柔性電路板的應用與發展

2022-10-17 18:03:05 字數 4908 閱讀 2974

編號:q/njxx-qr-jx-38-2008

南京資訊職業技術學院

畢業設計(**)說明書

作者屈甜甜學號 31213d12

系部微電子學院

專業電子電路設計與工藝

題目柔性電路板的應用與發展

指導教師孫鳳梅

評閱教師

完成時間: 2015 年 05 月 08 日

摘要:隨著時代的變遷人們生活水平也在變化著,電子科技已經是人類生活不可缺少的重要組成部分。所以人們對於電子產品的也隨之增高。

為了將電子產品外形的短小,精巧,輕薄,以及內建的功能要求的多樣化集於一體,來滿足我們的需求,柔性電路板則是其中必不可少的一環。因為它有著非常明顯的優越性,如:結構靈活,體積小巧,重量輕,甚至是旋轉摺疊等方面的要求。

基於中國是世界人口大國,所以柔性電路板在中國有著十分廣闊的經濟市場,中國的柔性電路板新興企業都有著難以估量的發展前途。本文在柔性電路板的基本概念這一觀點上,詳細闡述了柔性電路板的生產流程,工藝要求,應用情況和發展前景等。

關鍵詞:柔性電路板應用發展

title :application and development of the flexible printed circuit

abstract:as time changes, the level of people's lives changes and the society develops at the same time. electronic technology is an important part of the human life.

so the people to the requirements of electronic products also increased. in order to be short, electronic product appearance exquisite, thin, as well as a variety of built-in functional requirements set in one, to meet our needs, the flexible circuit board is an essential part of it. because it has obvious superiority:

such as: flexible structure, small volume, light weight, even the rotary folding and other requirements. based on the chinese is the most populous country in the world, so the flexible printed board has a very broad market in china.

the flexible printed board china emerging enterprises h**e prospects immeasurable. this point of view the concept of flexible printed board. requirements described in detail the flexible printed board production process, technology, application and development prospect.

keywords:flexible printed circuit application development

目錄1. 引言5

2. 柔性電路板的定義5

3. 柔性電路板的製作工藝6

3.1柔性電路板的製作流程6

3.2柔性電路板的工藝及其基本技術要求7

4. 柔性電路板的應用11

4.1柔性電路板的應用領域12

4.2柔性電路板的市場優勢12

5. 柔性電路板的發展動向13

結論13

致謝14

參考文獻14

1引言20世紀60年代末以來,電子領域行業借助於普通印製電路板的普及,其在小型化方面取得了一定的成功。而在70年代末80年代初期,由於積體電路的高密度、軟互連元件、表面安裝技術和元件的迅猛崛起,這為電子裝置的智慧型化、小型化、高可靠性提供了必不可少的條件。尤其是在軟互連元件這一部分——柔性線路板起的作用更加不容忽視,它打破了普通的傳統觀念,採用柔性即可彎曲性這一特點並且在各界工程技術人才不懈的努力下,已一步一步的開創了電子應用領域的新河。

隨著微電子技術的飛速發展,普通印製電路板的製造慢慢由之前的單一向現在的多層化、積層化、功能化和整合化方向進行發展。如今我們對於便攜產品的需求正在不斷的上公升,這也推動了pcb製造商擴大產業進行不斷創新來滿足我們現在所需的要求,因此紛紛增加柔性電路板(fpc)的**。跟據市場資料的調查顯示,2023年全球柔性電路市場經濟額在約為55億美元左右,而到了2023年則達到了近100億美元,pcb廠商正加快研製開發厚度更薄、重量更輕和密度更高的fpc即柔性電路板。

由於輕、薄、短、小的需求是當今人們最為關注的需求,所以柔性板的應用範圍也就變得越來越廣。

例如:攝像機、移動**、膝上型電腦、醫療裝置、高速噴墨印表機磁頭等的大量需求,這使印製電路設計中需要大量採用柔性電路板來實現它的功能。柔性電路板與其它印製板相比,它有著非常特別的優點,用它可以在狹小的空間進行大量佈線,這使板子有著更高的可靠性和機動性,尤其是在需要反覆彎曲的場合,柔性電路板比其它電纜(線)具有更長的使用壽命。

2柔性電路板的定義

柔性電路板(flexibleprintedcircuit,簡稱fpc),又稱饒性電路板,軟性線路板等。是由在柔性介質表面製作有導體線路。本文中提到的柔性板指的就是柔性印製電路板。

普通的導體與柔性介質之間一般都是用膠粘接的,雖然目前也有無膠銅箔材料。由於柔性板介質的介電常數與普通印製電路板相比較低,這就可以給導體提供良好的絕緣性能和阻抗效能。與此同時柔性介質非常薄並具有柔性,並且同樣具有較好的抗拉力、多功能性和散熱效能。

柔性電路板與普通的硬質電路板最大的不同就是,柔性板能夠以很多種方式來進行彎曲、摺疊或重複運動。為了發崛柔性板的所有可能性,設計者大都使用多種結構來滿足不同產品的各種需求,如單面板、雙面板,多層板和軟硬結合板等。

