一般根据导体的层数和结构进行如下分类：

1.1单面软性PCB

单面软性PCB，只有一层导体，外表能够有掩盖层或没有掩盖层。所用的绝缘基底材料，随产品的运用的不同而不同。一般常用的绝缘材料有聚酯、聚酰亚胺、聚四氟乙烯、软性环氧-玻璃布等。

单面软性PCB又可进一步分为如下四类：

1）无掩盖层单面联接的

这类软性PCB的导线图形在绝缘基材上，导线外表无掩盖层。像一般的单面刚性FPC一样。这类产品是廉价的一种，一般用在非要害且有环境保护的运用场合。其互连是用锡焊、熔焊或压焊来完结。它常用在前期的电话机中。

2）有掩盖层单面联接的

这类和前类比较，只是根据客户要求在导线外表多了一层掩盖层。掩盖时需把焊盘露出来，简略的可在端部区域不掩盖。要求精密的则可选用余隙孔形式。它是单面软性PCB中运用Z多、Z广泛的一种，在轿车外表、电子仪器中广泛运用。

3）无掩盖层双面联接的

这类的联接盘接口在导线的正面和不和均可联接。为了做到这一点，在焊盘处的绝缘基材上开一个通路孔，这个通路孔可在绝缘基材的所需位置上先冲制、蚀刻或其它机械方法制成。它用于双面设备元、器件和需求锡焊的场合，通路处焊盘区无绝缘基材，此类焊盘区一般用化学方法去除。

4）有掩盖层双面联接的

这类与前类不同处是外表有一层掩盖层。但掩盖层有通路孔，也答应其双面都能端接，且仍坚持掩盖层。这类软性PCB是由两层绝缘材料和一层金属导体制成。被用在需求掩盖层与周围设备互相绝缘，并自身又要互相绝缘，结束又需求正、不和都联接的场合。

1.2双面软性PCB

双面软性PCB，有两层导体。这类双面软性PCB的运用和利益与单面软性PCB相同，其主要利益是增加了单位面积的布线密度。它可按有、无金属化孔和有、无掩盖层分为：a无金属化孔、无掩盖层的；b无金属化孔、有掩盖层的；c有金属化孔、无掩盖层的；d有金属化孔、有掩盖层的。无掩盖层的双面软性PCB较少运用。

1.3多层软性PCB

软性多层PCB如刚性多层PCB那样，选用多层层压技术，可制成多层FPC柔性线路板。简略的多层软性PCB是在单面PCB双面覆有两层铜屏蔽层而构成的三层软性PCB。这种三层软性PCB在电特性上相当于同轴导线或屏蔽导线。常用的多层软性PCB结构是四层结构，用金属化孔完结层间互连，中心二层一般是电源层和接地层。

多层软性PCB的利益是基材薄膜重量轻并有优异的电气特性，如低的介电常数。用聚酰亚胺薄膜为基材制成的多层软性PCB板，比刚性环氧玻璃布多层PCB板的重量约轻1/3，但它失去了单面、双面软性PCB优异的可挠性，大多数此类产品是不要求可挠性的。

多层软性PCB可进一步分红如下类型：

1）挠性绝缘基材上构成多层PCB，其制品规矩为能够挠曲：这种结构一般是把许多单面或双面微带可挠性PCB的双面端粘结在一起，但其中心部分并末粘结在一起，然后具有高度可挠性。为了具有所期望的电气特性，如特性阻抗性能和它所互连的刚性PCB相匹配，多层软性PCB部件的每个线路层，有必要在接地面上规划信号线。为了具有高度的可挠性，导线层上可用一层薄的、适合的涂层，如聚酰亚胺，替代一层较厚的层压掩盖层。金属化孔使可挠性线路层之间的z面完结所需的互连。这种多层软性PCB适合用于要求可挠性、高可靠性和高密度的规划中。

2）在软性绝缘基材上构成多层PCB，其制品末规矩能够挠曲：这类多层软性PCB是用软性绝缘材料，如聚酰亚胺薄膜，层限制成多层板。在层压后失去了固有的可挠性。当规划要求大极限地运用薄膜的绝缘特性，如低的介电常数、厚度均匀介质、较轻的重量和能连续加工等特性时，就选用这类软性PCB。例如，用聚酰亚胺薄膜绝缘材料制造的多层PCB比环氧玻璃布刚性PCB的重量大约轻三分之一。

3）在软性绝缘基材上构成多层PCB，其制品有必要能够成形，而不是可连续挠曲的：这类多层软性PCB是由软性绝缘材料制成的。虽然它用软性材料制造，但因受电气规划的束缚，如为了所需的导体电阻，要求用厚的导体，或为了所需的阻抗或电容，要求在信号层和接地层之间有厚的绝缘阻隔，因此，在制品运用时它已成形。术语“可成型的”定义为：多层软性PCB部件具有做成所要求的形状的才能，并在运用中不能再挠曲。在航空电子设备单元内部布线中运用。这时，要求带状线或三维空间规划的导体电阻低、电容耦合或电路噪声极小以及在互连端部能滑润地曲折成90°。用聚酰亚胺薄膜材料制成的多层软性PCB完结了这种布线使命。由于聚酰亚胺薄膜耐高温、有可挠性、而且总的电气和机械特性杰出。为了完结这个部件截面的全部互连，其中走线部分进一步可分红多个多层挠性线路部件，并用胶粘带合在一起，构成一条印制电路束。

