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柔性電路板FPC表面電鍍知識(shí)
來(lái)源:精益生產(chǎn)促進(jìn)中心 編輯: 時(shí)間:2017/4/15 9:00:53 (閱讀:1884次)
通常,用軟性絕緣基材制成的PCB稱為軟性PCB或撓性PCB,剛撓復(fù)合型的PCB稱剛撓性PCB。它適應(yīng)了當(dāng)今電子產(chǎn)品向高密度及高可靠性、小型化、輕量化方向發(fā)展的需要,還滿足了嚴(yán)格的經(jīng)濟(jì)要求及市場(chǎng)與技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)的需要。

FPC柔性線路板基礎(chǔ)知識(shí)

 

   軟性PCB通常根據(jù)導(dǎo)體的層數(shù)和結(jié)構(gòu)進(jìn)行如下分類:

 

1.1單面軟性PCB

   單面軟性PCB,只有一層導(dǎo)體,表面可以有覆蓋層或沒(méi)有覆蓋層。

       所用的絕緣基底材料,隨產(chǎn)品的應(yīng)用的不同而不同。

       一般常用的絕緣材料有聚酯、聚酰亞胺、聚四氟乙烯、軟性環(huán)氧-玻璃布

   

單面軟性PCB又可進(jìn)一步分為如下四類:

   1)無(wú)覆蓋層單面連接的

   這類軟性PCB的導(dǎo)線圖形在絕緣基材上,導(dǎo)線表面無(wú)覆蓋層。

       像通常的單面剛性PCB一樣。

       這類產(chǎn)品是最廉價(jià)的一種,通常用在非要害且有環(huán)境保護(hù)的應(yīng)用場(chǎng)合。          其互連是用錫焊、熔焊或壓焊來(lái)實(shí)現(xiàn)。它常用在早期的電話機(jī)中。

  

   2)有覆蓋層單面連接的

   這類和前類相比,只是根據(jù)客戶要求在導(dǎo)線表面多了一層覆蓋層。

       覆蓋時(shí)需把焊盤(pán)露出來(lái),簡(jiǎn)單的可在端部區(qū)域不覆蓋。

       要求精密的則可采用余隙孔形式。

       它是單面軟性PCB中應(yīng)用最多、最廣泛的一種,在汽車儀表、電子儀器中廣泛使用。

 

   3)無(wú)覆蓋層雙面連接的

   這類的連接盤(pán)接口在導(dǎo)線的正面和背面均可連接。

       為此在焊盤(pán)處的絕緣基材上開(kāi)一個(gè)通路孔,這個(gè)通路孔可在絕緣基材的所需位置上先沖制、蝕刻或其它機(jī)械方法制成。

   它用于兩面安裝元、器件和需要錫焊的場(chǎng)合,通路處焊盤(pán)區(qū)無(wú)絕緣基材,此類焊盤(pán)區(qū)通常用化學(xué)方法去除。 


   4)有覆蓋層雙面連接的

   這類與前類不同處是表面有一層覆蓋層。但覆蓋層有通路孔,也允許其          兩面都能端接,且仍保持覆蓋層。

       這類軟性PCB是由兩層絕緣材料和一層金屬導(dǎo)體制成。

       被用在需要覆蓋層與周圍裝置相互絕緣,并自身又要相互絕緣,

      末端又需要正、反面都連接的場(chǎng)合。

 

 

1.2雙面軟性PCB

   雙面軟性PCB,有兩層導(dǎo)體。

       這類雙面軟性PCB的應(yīng)用和優(yōu)點(diǎn)與單面軟性PCB相同,

       其主要優(yōu)點(diǎn)是增加了單位面積的布線密度。

       它可按有、無(wú)金屬化孔和有、無(wú)覆蓋層分為:a無(wú)金屬化孔、無(wú)覆蓋層的;b無(wú)金屬化孔、有覆蓋層的;c有金屬化孔、無(wú)覆蓋層的;d有金屬化孔、有覆蓋層的。無(wú)覆蓋層的雙面軟性PCB較少應(yīng)用。

 

1.3多層軟性PCB 

   軟性多層PCB如剛性多層PCB那樣

       采用多層層壓技術(shù),可制成多層軟性PCB。

       最簡(jiǎn)單的多層軟性PCB是在單面PCB兩面覆有兩層銅屏蔽層而形成的三層軟性PCB。

       這種三層軟性PCB在電特性上相當(dāng)于同軸導(dǎo)線或屏蔽導(dǎo)線。

       最常用的多層軟性PCB結(jié)構(gòu)是四層結(jié)構(gòu),用金屬化孔實(shí)現(xiàn)層間互連,中間二層一般是電源層和接地層。

   

    多層軟性PCB的優(yōu)點(diǎn)是基材薄膜重量輕并有優(yōu)良的電氣特性,如低的介電常數(shù)。用聚酰亞胺薄膜為基材制成的多層軟性PCB板,比剛性環(huán)氧玻璃布多層PCB板的重量約輕1/3,但它失去了單面、雙面軟性PCB優(yōu)良的可撓性,大多數(shù)此類產(chǎn)品是不要求可撓性的。

 

 

 

1.柔性電路板FPC電鍍

 

