柔性印刷电路板PCB 是一种特殊类型的电路板,可弯曲成所需的应用形状。与普通刚性电路板相比,这种类型的电路板将导电电路和电气元件放置在柔性基材上。灵活的PCB在构建现代紧凑型电子设备(如电话、相机、助听器等)有很多优点。所以,如果你是从事这类项目的技术人员,这里有一篇关于印刷电路板的文章PCB设计方法、类型的详细解析。
刚性与柔性 PCB
尽管刚性和柔性 PCB在紧凑的电路设计中连接电子元件的目的是不同的。
主要区别在于基板材料。 PCB 柔性基板通常由聚酰亚胺薄膜组成,刚性类型为玻璃纤维基板。
制造商还使用柔性轧制退火铜代替刚性电沉积铜制作导电层。
带白色连接器的柔性电路板
柔性制造这些部件时 PCB 暴露的电路将通过覆盖保护暴露的电路,而刚性类型则使用。前者更贵,但整体产品成本可能更便宜,因为您可以缩小计划制造的设备的尺寸。
刚性电路板用于计算机
那哪个更好呢?
这取决于应用程序。 PCB 是电话、助听器、可穿戴设备等紧凑型电子设备和电器的理想选择。但刚性板更适合空间大的设备,如计算机和电视。
可将两者结合形成刚柔结合板,一半设计在刚性板中,另一半设计在柔性电路中。
刚柔结合板
制作刚柔结合 PCB 的方法
基本的刚性 PCB 只需要设计阶段Gerber 文件层。然而,刚柔结合板需要 3D 在制造之前,设计软件 3D 在空间中创建板。
它们有更多的尺寸,需要准确定义从柔性到刚性的过渡点,因此 3D 设计至关重要。
柔性侧基膜为聚酰亚胺,上面有铜箔和覆盖保持膜。 PCB 以 FR4 为基材。
第一步是在组装过程中在铜层上涂上接近的胶水。之后,您可以使用镀铜或覆盖工艺进行下一阶段。
完成后,用精确的激光穿透方法在柔性基板上钻孔。
接下来,铜通过通孔电镀工艺(合成铜电镀)填充到这些孔中。
一种PCB铜层电镀机
资料来源:维基共享资源
下一步包括将感光雕刻对面覆盖在柔性表面,然后雕刻铜膜。经过这两个过程,绘图反对被电路板驱逐。
接下来,将覆盖层(通常是聚酰亚胺)应用到柔性基板的顶层和底层。
之后,电路板被切割成所需的尺寸。最常所需尺寸。最常用的下料过程是液压冲床或踢斗组。
最后,切割的柔性坯料覆盖在刚性层之间。最后一块可以在以后进行测试,以确保其正常工作。
柔性PCB的优势
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节省空间和重量。
柔性印刷电路板。折叠或卷起时,请注意它如何占用更少的空间。
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提高稳定性和可靠性
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无需使用连接器和线束,尽量减少接线错误
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它们可以堆叠在各种配置上
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高抗张强度和高抗辐射、化学品和极端温度
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耐用(恶劣环境)
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易于安装
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提供强大的信号质量
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改进阻抗控制
柔性PCB的缺点
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具体应用中的刚性PCB相比之下,它的成本更高
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它采用了复杂的组装过程
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维修或返工困难
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需要适当的储存条件
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处理不当容易损坏
柔性PCB的类型
单面柔性
单面柔性电路作为介电层(聚酰亚胺或聚合物薄膜)一侧最简单的类型,具有单个导电层。
双面柔性
