柔性印制电路板的结构培训教材

柔性印制电路板的结构培训教材

聚酰亚胺薄膜很多运用的首要原因是它能够接受手艺的和主动焊料焊接的热量。聚酰亚胺薄膜有极好的热阻，可在挨近300℃的温度下接连运用飞在这些温度下，因为氧化和内部金属增生，铜箱和焊锡点会很快被损坏。层压板的功能由粘结剂和支撑薄膜的结合功能决议。因而，挑选层压板时，了解粘结剂和薄膜功能的影响是很重要的。

　　聚酰亚胺薄膜具有阻燃性，当与特别的复合耐火粘结剂粘接时，层压板产品能够接受高温。可是，许多柔性印制电路粘结剂有更低的阻抗，尽管它们能够接受焊接温度，可是在聚酷亚胶薄膜层压板中，这些粘结剂的衔接功能较差。表1列出了聚酰亚胺薄膜的功能。

　　一些聚酰亚胺薄膜吸收了很多的湿气。从前露出于温度升高中的层压板，例如在焊接温度下，有必要被烘干。关于单层电路，应坚持在100℃或更高的温度中至少1h ，而关于多层结构电路，需求的时刻则更长一些。因为从头吸取湿气是十分快的，假如处理不能在1h 以内完结，则层压板应该被贮存在枯燥的条件下。

　　1.空间安稳性

　　柔性印制电路的一个重要功能是它们的空间安稳性。露出在各式各样的加工环境中，柔性层压板且有的胀大和缩短系数比以玻璃增强的刚性体系更大。柔性层压极的安稳性取决于薄膜的功能，构成层压板的粘结剂功能和加工条件使柔性层压板的安稳性退化(Stearns , 1992) 。精细的层压板制作运用了低网张力、抽真空层压和热安稳薄膜，能够将缩短减到最小。蚀刻今后，具有高抗拉强度的高功能薄膜可到达0.1% 的缩短率，而用传统的聚酰亚胺薄膜制作的层压板的缩短率一般能够到达0.15% 。假如没有其他过错的呈现，这些缩短值或许看起来是微乎其微的、可容忍的、可估计的，可是许多时分，它们是不符合要求的，需求花很高的本钱去按捺它。

　　2. 抗拉强度

　　柔性印制电路一般是有多个应力集中点的杂乱几何学，这就使抗拉强度成为了其重要的功能。例如，一个被撕裂的电路不能被修正。因为大都的柔性粘结剂比聚酰亚胺薄膜具有更好的抗拉强度，所以粘结剂能进步层压板功能。薄膜的功能是具有好的空间安稳性的底子，它能够下降撕裂度，因为柔软的薄膜在被扯坏之前具有较大的伸长量。

　　在柔性层压板中，粘结剂是首要的绝缘物质，它自身具有绝缘阻抗和必定的绝缘强度。因而，当在印制电路板布局中规划导线分布图时，柔性印制电路规划者必定要细心了解层压板的功能，而不是薄膜的功能。

　　因为聚酰亚胺薄膜和粘结剂具有高的介电常数(3.7 或更大)和耗散因数(大于0.03) ，因而它们在可控阻抗的运用中有相对较差的电功能。受该局限性的约束，在这样的运用中应选用一些其他类型的层压板。

　　二，聚酯薄膜

　　绝缘基板薄膜逐个聚酯薄膜的力学功能类似于聚酰亚胺薄膜，且它的导电才能很强，吸湿性极小。可是，大都的聚酯薄膜能够在不低于125 ℃下运用，但它们在耐热性方面的一些至关重要的参数(如最高温度)上比不上聚酰亚胺薄膜。它们的熔点也低于焊接温度。尽管如此，经过运用专门的技能，像压接或加压的办法，聚酯薄膜能削减柔性印制电路的戚本，且不下降电路的功能和质量。在轿车和通讯电路中，聚酯薄膜是运用最遍及的。与聚酰亚胺薄膜比较，聚酯薄膜有很低的介电常数，更高的绝缘阻抗，更大的抗拉强度和较低的价格。聚酯薄膜的吸湿性是杰出的，在极好的空间安稳性下，其值小于1% 。聚酯薄膜仅在热敏电阻区域内有局限性，可是它具有很大的价格优势。聚酯对溶剂和其他化学药品有高的抗腐蚀才能，它还有高抗拉强度(25000psi) 和高绝缘强度(每0.001 in 厚薄膜的绝缘强度为7.5kVx10-3in)Θ。