目前市場上有的是兩種型別的柔性板:印製(蝕刻)的和絲印的。絲印的柔性板又被稱為聚合物厚膜柔性板,它與普通的印製蝕刻技術有著一定的不同,柔性電路板技術是採用其它工序直接在介質薄膜上將絲印導電油墨作為導體,來形成我們所需要的電路。

雖然柔性板的應用場合在不斷擴大,但是印製的柔性板還是這兩種中使用最廣的。

3柔性板的製作工藝

3.1 柔性板的製作流程

柔性電路板有單層板,雙層板以及多層板之分,所採用的基材大多以聚醯亞胺覆銅板為主。此種材料耐熱性高、尺寸穩定性好,與兼有機械保護和良好電氣絕緣性能的覆蓋膜通過壓制而成最終產品。

(1)單面板流程

(2)雙面板流程

銅箔——鑽孔——黑孔(pth)——鍍銅——前處理——壓乾膜——**——顯影——蝕刻——剝膜——aoi——假貼合——壓合——沖孔——貼覆蓋膜——電鍍前處理——電鍍——電鍍後處理——印刷——外型沖切——電測——外觀檢查——出貨

(3)多層板流程

銅箔——鑽孔——銅箔的表面處理——電鍍——前處理——貼乾膜——對位——**——顯影——圖形電鍍——脫膜——前處理——貼乾膜——對位——**——顯影——蝕刻——脫膜——表面處理——貼覆蓋膜——壓制——固化——沉鎳金——印字元——剪下——電測——沖切——終檢——包裝——出貨;

3.2柔性電路板的製作工藝及其基本技術要求

通過比較柔性電路板和普通印製電路板,我們可以發現柔性電路板的設計難度較大,除了考慮電性互相交聯實現方式外,其柔性,可靠性等結構也是我們必須加強重視的部分。對於不同的硬體設施所需要的柔性版效能也會與之不同,所以我們應該根據不同硬體在不同場合的需要,來確定合適的柔性要求。例如:

部分柔性版只需要在其安裝時彎曲一次就能達到所需的要求然後加以固定。而在另一部分產品中,如幾年前的翻蓋手機,又或是我們日常生活中經常使用的膝上型電腦,這兩個都是通過轉軸的柔性板來實現功能的,所以柔性版就需要一定的彎曲次數。然而在具有更高要求的是在硬碟磁頭等場合中使用的柔性版,需要更長時間的往返彎曲運動。

綜上所述:我們需要跟具柔性要求不一樣,來選擇不同的柔性電路板的加工方式。

在這裡我以柔性電路板中的雙面板為例介紹柔性電路板的製作工藝:

3.2.1開料

如圖所示,柔性板所使用的材料大部分都呈卷狀,但是因為並不是所有工序都要在卷狀的基礎山加以加工,所以我們在多數開料時,都是從大塊基材上分割我們所需要的大小尺寸來進行加工,而柔性覆銅箔層壓板對外力的承受能力極差,很容易收到損壞,並且在開料時受到的損傷將對以後各工序的合格率產生嚴重影響。由此我們可以知道即使看上去是十分簡單的開料,為了保證材料的品質不受人為因素的影響,我們也必須在小心的基礎上認真進行作業。

工藝要求:板子的尺寸公差越小越好;板子的邊緣必須平整無屑;板子的平面上避免有刮痕

3.2.2鑽孔

柔性電路板的鑽孔程式與普通印製電路板都是在子昂通的機器裝置上進行鑽孔這項程式,但是由於板子性質的不同,我們在鑽孔時所需的條件也並不相同。因為柔性板所使用的粘結劑非常柔軟,很容易將我們的刀頭黏住,所以我們在對柔性板鑽孔時最好使用柔性板專用刀具。由於柔性板的覆蓋層增強層的鑽孔基本一致並且都較薄,鑽孔時我們可以採用疊加試來進行作業。

但是在使用這種方式時由於柔性板的粘結劑十分容易殘留在鑽頭上,所以我們必須經常對鑽頭進行檢查,並在適當時調節鑽頭速度。

圖1開料圖2鑽孔機

3.2.3黑孔

黑孔至柔性電路板的製作中所起到的作用於pth相同,黑孔的實質就是在孔壁上不以傳統的化學通方式來將孔壁進行導體化,而是以在孔壁上沉積一層黑色的碳膜為主來提高孔壁的吸附力,使後續電鍍流程能更加順利的進行。

黑孔的工藝流程:

清潔整孔處理——黑孔化處理——乾燥——微蝕——乾燥——電鍍銅;

黑孔化原理:黑孔化的實質就是把精細的石墨與炭黑通過物理作用在孔壁上的一層導電膜,我們可以利用這個導電膜不經過化學沉銅直接進行電鍍銅。

黑孔的主要特點:

1.環保:黑孔化水全是採用環保原料,不比pth含有難以分解的edta、edtp以及可以致癌的甲醛等有害物質。不會對環境造成汙染,並且廢水處理簡單便捷且成本較低;

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