双面柔性 PCB 介电材料的每一侧都有导电铜层。金属通孔连接两个铜边。
多层弹性
这种类型包括由介电层分隔和封装的多个铜层。通孔连接每个金属层。
刚柔结合电路
如前所述,刚柔结合 PCB 多层电路结合刚性和柔性电路板,形成高电路密度的混合设计。
高密度互连 (HDI) 电路是一种高效可靠的电路板,具有多个电子元件。由于采用薄的非导电基板材料,它们以较小的包装尺寸提供更好的电气性能。
柔性电路雕刻
雕刻的柔性电路具有在整个电路设计中厚度不同的电路迹线。因此,它们在某些区域可能具有不同的铜厚度。
聚合物厚膜柔性PCB
聚合物厚膜是通过丝网印刷制造的可靠模板 FPCB 简单经济的方法。在低压应用中可以找到这种方法。 PCB,由于其功能不足以处理高压。
双通道/背板柔性 PCB
这是一个特殊的单面 PCB,电路板的任何一侧都可以访问其导电轨道。
有两件事使这成为可能。首先,金属层在其上施加了预冲孔介电膜。其次,导体层蚀刻在柔性膜(电介质)上的接入点(开口)下。
灵活的 PCB 设计:典型原理图和叠层
柔性 PCB 它由多层组成,但数量因类型而异。这些结构图和叠层可以帮助您在设计过程中构建一个。
单层柔性 PCB
单层 FPCB 有一个简单的层,包括柔性基层(通常是聚酰亚胺),然后是粘合层,然后是铜。由粘合剂和聚酰亚胺组成的保护层(覆盖层)覆盖金属。然而,导电部件不能暴露在外。
双通道/背板 FPCB
就像单层电路一样,这个电路有五层,但是有区别。底座上的聚酰胺外层有一个激光开口,可以访问铜电路。
双层软板
该 PCB 以柔性层压材料为基底,将导电层分开。每层都有保护电路的覆盖层和连接两侧的镀铜通孔。
多层柔性PCB
多层柔性电路结合了单面和双面柔性电路的设计。内部中间有双面柔性电路,表面有单面导电设计,覆盖有保护膜。
柔性电路中使用的材料
柔性板的四个主层可以有以下材料。
导体:
由于中使用的金属通常是铜,因为它具有优异的电气性能和低成本。散热也是需要考虑的关键因素,铜可以很快做到这一点。
铜导电层的柔性 PCB
其它合适的导体材料包括不锈钢、铍铜和白铜。
粘合剂
含有丙烯酸或环氧树脂的胶层位于铜和绝缘膜(聚酰亚胺)之间。丙烯酸粘合剂材料提供更好的耐热性,但具有较差的电气性能和较低的粘合强度。
另一方面,环氧树脂的耐热性不是最好的,但它具有更好的电性和粘度。
环氧粘合剂
资料来源:维基共享资源
绝缘子
绝缘体也称为基材或电介质,是赋予该电路板弯曲性能的柔性材料。聚酰亚胺是最常用的材料,但有些板材有聚酯、聚醚酰亚胺、各种共聚物或含氟聚合物。
饰面
如果电导体接触通路,裸露的铜电路可能会触电或短路。铜的密封和保护通常由聚酰亚胺薄膜组成。
橙色/金色聚酰亚胺薄膜饰面柔性 PCB
应用
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高速数字/RF/微波连接器
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工业传感器
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仪表耗材
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医疗设备 - 可穿戴设备
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汽车
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卫星
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航空电子设备
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消费电子产品
柔性电路板制造 IPC 标准
快发智能制造:领先的柔性 PCB 制造商
快发智造是 PCB 制造商,我们有任何类型的建筑 PCB 所需的专业知识包括柔性 PCB。我们专注于多层柔性和刚柔结合制造,并为这些电路板提供服务SMT组件组装。
我们向您保证质量、可靠性和耐久性,这意味着您可以在高温高密度应用中使用我们的产品。
另外,我们的价格是合理的,我们的灵活性和刚性的结合 PCB 交货时间分别为 5 - 6 天和 3 - 14 天。建筑时间因设计而异。
概括
总之,柔性 PCB 由于其弯曲特性,它已成为构建紧凑型包装和设备的理想选择。如果您的项目需要这种类型的电路,请联系我们获取更多关于柔性电路板的详细信息,并免费提供您的设计。