多層柔性電路板

多層柔性電路由3層及以上用電介質(zhì)封裝的銅層組成，通常通過電鍍通孔連接。可以在有或沒有覆蓋膜的情況下制造多層電路。

多層柔性電路板疊層圖

何時會用到多層柔性電路板

1、當(dāng)電路密度和布線不能在單面柔性電路板上布線時需要用到雙面柔性電路板

2、需要用到接地層和電源層應(yīng)用時需要用到雙面柔性線路板

3、用于屏蔽應(yīng)用時需要用到雙面柔性PCB

4、需要密集表面貼裝時需要使用雙面柔性線路板

5、需要增加電路密度，而單面和雙面柔性電路板無法滿足布線要求時

6、需要帶屏蔽功能的受控阻抗時需要用到多層柔性PCB

多面柔性電路板的特性

1、多達(dá)3個甚至更多的導(dǎo)電層

2、可以使用銅鎳和康銅等電阻箔

3、有未邦定的區(qū)域以增加靈活性

4、EMI/RFI 屏蔽

柔性電路板生產(chǎn)廠家

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什么是FPC柔性線路板？

柔性電路板又稱“軟板”、柔性電路，英文：Flexible printed circuit board，簡稱FPC。是用柔性的絕緣基材（主要是聚酰亞胺（(Kapton) ）或聚酯薄膜，常見的柔性材料供應(yīng)商是杜邦和松下）制成的印刷電路板。柔性線路板提供優(yōu)良的電性能，能滿足更小型和更高密度安裝的設(shè)計需要，也有助于減少組裝工序和增強可靠性。柔性印刷電路板具有許多硬性印刷電路板（硬板）不具備的優(yōu)點。柔性電路板是滿足電子產(chǎn)品小型化和移動要求的惟一解決方法。它可以自由彎曲、卷繞、折疊（如果彎曲或者折疊后導(dǎo)致折痕，則可能會導(dǎo)致銅的損壞），可以承受數(shù)百萬次的動態(tài)彎曲而不損壞導(dǎo)線，可依照空間布局要求任意安排，并在三維空間任意移動和伸縮，從而達(dá)到元器件裝配和導(dǎo)線連接的一體化；柔性電路板可大大縮小電子產(chǎn)品的體積和重量，適用電子產(chǎn)品向高密度、小型化、高可靠方向發(fā)展的需要。因此，F(xiàn)PC在航天、軍事、移動通訊、手提電腦、計算機(jī)外設(shè)、PDA、數(shù)字相機(jī)等領(lǐng)域或產(chǎn)品上得到了廣泛的應(yīng)用。

柔性線路板的功能可區(qū)分為四種，分別為引線路 (Lead Line)、印刷電路 (Printed Circuit)、連接器 (Connector) 以及多功能整合系統(tǒng) (Integration of Function)，用途涵蓋了電腦、電腦周邊輔助系統(tǒng)、消費性民生電器及汽車等范圍。

柔性線路板圖片

柔性線路板與硬板有什么區(qū)別？

柔性印刷電路板與剛性板有很大不同：

• 材料

剛性板通常由FR4（玻璃環(huán)氧樹脂化合物）制成，而柔性電路由聚酰亞胺制成。有些情況下剛性板是用聚酰亞胺制成的，但并不常見。

• 覆蓋膜

柔性PCB要么具有柔性掩?；蚋采w層，而剛性板通常只使用阻焊層。當(dāng)使用覆蓋層時，開口被布線或激光切割。然后使用粘合劑（通常為 1 或 2 密耳厚）將覆蓋層粘附到柔性件上。

• 加強筋

柔性印刷電路板通常使用FR4或聚酰亞胺加強筋來加強特定的非彎曲區(qū)域。加強筋要么層壓到撓性件上，要么使用 PSA（壓敏粘合劑）粘合。硬板不需要加強筋。

• 介電常數(shù)

硬板材料的相對介電常數(shù)范圍很廣，而柔性聚酰亞胺材料通常為 3.4。

柔性電路板的分類

柔性印刷線路板如果按照層數(shù)（即導(dǎo)電銅箔的層數(shù)）分類的話，有單面、雙面和多層板之分，具體的介紹如下：

• 單面柔性線路板

單面柔性電路采用單面PI敷銅板材料，在線路完成之后，再覆蓋一層保護(hù)膜，其只有一層導(dǎo)體。柔性線路板可以在基膜中形成孔以允許元件引線穿過通過焊接以進(jìn)行互連。單面柔性電路的制造可以帶有或不帶有諸如覆蓋膜之類的保護(hù)涂層，但是在電路上使用保護(hù)涂層是最常見的做法。還有一種單面柔性印刷電路板的制作方法是使用純銅箔材料在電路制程中，先后在兩面分別各加一層保護(hù)膜，成為一種只有單層導(dǎo)體但在電路板的雙面都有導(dǎo)體露出的電路板。