1.4刚性-软性多层PCB

该类型一般是在一块或二块刚性PCB上，包含有构成整体所必不可少的软性PCB。软性PCB层被层压在刚性多层PCB内，这是为了具有特别电气要求或为了要延伸到刚性电路外面，以朝代Z平面电路装连才能。这类产品在那些把紧缩重量和体积作为要害，且要确保高可靠性、高密度组装和优异电气特性的电子设备中得到了广泛的运用。

刚性－软性多层PCB也可把许多单面或双面软性PCB的结束粘合限制在一起成为刚性部分，而中心不粘合成为软性部分，刚性部分的Z面用金属化孔互连。可把可挠性线路层压到刚性多层板内。这类PCB越来越多地用在那些要求超高封装密度、优异电气特性、高可靠性和严格束缚体积的场合。

已经有一系列的混合多层软性PCB部件规划用于军用航空电子设备中，在这些运用场合，重量和体积是至关重要的。为了符合规矩的重量和体积极限，内部封装密度有必要极高。除了电路密度高以外，为了使串扰和噪声小，全部信号传输线有必要屏蔽。若要运用屏蔽的分别导线，则实际上不可能经济地封装到体系中。这样，就运用了混合的多层 

软性PCB来完结其互连。这种部件将屏蔽的信号线包含在扁平带状线软性PCB中，而后者又是刚性PCB的一个必要组成部分。在比较高水平的操作场合，制造完结后，PCB构成一个90°的S形曲折，然后供应了z平面互连的途径，并且在x、y和z平面振动应力作用下，可在锡焊点上消除应力-应变。

2．利益 刚性区域 刚性区域

2.1可挠性

运用柔性FPC的一个显着利益是它能更便当地在三维空间走线和装连，也可曲折或折叠起来运用。只需在容许的曲率半径范围内曲折，可饱尝几千至几万次运用而不至损坏。

2.2减小体积

在组件装连中，同运用导线缆比，软性PCB的导体截面薄而扁平，减少了导线标准，并可沿着机壳成形，使设备的结构愈加紧凑、合理，减小了装连体积。与刚性PCB比，空间可节省60~90%。

2.3减轻重量

在相同体积内，软性PCB与导线电缆比，在相同载流量下，其重量可减轻约70%，与刚性PCB比，重量减轻约90%。

2.4装连的一致性

用软性PCB装连，消除了用导线电缆接线时的差错。只需加工图纸经过校对通往后，全部往后出产出来的绕性电路都是相同。装联接线时不会产生错接。

2.5增加了可靠性

当选用软性PCB装连时，由于可在X、Y、Z三个平面上布线，减少了转接互连，使整体系的可靠性增加，且对毛病的查看，供应了便当。

2.6电气参数规划可控性

根据运用要求，规划师在进行软性PCB规划时，可控制电容、电感、特性阻抗、延迟和衰减等。能规划成具有传输线的特性。由于这些参数与导线宽度、厚度、距离、绝缘层厚度、介电常数、损耗角正切等有关，这在选用导线电缆时是难于办到的。2.7结束可整体锡焊

软性PCB象刚性PCB一样，具有终端焊盘，可消除导线的剥头和搪锡，然后节约了本钱。终端焊盘与元、器件、插头联接，可用浸焊或波峰焊来替代每根导线的手艺锡焊。

2.8材料运用可选择

软性PCB可根据不同的运用要求，选用不同的基底材料来制造。例如，在要求本钱低的装连运用中，可运用聚酯薄膜。在要求高的运用中，需求具有优异的性能，可运用聚酰亚薄膜。

2.9低本钱

用软性PCB装连，能使总的本钱有所下降。这是由于：

1）由于软性PCB的导线各种参数的一致性；实行整体端接，消除了电缆导线装连时常常产生的错误和返工,且软性PCB的替换比较便当。

2）软性PCB的运用使结构规划简化，它可直接粘附到构件上，减少线夹和其固定件。

3）对于需求有屏蔽的导线，用软性PCB价格较低。

2.10加工的连续性

由于软性覆箔板可连续成卷状供应，因此可完结FPC打样的连续出产。这也有利于下降本钱。

3．缺点

3.1一次性初始本钱高

由于软性PCB是为特别运用而规划、制造的，所以初步的电路规划、布线和照相底版所需的费用较高。除非有特别需求运用软性PCB外，一般少量运用时，Z好不选用。

3.2软性PCB的更改和修补比较困难

软性PCB一旦制成后，要更改有必要从底图或编制的光绘程序初步，因此不易更改。其外表掩盖一层保护膜，修补前要去除，修补后又要康复，这是比较困难的作业。

3.3标准受束缚

软性PCB在尚不普的情况下，一般用间歇法工艺制造，因此遭到出产设备标准的束缚，不能做得很长，很宽。

3.4操作不妥易损坏

装连人员操作不妥易引起软性电路的损坏，其锡焊和返工需求经过训练的人员操作。