多层柔性电路板

多层柔性电路板

多层柔性电路由3层及以上用电介质封装的铜层组成，通常通过电镀通孔连接。可以在有或没有覆盖膜的情况下制造多层电路。

多层柔性电路板叠层图

何时会用到多层柔性电路板

1、当电路密度和布线不能在单面柔性电路板上布线时需要用到双面柔性电路板

2、需要用到接地层和电源层应用时需要用到双面柔性线路板

3、用于屏蔽应用时需要用到双面柔性PCB

4、需要密集表面贴装时需要使用双面柔性线路板

5、需要增加电路密度，而单面和双面柔性电路板无法满足布线要求时

6、需要带屏蔽功能的受控阻抗时需要用到多层柔性PCB

多面柔性电路板的特性

1、多达3个甚至更多的导电层

2、可以使用铜镍和康铜等电阻箔

3、有未邦定的区域以增加灵活性

4、EMI/RFI 屏蔽

柔性电路板生产厂家

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什么是FPC柔性线路板？

柔性电路板又称“软板”、柔性电路，英文：Flexible printed circuit board，简称FPC。是用柔性的绝缘基材（主要是聚酰亚胺（(Kapton) ）或聚酯薄膜，常见的柔性材料供应商是杜邦和松下）制成的印刷电路板。柔性线路板提供优良的电性能，能满足更小型和更高密度安装的设计需要，也有助于减少组装工序和增强可靠性。柔性印刷电路板具有许多硬性印刷电路板（硬板）不具备的优点。柔性电路板是满足电子产品小型化和移动要求的惟一解决方法。它可以自由弯曲、卷绕、折叠（如果弯曲或者折叠后导致折痕，则可能会导致铜的损坏），可以承受数百万次的动态弯曲而不损坏导线，可依照空间布局要求任意安排，并在三维空间任意移动和伸缩，从而达到元器件装配和导线连接的一体化；柔性电路板可大大缩小电子产品的体积和重量，适用电子产品向高密度、小型化、高可靠方向发展的需要。因此，FPC在航天、军事、移动通讯、手提电脑、计算机外设、PDA、数字相机等领域或产品上得到了广泛的应用。

柔性线路板的功能可区分为四种，分别为引线路 (Lead Line)、印刷电路 (Printed Circuit)、连接器 (Connector) 以及多功能整合系统 (Integration of Function)，用途涵盖了电脑、电脑周边辅助系统、消费性民生电器及汽车等范围。

柔性线路板图片

柔性线路板与硬板有什么区别？

柔性印刷电路板与刚性板有很大不同：

• 材料

刚性板通常由FR4（玻璃环氧树脂化合物）制成，而柔性电路由聚酰亚胺制成。有些情况下刚性板是用聚酰亚胺制成的，但并不常见。

• 覆盖膜

柔性PCB要么具有柔性掩模或覆盖层，而刚性板通常只使用阻焊层。当使用覆盖层时，开口被布线或激光切割。然后使用粘合剂（通常为 1 或 2 密耳厚）将覆盖层粘附到柔性件上。

• 加强筋

柔性印刷电路板通常使用FR4或聚酰亚胺加强筋来加强特定的非弯曲区域。加强筋要么层压到挠性件上，要么使用 PSA（压敏粘合剂）粘合。硬板不需要加强筋。

• 介电常数

硬板材料的相对介电常数范围很广，而柔性聚酰亚胺材料通常为 3.4。

柔性电路板的分类

柔性印刷线路板如果按照层数（即导电铜箔的层数）分类的话，有单面、双面和多层板之分，具体的介绍如下：

• 单面柔性线路板

单面柔性电路采用单面PI敷铜板材料，在线路完成之后，再覆盖一层保护膜，其只有一层导体。柔性线路板可以在基膜中形成孔以允许元件引线穿过通过焊接以进行互连。单面柔性电路的制造可以带有或不带有诸如覆盖膜之类的保护涂层，但是在电路上使用保护涂层是最常见的做法。还有一种单面柔性印刷电路板的制作方法是使用纯铜箔材料在电路制程中，先后在两面分别各加一层保护膜，成为一种只有单层导体但在电路板的双面都有导体露出的电路板。

单层柔性的结构：这种结构的柔性板是最简单结构的柔性板。通常基材+透明胶+铜箔是一套买来的原材料，保护膜+透明胶是另一种买来的原材料。首先，铜箔要进行刻蚀等工艺处理来得到需要的电路，保护膜要进行钻孔以露出相应的焊盘。清洗之后再用滚压法把两者结合起来。然后再在露出的焊盘部分电镀金或锡等进行保护。这样，大板就做好了。一般还要冲压成相应形状的小电路板。 也有不用保护膜而直接在铜箔上印阻焊层的，这样成本会低一些，但电路板的机械强度会变差。除非强度要求不高但价格需要尽量低的场合，最好是应用贴保护膜的方法。

• 双面柔性线路板

当电路的线路太复杂、单层柔性线路板无法布线或需要铜箔以进行接地屏蔽时，就需要选用双层柔性电路板甚至多层柔性电路板。

双面柔性线路板是使用双面PI板敷铜板材料于双面电路完成后，两面分别加上一层保护膜，成为一种具有双层导体的电路板。还有一种双面柔性电路板是使用两层单面PI敷铜板材料中间辅以在特定位置开窗的粘结胶进行压合，成为在局部区域压合，局部区域两层分离结构的双面导体线路板以达到在分层区具备高挠曲性能的电路板。

