资讯详情

柔性印刷电路板(PCB)的设计方法、类型等详细解析

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

  • 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。

  • 提高稳定性和可靠性

  • 无需使用连接器和线束,尽量减少接线错误

  • 它们可以堆叠在各种配置上

  • 高抗张强度和高抗辐射、化学品和极端温度

  • 耐用(恶劣环境)

  • 易于安装

  • 提供强大的信号质量

  • 改进阻抗控制

柔性PCB的缺点

  • 具体应用中的刚性PCB相比之下,它的成本更高

  • 它采用了复杂的组装过程

  • 维修或返工困难

  • 需要适当的储存条件

  • 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

  • 高速数字/RF/微波连接器

  • 工业传感器

  • 仪表耗材

  • 医疗设备 - 可穿戴设备

  • 汽车

  • 卫星

  • 航空电子设备

  • 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。

标签: 电路板用接近传感器1印制电路连接器印刷电路板的连接器用于软板的连接器柔性线路板电连接器

锐单商城拥有海量元器件数据手册IC替代型号,打造 电子元器件IC百科大全!

锐单商城 - 一站式电子元器件采购平台