撓性覆銅板應(yīng)用說(shuō)明

　一、撓性覆銅板的保護(hù)涂層

　　保護(hù)覆蓋層是一種覆蓋在撓性印刷電路導(dǎo)體一面上的永久的絕緣薄膜或一種涂層(當(dāng)然焊盤(pán)處不需要保護(hù)涂層) ，這種保護(hù)涂層能防止電路受潮，污染以及有其他形式的損害，同時(shí)也可減少導(dǎo)體在撓曲過(guò)程中的所產(chǎn)生的不利應(yīng)力。下面對(duì)幾種不同類型的保護(hù)涂層進(jìn)行評(píng)價(jià)和比較。
 

　　(1)覆蓋膜覆蓋膜是一種由涂膠的絕緣薄膜構(gòu)成的材料。覆蓋膜可以依據(jù)電路板的結(jié)構(gòu)預(yù)先被鉆孔或沖孔，在加壓和加熱的情況下，保護(hù)膜可以定位地覆蓋到線路上。在撓性印制線路板中，覆蓋膜中的介電基材厚度應(yīng)與基材中介電材料的厚度大約相同或稍薄一些，并且膠粘劑層厚度與被覆蓋的金屬箔的厚度也大致相同或稍薄一些，從而在撓曲過(guò)程中減少導(dǎo)體的應(yīng)力。

　　最典型和最通常使用的覆蓋膜的結(jié)構(gòu)是涂有聚醋樹(shù)脂的聚酯薄膜、涂有丙烯酸膠粘劑或環(huán)氧膠粘劑的聚酰亞胺薄膜。覆蓋膜最通常便使用的形式為單面，當(dāng)制造多層撓性線路板時(shí)也使用雙面涂膠覆蓋膜。

　　(2) 液體涂料保護(hù)層液體涂料保護(hù)層一般是由聚酯膠液或液態(tài)的聚酯制成的。該材料是由絲網(wǎng)印刷到線路板上的(使焊盤(pán)暴露)，并通過(guò)紅外光加熱(IR) 或紫外線(UV) 來(lái)固化，以形成一層永久不變的，薄的和不易磨損的保護(hù)涂層。丙烯酸-環(huán)氧樹(shù)脂，丙烯酸聚氨脂和硫醇樹(shù)脂也可被作為撓性線路的涂料保護(hù)層。有較好電絕緣性的合成橡膠，比如:硅橡膠，聚氨脂橡膠和丁基橡膠不能在撓性線路板中廣泛地被使用，因?yàn)樗麄冊(cè)诓僮鲿r(shí)會(huì)伸長(zhǎng)和變形。

　　(3) 干膜光敏屏蔽層干膜光敏屏蔽層是一種可由照相工藝制成覆蓋膜形狀尺寸的方法。這種薄膜是鑲嵌在紙基上的，使用加熱，加壓及真空的方法層壓到已腐蝕好的撓性印制線路板上以實(shí)現(xiàn)一個(gè)嚴(yán)密的均勻的密封層。然后，除焊孔或其他不需保護(hù)的表面不暴露以外，將他們通過(guò)照相的底片暴露于光下，薄膜在照相暴露的面上固化，從而形成覆蓋層。

　　(4) 液體光敏屏蔽層液體光敏屏蔽層是用輯、棒或噴涂成形的方法在已腐蝕好的撓性印制線路上實(shí)現(xiàn)一個(gè)嚴(yán)密的均純的密封層，以后采用加熱或與干膜光敏屏蔽層一樣的工藝進(jìn)行固化。

　　印制線路板保護(hù)層的性能及其優(yōu)缺點(diǎn)，分別見(jiàn)表13-5-1 ，表13-5-2 。

　　二、撓性線路設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的一般條件

　　在設(shè)計(jì)撓性印刷線路板時(shí)應(yīng)考慮的最基本條件是:

　?、偬匦跃€路板的機(jī)械和電性能特性是否符合應(yīng)用的需要;

　?、诳煽啃跃€路板的特性符合應(yīng)用的范圍能維持多長(zhǎng)時(shí)間;

　?、圪M(fèi)用線路板的費(fèi)用是否是有效地與可采用的制作線路板的方法和線路設(shè)計(jì)相比較的，怎樣使撓性線路板的費(fèi)用最低。

　　撓性材料的使用意味著最終的部件在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)應(yīng)是撓曲的，折疊的或成卷狀的。

　　1.尺寸穩(wěn)定性

　　撓性介電材料在加工過(guò)程中有膨脹或收縮的趨向，并且這些尺寸變化率比我們所了解的剛性材料尺寸變化率要大。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)了解這個(gè)尺寸變化率并且在空間設(shè)計(jì)和部件的安裝過(guò)程中允許有較大的公差。在通常的情況下，撓性材料在機(jī)械方向上會(huì)收縮，而在橫截面方向上有稍微的膨脹。對(duì)于聚酌亞膠薄膜{一般在機(jī)械方向上的尺寸變化應(yīng)是0.2% ，利用超出線路板面部分的公差選擇比利用整個(gè)線路的公差選擇更優(yōu)越。公差的選擇影響產(chǎn)品的產(chǎn)量和成本。