　　聚酯薄膜是一种聚合体。最常用的聚酯薄膜之一是”Mylar”Θ， Mylar 是商品名，是由美国Mis 杜邦公司出产的产品。聚酯薄膜运用的温度规模为75 150℃ ，这使它不适宜超越230℃的焊接温度。这个问题可经过运用大的焊盘、宽导线和0.00275in (0.07mm) 厚度的铜箔来处理，并运用恰当的罩具或夹具使热量远离除被焊接电路以外的一切的元器件。

　　三，芳香族聚酸胺薄膜

　　一般被用于电动机和发电机绝缘的非织芳香族聚酸胺纤维价格廉价，而且有杰出的绝缘强度和热功能。它们可在220℃的温度下接连运用，当与适宜的层压粘结剂合作运用时，可制成很好的柔性层压板。

　　这种产品有很好的张力和抗拉强度，也有较高的空间安稳性，可是它十分简单吸湿。与运用聚酰亚胺的层压板相同，在焊接拼装之前，运用芳香族聚酸胺的层压板也有必要进行完全的枯燥，而且在整个拼装进程中坚持枯燥。

　　芳香族聚酸胺薄膜的缺陷体现在其污染性上。当层压板露出于液体中进行加工处理时，化学物质或许浸入到纤维结构中，留下永久的污点，这会引起潜在的绝缘阻抗问题。芳香族聚酸胺薄膜有许多优秀的功能，而且价格廉价，可是它们的缺陷使它们很难在很多柔性印制电路中得到运用。

　　常用的芳香族聚酸胶资料之一是”Nomex”Θ ， Nomex 是Mis 杜邦公司的一个商标。Nomex 是一种能够极好的可接受焊接温度的高温纸，它很难撕裂且延伸极慢。

　　四，碳氟化合物薄膜

　　在Kapton 呈现曾经，开始的柔性印制电路板运用高功能的碳氟化合物薄膜。不行比较的化学慵懒、极高的热阻、杰出的绝缘功能和坚固的力学功能使碳氟化合物薄膜成为柔性印制电路的抱负挑选。

　　用熔解组成法制成的碳氟化合物电介质空间安稳性差。层压板在其要求的温度(挨近300℃)下对半熔解的电介质所形成的应力能够损坏纤细和精细的印制导 线。

　　关于柔性印制电路，碳氟化合物薄膜具有极好的功能，特别是它们的抗扯值十分好。鉴于这个功能，碳氟化合物碎片有时被用于加强聚酰亚胺电路的不经用的区域。碳氟化合物层压板自身关于一般的化学物质呈慵懒，且它固有不燃性，所以在出产进程和运用中不会引起任何问题。

　　因为碳氟化合物薄膜极好的抗化学性，所以在镀通孔进程中，不简单被镀铜。运用水浴槽的办法关于增强孔壁上的元电镀铜的附着简直没有任何效果，需求运用额定的处理进程。

　　现在，电路和层压、板的制作已变得较简单，碳氟化合物薄膜的拼装能够用粘结剂替代熔接进程，尽管空间安稳性没有到达聚酰亚胺的水平，可是已有很大的进步。假如粘结剂坚持尽或许的薄，电路将以较低的本钱完成熔接电路的极好的电功能。

　　五，电介质的挑选

　　柔性层压板绝缘基板对制作的本钱和制品电路的功能有重要的影响。聚酰亚胺薄膜对此供给了最好的性价比。

　　聚酯薄膜居其次，只是在热阻方面略胜一筹。芳香族聚酸胺非织纤维有共同的功能，主张运用于本钱有限而功能要求不是很高的场合中。碳氟化合物有极好的绝缘功能，适宜于要求可控阻抗的运用中。

　　表2给出了聚酯薄膜、碳氟化合物薄膜和芳香族聚酸胺薄膜的功能。