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獨家探秘：柔性電路板是如何制造的？

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人氣：117發(fā)布日期：2024-12-03 08:55【大中小】

柔性電路板有很多好處，許多設(shè)計師們之前并不了解，因為他們的設(shè)計不是必須使用這個技術(shù)。然而現(xiàn)在越來越多的設(shè)計師將要面對構(gòu)建越來越高密度的電子設(shè)備的壓力，更讓他們頭痛的是還有要不斷地降低制造成本和減少制造時間。

柔性電路板很可能成為新手在新技術(shù)開拓道路上的一個陷阱。因此，了解如何制造柔性電路以及軟硬結(jié)合板是非常明智的。這樣，我們可以輕松找設(shè)計中的錯誤隱患，防患于未然。

構(gòu)建柔性板
乍一看，典型的柔性板或者軟硬結(jié)合板看起來很平淡無奇。然而，把它們制造出來需要一些額外的步驟。制造任何一款軟硬結(jié)合板，都是從制造單面或雙面的柔性板開始的。正如上周提到過的，制造可以從預(yù)壓制的軟板開始，也可能從PI膜開始，然后在原始的裸板上層壓銅板，或者鍍上銅皮。層壓工藝需要在薄膜上刷涂一層薄薄的粘貼劑，無膠工藝則要在薄膜上種鍍銅的“種子”。通常使用汽體淀積技術(shù)（如濺射法）種“種子”，為接下來的化學(xué)沉淀流程種下凝結(jié)核。接下來單面或者雙面的柔性板的鉆孔、鍍通以及蝕刻的過程，大體上與雙面硬質(zhì)板的加工過程類似。

軟板的制造步驟
下面的GIF動畫顯示了一個典型的雙面柔性電路板的制造步驟。

圖1：GIF動畫顯示了柔性電路板的制造過程。

1、膠粘劑或者種“種子”的應(yīng)用
使用環(huán)氧樹脂或丙烯酸類的粘合劑，或者用濺射法涂鍍是創(chuàng)建薄銅鍍層的關(guān)鍵。2、添加銅箔
將RA/ED銅箔層壓制到粘合劑上（這是主流方法）或者使用化學(xué)鍍鍍的方法。
3、鉆孔
過孔和焊盤的孔通常是機械鉆孔。多塊柔性板可以通過工作轉(zhuǎn)盤實現(xiàn)同時鉆孔。使用與硬質(zhì)板同樣的辦法，柔性板的預(yù)切割可以與鉆孔結(jié)合在一起實施，這需要更為細致的記錄，但是對齊精度可以降低。一般采用激光打孔來處理超小鉆孔，這會大大增加成本，因為每片膜都需要分開鉆孔。使用準分子（紫外線）或YAG（紅外線）來處理高精度鉆孔（microvias)，使用CO2激光器來鉆中等大小的鉆孔（4密爾以上）。使用沖壓的方式來可以處理大的過孔和板剪切，但那是另外的加工步驟。
4、通孔電鍍
一旦打孔完成，將采用與硬質(zhì)板相同的沉積和化學(xué)電鍍的辦法，把銅添加到孔上。
5、印刷防蝕刻油墨
在膜表面涂上感光性的抗蝕劑，然后使用需要的圖案進行曝光，在化學(xué)蝕刻銅前清除掉不需要的抗蝕劑。
6、蝕刻和剝離
暴露的銅皮被蝕刻掉以后，采用化學(xué)的方法把抗蝕劑剝離。
7、覆蓋膜

FPC的頂部和底部用切割成形的覆蓋膜保護。柔性板上有時候需要焊裝在一些元器件，那么覆蓋膜就起到了阻焊層的作用。最常見的覆蓋膜材料是聚酰亞胺，使用粘合劑粘合，這里也可以采用無膠過程。在無膠過程中，把光感阻焊劑刷在柔性板上，這與硬性板的過程是一樣的。為了降低成本，可以使用絲網(wǎng)印刷，然后通過紫外線照射進行固化。

圖2：帶覆蓋膜的柔性電路-請注意，覆蓋層中的開口一般小于元件焊盤。
關(guān)于保護膜需要注意的是，它通常只放置于一部分暴露的柔性電路上。對于軟硬結(jié)合板，保護膜不會放于硬性板上，除非有小部分重疊-通常約半毫米。當(dāng)然保護膜可以包括整個硬性部分，但是這樣做會不利于硬性板的附著力和z軸的穩(wěn)定性。這種可選擇的保護膜被稱為“比基尼保護膜”，因為它只覆蓋裸露的部分。此外，覆蓋膜在元器件或者連接器焊盤處留有切口要至少保留焊盤的兩個邊。我們會在下期博客中探討這個問題。

8、柔性板的剪切
制造柔性電路的最后一步驟是剪切。這通常被稱為“下料”。高產(chǎn)量、低成本的剪切方法是使用液壓沖床和鋼模具。雖然這里需要高成本的鋼模具，但是這種方法能在同一時間剪切出許多的柔性電路板。對于樣機和小批量的生產(chǎn)一般使用刀模具。把很長的刀片，按照柔性電路板輪廓形狀塑型，然后粘貼到刀?；ㄖ忻芏壤w維板，膠合板或厚塑料，如聚四氟乙烯）上。按壓刀模具，就可以將柔性電路切割成形。對于產(chǎn)量更小的原型機制造，可以使用到X/Y切割器，有些類似用于乙烯標(biāo)牌的制作。

關(guān)于 FPC 的制造就講解到這里。希望大家對 FPC 的制造過程有了更清晰的認識，在實際應(yīng)用中能夠更好地理解和利用 FPC 的獨特優(yōu)勢。同時，也期待 FPC 技術(shù)在未來不斷創(chuàng)新發(fā)展，為電子行業(yè)帶來更多的驚喜和突破。最后，祝愿大家在與 FPC 相關(guān)的工作和研究中取得豐碩的成果。

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