　　導(dǎo)線布置圖應(yīng)在允許的尺寸變化范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)整，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)與材料供應(yīng)商緊密配合從而利用適合的尺寸特性。2. 撓性覆銅板的撓曲能力

　　撓性材料的互連接應(yīng)用被認(rèn)為是動(dòng)態(tài)應(yīng)用和靜態(tài)應(yīng)用的組合。在靜態(tài)應(yīng)用中撓性材料的互連接如果按照需要，可裝配成彎曲的或折疊的。大多數(shù)靜態(tài)的應(yīng)用采用較大的導(dǎo)線寬度，并且可以選用EDHD 銅宿材料，同時(shí)介電基片材料也稍厚一些。在動(dòng)態(tài)的應(yīng)用中，撓性材料的互連接需要在一個(gè)連續(xù)的和間斷的基體上撓曲和移動(dòng)。銅箔的軌跡圖形應(yīng)是容許的最小厚度并且軌跡圖形應(yīng)在復(fù)合物層壓材料的自然軸上安裝，以保證達(dá)到最大的撓曲壽命。其銅箔的導(dǎo)線應(yīng)無(wú)那些能減少部件的撓曲壽命的裂痕，針孔或缺口邊緣。

　　對(duì)于動(dòng)態(tài)的應(yīng)用中的撓性材料的連接通常是使用較薄一些的聚酯薄膜或聚酰亞胺薄膜和壓延(RA) 銅箔的組合。一個(gè)與基體介電材料同樣厚度的保護(hù)覆蓋薄膜也需要在自然的中心軸上定位銅箔。

　　如果需要撓曲，銅箔和介電基片應(yīng)具有足夠的延伸率以防止導(dǎo)體或絕緣材料的破裂，對(duì)于為達(dá)到最好的撓曲持久性的銅箔來(lái)說(shuō)，只被壓縮而不被拉伸可以防止銅箔的疲勞硬化。

　　3. 撓性覆銅板特性要求

　　①電性能特性，是設(shè)計(jì)時(shí)首先應(yīng)考慮的。一般說(shuō)來(lái)聚酌亞膠薄膜的介電性能好于聚醋薄膜的介電性能。同時(shí)介電性能還與導(dǎo)體的布置、尺寸以及導(dǎo)體與介電基體的幾何尺寸有關(guān)。

　?、趽锨芰?，對(duì)于撓性印制線路板是最重要的機(jī)械性能。應(yīng)用時(shí)可以按動(dòng)態(tài)的應(yīng)用(那些包括連續(xù)和間斷的線路的撓曲)或靜態(tài)的應(yīng)用(那些僅在安裝和運(yùn)行時(shí)需要運(yùn)動(dòng)的)所需要的撓曲能力要求、總的尺寸和形狀以及導(dǎo)體布置等因素來(lái)進(jìn)行線路材料的選擇。

　?、郗h(huán)境特性要求也影響線路材料的選擇。設(shè)計(jì)者應(yīng)考慮撓性線路可能承受的最高溫度、濕度和是否暴露于腐蝕性的化學(xué)介質(zhì)中，絕緣材料和導(dǎo)體材料能否在這些環(huán)境狀態(tài)中保持其原有的功能特性。

　　三、撓性覆銅板費(fèi)用要求

　　當(dāng)比較撓性印制線路板和其他方法的線路板時(shí)，不僅要考慮撓性線路板的制造成本，還要考慮那些非線路板直接加工費(fèi)用和互連接產(chǎn)品壽命等因素，而且往往是后者可能的費(fèi)用更重要。這部分包括裝置、檢驗(yàn)、加工、工程質(zhì)量、保險(xiǎn)、管理、現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行和修理等。與常規(guī)的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)線路比較，撓性材料線路具有較高的初始費(fèi)用和明顯很低的后期維修費(fèi)用。撓性印制線路的裝配優(yōu)點(diǎn)是減少了端點(diǎn)、焊點(diǎn)的數(shù)量和消除了由于重復(fù)工作產(chǎn)生的差錯(cuò)。對(duì)電子連接件的數(shù)量較多并密度較大時(shí)，采用撓性印制線路能夠極大地節(jié)省材料。依據(jù)導(dǎo)體的數(shù)量，維持時(shí)間和使用的線路裝置數(shù)量，撓性印制線路與常規(guī)的線路相比節(jié)省的總費(fèi)用能夠在20% -50% 的范圍內(nèi)。

　　當(dāng)某一個(gè)應(yīng)用的性能要求被確定后，相對(duì)應(yīng)的撓性線路材料即可被選擇。首先選擇材料組分，基于他們相對(duì)應(yīng)的性能，然后確定這些材料組分的結(jié)構(gòu)規(guī)范。準(zhǔn)確地告訴材料制造商其材料應(yīng)用的性能要求是非常重要的，超過(guò)規(guī)范特性的材料將增加不必要的生產(chǎn)成本而不增加其價(jià)值。

　　四、撓性覆銅板選擇指導(dǎo)一般建議:

　　撓性基材的選擇指南，見(jiàn)表13-5-3.