來源:PCB信息網(wǎng)

在國外，軟性PCB在六十年代初已廣泛使用。我國，則在六十年代中才開始生產(chǎn)應(yīng)用。近年來，隨著全球經(jīng)濟(jì)一體化與開放市嘗引進(jìn)技術(shù)的促進(jìn)其使用量不斷地在增長，有些中小型剛性PCB廠瞄準(zhǔn)這一機(jī)會采用軟性硬做工藝，利用現(xiàn)有設(shè)備對工裝工具及工藝進(jìn)行改良，轉(zhuǎn)型生產(chǎn)軟性PCB與適應(yīng)軟性PCB用量不斷增長的需要。為進(jìn)一步認(rèn)識PCB，這里對軟性PCB工藝作一探討性介紹。

　　

隨著軟性PCB產(chǎn)量比的不斷增加及剛撓性PCB的應(yīng)用與推廣，現(xiàn)在比較常見在說PCB時加上軟性、剛性或剛撓性再說它是幾層的PCB。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)要求及市場與技術(shù)競爭的需要。

　　

　　

1．軟性PCB分類

　　

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-玻璃布等。

　　

單面軟性PCB又可進(jìn)一步分為如下四類：

　　

1）無覆蓋層單面連接的

　　

這類軟性PCB的導(dǎo)線圖形在絕緣基材上，導(dǎo)線表面無覆蓋層。像通常的單面剛性PCB一樣。這類產(chǎn)品是最廉價的一種，通常用在非要害且有環(huán)境保護(hù)的應(yīng)用場合。其互連是用錫焊、熔焊或壓焊來實現(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。覆蓋時需把焊盤露出來，簡單的可在端部區(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）無覆蓋層雙面連接的

　　

這類的連接盤接口在導(dǎo)線的正面和背面均可連接。為了做到這一點，在焊盤處的絕緣基材上開一個通路孔，這個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合，通路處焊盤區(qū)無絕緣基材，此類焊盤區(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)點與單面軟性PCB相同，其主要優(yōu)點是增加了單位面積的布線密度。它可按有、無金屬化孔和有、無覆蓋層分為：a無金屬化孔、無覆蓋層的；b無金屬化孔、有覆蓋層的；c有金屬化孔、無覆蓋層的；d有金屬化孔、有覆蓋層的。無覆蓋層的雙面軟性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。

　　

多層軟性PCB可進(jìn)一步分成如下類型：

　　

1）撓性絕緣基材上構(gòu)成多層PCB，其成品規(guī)定為可以撓曲：這種結(jié)構(gòu)通常是把許多單面或雙面微帶可撓性PCB的兩面端粘結(jié)在一起，但其中心部分并末粘結(jié)在一起，從而具有高度可撓性。為了具有所希望的電氣特性，如特性阻抗性能和它所互連的剛性PCB相匹配，多層軟性PCB部件的每個線路層，必須在接地面上設(shè)計信號線。為了具有高度的可撓性，導(dǎo)線層上可用一層薄的、適合的涂層，如聚酰亞胺，代替一層較厚的層壓覆蓋層。金屬化孔使可撓性線路層之間的z面實現(xiàn)所需的互連。這種多層軟性PCB最適合用于要求可撓性、高可靠性和高密度的設(shè)計中。

　　

2）在軟性絕緣基材上構(gòu)成多層PCB，其成品末規(guī)定可以撓曲：這類多層軟性PCB是用軟性絕緣材料，如聚酰亞胺薄膜，層壓制成多層板。在層壓后失去了固有的可撓性。當(dāng)設(shè)計要求最大限度地利用薄膜的絕緣特性，如低的介電常數(shù)、厚度均勻介質(zhì)、較輕的重量和能連續(xù)加工等特性時，就采用這類軟性PCB。例如，用聚酰亞胺薄膜絕緣材料制造的多層PCB比環(huán)氧玻璃布剛性PCB的重量大約輕三分之一。

 

3）在軟性絕緣基材上構(gòu)成多層PCB，其成品必須可以成形，而不是可連續(xù)撓曲的：這類多層軟性PCB是由軟性絕緣材料制成的。雖然它用軟性材料制造，但因受電氣設(shè)計的限制，如為了所需的導(dǎo)體電阻，要求用厚的導(dǎo)體，或為了所需的阻抗或電容，要求在信號層和接地層之間有厚的絕緣隔離，因此，在成品應(yīng)用時它已成形。術(shù)語“可成型的”定義為：多層軟性PCB部件具有做成所要求的形狀的能力，并在應(yīng)用中不能再撓曲。在航空電子設(shè)備單元內(nèi)部布線中應(yīng)用。這時，要求帶狀線或三維空間設(shè)計的導(dǎo)體電阻低、電容耦合或電路噪聲極小以及在互連端部能平滑地彎曲成90°。用聚酰亞胺薄膜材料制成的多層軟性PCB實現(xiàn)了這種布線任務(wù)。因為聚酰亞胺薄膜耐高溫、有可撓性、而且總的電氣和機(jī)械特性良好。為了實現(xiàn)這個部件截面的所有互連，其中走線部分進(jìn)一步可分成多個多層撓性線路部件，并用膠粘帶合在一起，形成一條印制電路束。

　　

1.4剛性-軟性多層PCB

　　

該類型通常是在一塊或二塊剛性PCB上，包含有構(gòu)成整體所必不可少的軟性PCB。軟性PCB層被層壓在剛性多層PCB內(nèi)，這是為了具有特殊電氣要求或為了要延伸到剛性電路外面，以朝代Z平面電路裝連能力。這類產(chǎn)品在那些把壓縮重量和體積作為關(guān)鍵，且要保證高可靠性、高密度組裝和優(yōu)良電氣特性的電子設(shè)備中得到了廣泛的應(yīng)用。

　　

剛性－軟性多層PCB也可把許多單面或雙面軟性PCB的末端粘合壓制在一起成為剛性部分，而中間不粘合成為軟性部分，剛性部分的Z面用金屬化孔互連�？砂芽蓳闲跃�路層壓到剛性多層板內(nèi)。這類PCB越來越多地用在那些要求超高封裝密度、優(yōu)良電氣特性、高可靠性和嚴(yán)格限制體積的場合。

　　

已經(jīng)有一系列的混合多層軟性PCB部件設(shè)計用于軍用航空電子設(shè)備中，在這些應(yīng)用場合，重量和體積是至關(guān)重要的。為了符合規(guī)定的重量和體積限度，內(nèi)部封裝密度必須極高。除了電路密度高以外，為了使串?dāng)_和噪聲最小，所有信號傳輸線必須屏蔽。若要使用屏蔽的分離導(dǎo)線，則實際上不可能經(jīng)濟(jì)地封裝到系統(tǒng)中。這樣，就使用了混合的多層軟性PCB來實現(xiàn)其互連。這種部件將屏蔽的信號線包含在扁平帶狀線軟性PCB中，而后者又是剛性PCB的一個必要組成部分。在比較高水平的操作場合，制造完成后，PCB形成一個90°的S形彎曲，從而提供了z平面互連的途徑，并且在x、y和z平面振動應(yīng)力作用下，可在錫焊點上消除應(yīng)力-應(yīng)變。