來源:PCB信息網

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應用。近年來，隨著全球經濟一體化與開放市嘗引進技術的促進其使用量不斷地在增長，有些中小型剛性PCB廠瞄準這一機會采用軟性硬做工藝，利用現有設備對工裝工具及工藝進行改良，轉型生產軟性PCB與適應軟性PCB用量不斷增長的需要。為進一步認識PCB，這里對軟性PCB工藝作一探討性介紹。

　　

隨著軟性PCB產量比的不斷增加及剛撓性PCB的應用與推廣，現在比較常見在說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，剛撓復合型的PCB稱剛撓性PCB。它適應了當今電子產品向高密度及高可靠性、小型化、輕量化方向發展的需要，還滿足了嚴格的經濟要求及市場與技術競爭的需要。

　　

　　

1．軟性PCB分類

　　

軟性PCB通常根據導體的層數和結構進行如下分類：

　　

1.1單面軟性PCB

　　

單面軟性PCB，只有一層導體，表面可以有覆蓋層或沒有覆蓋層。所用的絕緣基底材料，隨產品的應用的不同而不同。一般常用的絕緣材料有聚酯、聚酰亞胺、聚四氟乙烯、軟性環氧-玻璃布等。

　　

單面軟性PCB又可進一步分為如下四類：

　　

1）無覆蓋層單面連接的

　　

這類軟性PCB的導線圖形在絕緣基材上，導線表面無覆蓋層。像通常的單面剛性PCB一樣。這類產品是最廉價的一種，通常用在非要害且有環境保護的應用場合。其互連是用錫焊、熔焊或壓焊來實現。它常用在早期的電話機中。

　　

2）有覆蓋層單面連接的

　　

這類和前類相比，只是根據客戶要求在導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，通路處焊盤區無絕緣基材，此類焊盤區通常用化學方法去除。

　　

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，有兩層導體。這類雙面軟性PCB的應用和優點與單面軟性PCB相同，其主要優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，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在電特性上相當于同軸導線或屏蔽導線。最常用的多層軟性PCB結構是四層結構，用金屬化孔實現層間互連，中間二層一般是電源層和接地層。

　　

多層軟性PCB的優點是基材薄膜重量輕并有優良的電氣特性，如低的介電常數。用聚酰亞胺薄膜為基材制成的多層軟性PCB板，比剛性環氧玻璃布多層PCB板的重量約輕1/3，但它失去了單面、雙面軟性PCB優良的可撓性，大多數此類產品是不要求可撓性的。

　　

多層軟性PCB可進一步分成如下類型：

　　

1）撓性絕緣基材上構成多層PCB，其成品規定為可以撓曲：這種結構通常是把許多單面或雙面微帶可撓性PCB的兩面端粘結在一起，但其中心部分并末粘結在一起，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，必須在接地面上設計信號線。為了具有高度的可撓性，導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計中。

　　

2）在軟性絕緣基材上構成多層PCB，其成品末規定可以撓曲：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。當設計要求最大限度地利用薄膜的絕緣特性，如低的介電常數、厚度均勻介質、較輕的重量和能連續加工等特性時，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成多層PCB，其成品必須可以成形，而不是可連續撓曲的：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，但因受電氣設計的限制，如為了所需的導體電阻，要求用厚的導體，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，在成品應用時它已成形。術語“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，并在應用中不能再撓曲。在航空電子設備單元內部布線中應用。這時，要求帶狀線或三維空間設計的導體電阻低、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實現了這種布線任務。因為聚酰亞胺薄膜耐高溫、有可撓性、而且總的電氣和機械特性良好。為了實現這個部件截面的所有互連，其中走線部分進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，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。這類產品在那些把壓縮重量和體積作為關鍵，且要保證高可靠性、高密度組裝和優良電氣特性的電子設備中得到了廣泛的應用。

　　

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。可把可撓性線路層壓到剛性多層板內。這類PCB越來越多地用在那些要求超高封裝密度、優良電氣特性、高可靠性和嚴格限制體積的場合。

　　

已經有一系列的混合多層軟性PCB部件設計用于軍用航空電子設備中，在這些應用場合，重量和體積是至關重要的。為了符合規定的重量和體積限度，內部封裝密度必須極高。除了電路密度高以外，為了使串擾和噪聲最小，所有信號傳輸線必須屏蔽。若要使用屏蔽的分離導線，則實際上不可能經濟地封裝到系統中。這樣，就使用了混合的多層軟性PCB來實現其互連。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平面振動應力作用下，可在錫焊點上消除應力-應變。