(1)FPC電鍍的前處理柔性印制板FPC經(jīng)過(guò)涂覆蓋層工藝后露出的銅導(dǎo)體表面可能會(huì)有膠黏劑或油墨污染,也還會(huì)有因高溫工藝產(chǎn)生的氧化、變色,要想獲得附著力良好的緊密鍍層必須把導(dǎo)體表面的污染和氧化層去除,使導(dǎo)體表面清潔。但這些污染有的和銅導(dǎo)體結(jié)合十分牢固,用弱的清洗劑并不能完全去除,因此大多往往采用有一定強(qiáng)度的堿性研磨劑和拋刷并用進(jìn)行處理,覆蓋層膠黏劑大多都是環(huán)氧樹(shù)脂類而耐堿性能差,這樣就會(huì)導(dǎo)致粘接強(qiáng)度下降,雖然不會(huì)明顯可見(jiàn),但在FPC電鍍工序,鍍液就有可能會(huì)從覆蓋層的邊緣滲入,嚴(yán)重時(shí)會(huì)使覆蓋層剝離。在最終焊接時(shí)出現(xiàn)焊錫鉆人到覆蓋層下面的現(xiàn)象。可以說(shuō)前處理清洗工藝將對(duì)柔性印制板F{C的基本特性產(chǎn)生重大影響,必須對(duì)處理?xiàng)l件給予充分重視。

 

(2)FPC電鍍的厚度電鍍時(shí),電鍍金屬的沉積速度與電場(chǎng)強(qiáng)度有直接關(guān)系,電場(chǎng)強(qiáng)度又隨線路圖形的形狀、電極的位置關(guān)系而變化,一般導(dǎo)線的線寬越細(xì),端子部位的端子越尖,與電極的距離越近電場(chǎng)強(qiáng)度就越大,該部位的鍍層就越厚。在與柔性印制板有關(guān)的用途中,在同一線路內(nèi)許多導(dǎo)線寬度差別極大的情況存在這就更容易產(chǎn)生鍍層厚度不均勻,為了預(yù)防這種情況的發(fā)生,可以在線路周圍附設(shè)分流陰極圖形,吸收分布在電鍍圖形上不均勻的電流,最大限度地保證所有部位上的鍍層厚薄均勻。因此必須在電極的結(jié)構(gòu)上下功夫。在這里提出一個(gè)折中方案,對(duì)于鍍層厚度均勻性要求高的部位標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格,對(duì)于其他部位的標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)放松,例如熔融焊接的鍍鉛錫,金屬線搭(焊)接的鍍金層等的標(biāo)準(zhǔn)要高,而對(duì)于一般防腐之用的鍍鉛錫,其鍍層厚度要求相對(duì)放松。

 

(3)FPC電鍍的污跡、污垢剛剛電鍍好的鍍層狀態(tài),特別是外觀并沒(méi)有什么問(wèn)題,但不久之后有的表面出現(xiàn)污跡、污垢、變色等現(xiàn)象,特別是出廠檢驗(yàn)時(shí)并未發(fā)現(xiàn)有什么異樣,但待用戶進(jìn)行接收檢查時(shí),發(fā)現(xiàn)有外觀問(wèn)題。這是由于漂流不充分,鍍層表面上有殘留的鍍液,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間慢慢地進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)而引起的。特別是柔性印制板,由于柔軟而不十分平整,其凹處易有各種溶液“積存?,而后會(huì)在該部位發(fā)生反應(yīng)而變色,為了防止這種情況的發(fā)生不僅要進(jìn)行充分漂流,而且還要進(jìn)行充分干燥處理。可以通過(guò)高溫的熱老化試驗(yàn)確認(rèn)是否漂流充分。

 

2.柔性電路板FPC化學(xué)鍍

 

當(dāng)要實(shí)施電鍍的線路導(dǎo)體是孤立而不能作為電極時(shí),就只能進(jìn)行化學(xué)鍍。一般化學(xué)鍍使用的鍍液都有強(qiáng)烈的化學(xué)作用,化學(xué)鍍金工藝等就是典型的例子。化學(xué)鍍金液就是pH值非常高的堿性水溶液。使用這種電鍍工藝時(shí),很容易發(fā)生鍍液鉆人覆蓋層之下,特別是如果覆蓋膜層壓工序質(zhì)量管理不嚴(yán),粘接強(qiáng)度低下,更容易發(fā)生這種問(wèn)題。

 

置換反應(yīng)的化學(xué)鍍由于鍍液的特性,更容易發(fā)生鍍液鉆入覆蓋層下的現(xiàn)象,用這種工藝電鍍很難得到理想的電鍍條件。

 

3.柔性電路板FPC熱風(fēng)整平

 

熱風(fēng)整平原本是為剛性印制板PCB涂覆鉛錫而開(kāi)發(fā)出來(lái)的技術(shù),由于這種技術(shù)簡(jiǎn)便,也被應(yīng)用于柔性印制板FPC上。熱風(fēng)整平是把在制板直接垂直浸入熔融的鉛錫槽中,多余的焊料用熱風(fēng)吹去。這種條件對(duì)柔性印制板FPC來(lái)說(shuō)是十分苛刻的,如果對(duì)柔性印制板FPC不采取任何措施就無(wú)法浸入焊料中,必須把柔性印制板FPC夾到鈦鋼制成的絲網(wǎng)中間,再浸入熔融焊料中,當(dāng)然事先也要對(duì)柔性印制板FPC的表面進(jìn)行清潔處理和涂布助焊劑。

 

由于熱風(fēng)整平工藝條件苛刻也容易發(fā)生焊料從覆蓋層的端部鉆到覆蓋層之下的現(xiàn)象,特別是覆蓋層和銅箔表面粘接強(qiáng)度低下時(shí),更容易頻繁發(fā)生這種現(xiàn)象。由于聚酰亞胺膜容易吸潮,采用熱風(fēng)整平工藝時(shí),吸潮的水分會(huì)因急劇受熱蒸發(fā)而引起覆蓋層起泡甚至剝離,所以在進(jìn)行FPC熱風(fēng)整平之前,必須進(jìn)行干燥處理和防潮管理。

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