單層柔性的結(jié)構(gòu)：這種結(jié)構(gòu)的柔性板是最簡單結(jié)構(gòu)的柔性板。通?；?透明膠+銅箔是一套買來的原材料，保護(hù)膜+透明膠是另一種買來的原材料。首先，銅箔要進(jìn)行刻蝕等工藝處理來得到需要的電路，保護(hù)膜要進(jìn)行鉆孔以露出相應(yīng)的焊盤。清洗之后再用滾壓法把兩者結(jié)合起來。然后再在露出的焊盤部分電鍍金或錫等進(jìn)行保護(hù)。這樣，大板就做好了。一般還要沖壓成相應(yīng)形狀的小電路板。 也有不用保護(hù)膜而直接在銅箔上印阻焊層的，這樣成本會低一些，但電路板的機(jī)械強度會變差。除非強度要求不高但價格需要盡量低的場合，最好是應(yīng)用貼保護(hù)膜的方法。

• 雙面柔性線路板

當(dāng)電路的線路太復(fù)雜、單層柔性線路板無法布線或需要銅箔以進(jìn)行接地屏蔽時，就需要選用雙層柔性電路板甚至多層柔性電路板。

雙面柔性線路板是使用雙面PI板敷銅板材料于雙面電路完成后，兩面分別加上一層保護(hù)膜，成為一種具有雙層導(dǎo)體的電路板。還有一種雙面柔性電路板是使用兩層單面PI敷銅板材料中間輔以在特定位置開窗的粘結(jié)膠進(jìn)行壓合，成為在局部區(qū)域壓合，局部區(qū)域兩層分離結(jié)構(gòu)的雙面導(dǎo)體線路板以達(dá)到在分層區(qū)具備高撓曲性能的電路板。

雙面板的兩面都有焊盤，主要用于和其他電路板的連接。雖然它和單層板結(jié)構(gòu)相似，但制作工藝差別很大。它的原材料是銅箔，保護(hù)膜+透明膠。先要按焊盤位置要求在保護(hù)膜上鉆孔，再把銅箔貼上，腐蝕出焊盤和引線后再貼上另一個鉆好孔的保護(hù)膜即可。

• 多層柔性線路板

具有三層或更多層導(dǎo)體的柔性電路被稱為多層柔性電路。通常這些層通過電鍍通孔互連。多層柔性印刷電路的各層可以在整個結(jié)構(gòu)中連續(xù)層壓在一起，也可以不連續(xù)層壓在一起。在需要最大靈活性的情況下，不連續(xù)層壓的做法很常見。

多層板與單層板最典型的差異是增加了過孔結(jié)構(gòu)以便連結(jié)各層銅箔。一般基材+透明膠+銅箔的第一個加工工藝就是制作過孔。先在基材和銅箔上鉆孔，清洗之后鍍上一定厚度的銅，過孔就做好了。之后的制作工藝和單層板幾乎一樣。

• 軟硬結(jié)合板

柔性線路板除了它本身以外，還可以與硬板結(jié)合，利用兩者各自的優(yōu)勢和特長，形成可以應(yīng)用于特定場景的軟硬結(jié)合板（rigid-flexible PCB）。

軟硬結(jié)合板通常是屬于多層線路板，層與層之間通常電鍍通孔來實現(xiàn)電氣連接。

按照基材和銅箔的結(jié)合方式劃分，柔性電路板可分為兩種：有膠柔性板和無膠柔性板。

其中無膠柔性板的價格比有膠的柔性板要高得多，但是它的柔韌性、銅箔和基材的結(jié)合力、焊盤的平面度等參數(shù)也比有膠柔性板要好。所以它一般只用于那些要求很高的場合，如：COF(CHIP ON FLEX，柔性板上貼裝裸露芯片，對焊盤平面度要求很高)等。 由于其價格太高，在市場上應(yīng)用的絕大部分柔性板還是有膠的柔性板。由于柔性板主要用于需要彎折的場合，若設(shè)計或工藝不合理，容易產(chǎn)生微裂紋、開焊等缺陷。

柔性線路板的優(yōu)勢

雖然硬板PCB目前依然是世界上產(chǎn)量最多的PCB，其與柔性PCB有著本質(zhì)的區(qū)別，但是柔性電路板由于有其獨特的優(yōu)勢，因此也被大量的使用：

• 柔性線路板可以節(jié)省空間和重量

柔性電路板的重量通常只為硬板重量的10%，柔性電路提供了更大的安裝和包裝自由度。由于其可彎曲、卷繞、折疊，可依照空間布局要求任意安排，并在三維空間任意移動和伸縮，從而達(dá)到元器件裝配和導(dǎo)線連接的一體化，因此使用柔性電路板可以讓設(shè)備便得更為緊湊。另外，由于其重量更輕，它也降低了運輸成本。

• 更強的穩(wěn)定性和可靠性

由于柔性電路具有更少的焊點，因此也少了由于焊接所可能帶來的問題，比如焊接不良等，這增強了其可靠性和穩(wěn)定性。

FPC還具有良好的散熱性和可焊性以及易于裝連、綜合成本較低等優(yōu)點，軟硬結(jié)合的設(shè)計也在一定程度上彌補了柔性基材在元件承載能力上的略微不足。

柔性線路板的缺點

• (1)一次性初始成本高
  

由于柔性PCB是為特殊應(yīng)用而設(shè)計、制造的，所以開始的電路設(shè)計、布線和照相底版所需的費用較高。除非有特殊需要應(yīng)用柔性PCB外，通常少量應(yīng)用時，最好不采用。

• (2)柔性PCB的更改和修補比較困難

柔性PCB一旦制成后，要更改必須從底圖或編制的光繪程序開始，因此不易更改。其表面覆蓋一層保護(hù)膜，修補前要去除，修補后又要復(fù)原，這是比較困難的工作。

• (3)尺寸受限制

柔性PCB在尚不普及的情況下，通常用間歇法工藝制造，因此受到生產(chǎn)設(shè)備尺寸的限制，不能做得很長，很寬。

• (4)操作不當(dāng)易損壞

裝連人員操作不當(dāng)易引起軟性電路的損壞，其錫焊和返工需要經(jīng)過訓(xùn)練的人員操作。

柔性線路板材料

• 基材

基材是柔性聚合物薄膜，為層壓板提供基礎(chǔ)。在正常情況下，柔性電路基材提供了柔性電路的大部分主要物理和電氣特性。在無粘合劑電路結(jié)構(gòu)的情況下，基材提供所有特性。

有許多不同的材料用作基膜，包括：聚酯 (PET)、聚酰亞胺 (PI)、聚萘二甲酸乙二醇酯 (PEN)、聚醚酰亞胺 (PEI)，以及各種含氟聚合物 (FEP) 和共聚物。聚酰亞胺薄膜最為流行，因為它們?nèi)诤狭擞欣碾姎狻C(jī)械、化學(xué)和熱性能。

• 粘接粘合劑

粘合劑用作制造層壓板的粘合介質(zhì)。當(dāng)談到耐熱性時，粘合劑通常是層壓板的性能限制因素，尤其是當(dāng)聚酰亞胺是基礎(chǔ)材料時。與基膜一樣，粘合劑也有不同的厚度。厚度選擇通常取決于應(yīng)用。例如，不同的粘合劑厚度通常用于創(chuàng)建覆蓋層，以滿足可能遇到的不同銅箔厚度的填充需求。

• 金屬箔（銅箔）

銅在成本與物理和電氣性能屬性之間的出色表現(xiàn)使其成為絕佳的選擇。

金屬箔最常用作柔性層壓板的導(dǎo)電元件。金屬箔是通常用來蝕刻電路路徑的材料。有多種不同厚度的金屬箔可供選擇和創(chuàng)建柔性電路，但銅箔適用于絕大多數(shù)柔性電路應(yīng)用。

采用壓延銅箔，壓延銅箔繞曲性要好，壓延銅箔單價比電解銅箔要貴，壓延銅箔分子緊密，柔性好，越薄柔性越好。

• 絕緣體

絕緣體用于將電導(dǎo)體分開而不傳導(dǎo)電流。絕緣材料采用PI，一般PI用作基底膜，即基材和保護(hù)膜中的基底膜。PI具有耐高溫可以進(jìn)行焊接的特性，而且它的柔軟性，尺寸穩(wěn)定性，絕緣特性，耐熱性，電氣性能和機(jī)械性能都非常不錯。

• 表面處理

表面處理旨在保護(hù)金屬表面免受氧化。最終選用哪種表面處理取決于電路的應(yīng)用。一些常見的表面處理包括焊料、化金（ENIG）沉鎳、沉錫、沉金、沉銀等。

柔性線路板的應(yīng)用

柔性電路板通常在各種應(yīng)用中用作連接器，因為它們具有無可比擬的柔韌性，節(jié)省空間并且在后期比剛性電路板更易于維護(hù)。柔性電路常見的應(yīng)用之一是用于計算機(jī)鍵盤；大多數(shù)鍵盤使用柔性電路作為開關(guān)矩陣。

柔性顯示器通常使用有機(jī)發(fā)光二極管（OLED）代替背光源，從而制成柔性有機(jī)發(fā)光二極管顯示器。

大多數(shù)柔性電路是無源布線結(jié)構(gòu)，用于互連集成電路、電阻器、電容器等電子元件；然而，有些僅用于直接或通過連接器在其他電子組件之間進(jìn)行互連。

在汽車領(lǐng)域，柔性電路板用于儀表板、引擎蓋下控制裝置、隱藏在駕駛室頂上的電路和ABS系統(tǒng)。在計算機(jī)外圍設(shè)備中，打印機(jī)的移動打印頭上采用柔性PCB，信號連接到承載磁盤驅(qū)動器讀/寫頭的移動臂上。消費電子設(shè)備在相機(jī)、個人娛樂設(shè)備、計算器或運動監(jiān)視器中使用柔性電路。

在工業(yè)和醫(yī)療設(shè)備中可以找到柔性電路，這些設(shè)備需要在緊湊的封裝中進(jìn)行許多互連。移動電話，特別是Iphone蘋果手機(jī)中會見到特別多的柔性線路板。

目前，已經(jīng)開發(fā)出用于為衛(wèi)星供電的柔性太陽能電池。這些太陽能電池是輕量級的，可以卷起來，并且易于部署。在日常生活中，有時候也能見到有些是縫在背包或外套上。