双面板的两面都有焊盘，主要用于和其他电路板的连接。虽然它和单层板结构相似，但制作工艺差别很大。它的原材料是铜箔，保护膜+透明胶。先要按焊盘位置要求在保护膜上钻孔，再把铜箔贴上，腐蚀出焊盘和引线后再贴上另一个钻好孔的保护膜即可。

• 多层柔性线路板

具有三层或更多层导体的柔性电路被称为多层柔性电路。通常这些层通过电镀通孔互连。多层柔性印刷电路的各层可以在整个结构中连续层压在一起，也可以不连续层压在一起。在需要最大灵活性的情况下，不连续层压的做法很常见。

多层板与单层板最典型的差异是增加了过孔结构以便连结各层铜箔。一般基材+透明胶+铜箔的第一个加工工艺就是制作过孔。先在基材和铜箔上钻孔，清洗之后镀上一定厚度的铜，过孔就做好了。之后的制作工艺和单层板几乎一样。

• 软硬结合板

柔性线路板除了它本身以外，还可以与硬板结合，利用两者各自的优势和特长，形成可以应用于特定场景的软硬结合板（rigid-flexible PCB）。

软硬结合板通常是属于多层线路板，层与层之间通常电镀通孔来实现电气连接。

按照基材和铜箔的结合方式划分，柔性电路板可分为两种：有胶柔性板和无胶柔性板。

其中无胶柔性板的价格比有胶的柔性板要高得多，但是它的柔韧性、铜箔和基材的结合力、焊盘的平面度等参数也比有胶柔性板要好。所以它一般只用于那些要求很高的场合，如：COF(CHIP ON FLEX，柔性板上贴装裸露芯片，对焊盘平面度要求很高)等。 由于其价格太高，在市场上应用的绝大部分柔性板还是有胶的柔性板。由于柔性板主要用于需要弯折的场合，若设计或工艺不合理，容易产生微裂纹、开焊等缺陷。

柔性线路板的优势

虽然硬板PCB目前依然是世界上产量最多的PCB，其与柔性PCB有着本质的区别，但是柔性电路板由于有其独特的优势，因此也被大量的使用：

• 柔性线路板可以节省空间和重量

柔性电路板的重量通常只为硬板重量的10%，柔性电路提供了更大的安装和包装自由度。由于其可弯曲、卷绕、折叠，可依照空间布局要求任意安排，并在三维空间任意移动和伸缩，从而达到元器件装配和导线连接的一体化，因此使用柔性电路板可以让设备便得更为紧凑。另外，由于其重量更轻，它也降低了运输成本。

• 更强的稳定性和可靠性

由于柔性电路具有更少的焊点，因此也少了由于焊接所可能带来的问题，比如焊接不良等，这增强了其可靠性和稳定性。

FPC还具有良好的散热性和可焊性以及易于装连、综合成本较低等优点，软硬结合的设计也在一定程度上弥补了柔性基材在元件承载能力上的略微不足。

柔性线路板的缺点

• (1)一次性初始成本高
  

由于柔性PCB是为特殊应用而设计、制造的，所以开始的电路设计、布线和照相底版所需的费用较高。除非有特殊需要应用柔性PCB外，通常少量应用时，最好不采用。

• (2)柔性PCB的更改和修补比较困难

柔性PCB一旦制成后，要更改必须从底图或编制的光绘程序开始，因此不易更改。其表面覆盖一层保护膜，修补前要去除，修补后又要复原，这是比较困难的工作。

• (3)尺寸受限制

柔性PCB在尚不普及的情况下，通常用间歇法工艺制造，因此受到生产设备尺寸的限制，不能做得很长，很宽。

• (4)操作不当易损坏

装连人员操作不当易引起软性电路的损坏，其锡焊和返工需要经过训练的人员操作。

柔性线路板材料

• 基材

基材是柔性聚合物薄膜，为层压板提供基础。在正常情况下，柔性电路基材提供了柔性电路的大部分主要物理和电气特性。在无粘合剂电路结构的情况下，基材提供所有特性。

有许多不同的材料用作基膜，包括：聚酯 (PET)、聚酰亚胺 (PI)、聚萘二甲酸乙二醇酯 (PEN)、聚醚酰亚胺 (PEI)，以及各种含氟聚合物 (FEP) 和共聚物。聚酰亚胺薄膜最为流行，因为它们融合了有利的电气、机械、化学和热性能。

• 粘接粘合剂

粘合剂用作制造层压板的粘合介质。当谈到耐热性时，粘合剂通常是层压板的性能限制因素，尤其是当聚酰亚胺是基础材料时。与基膜一样，粘合剂也有不同的厚度。厚度选择通常取决于应用。例如，不同的粘合剂厚度通常用于创建覆盖层，以满足可能遇到的不同铜箔厚度的填充需求。

• 金属箔（铜箔）

铜在成本与物理和电气性能属性之间的出色表现使其成为绝佳的选择。

金属箔最常用作柔性层压板的导电元件。金属箔是通常用来蚀刻电路路径的材料。有多种不同厚度的金属箔可供选择和创建柔性电路，但铜箔适用于绝大多数柔性电路应用。

采用压延铜箔，压延铜箔绕曲性要好，压延铜箔单价比电解铜箔要贵，压延铜箔分子紧密，柔性好，越薄柔性越好。

• 绝缘体

绝缘体用于将电导体分开而不传导电流。绝缘材料采用PI，一般PI用作基底膜，即基材和保护膜中的基底膜。PI具有耐高温可以进行焊接的特性，而且它的柔软性，尺寸稳定性，绝缘特性，耐热性，电气性能和机械性能都非常不错。

• 表面处理

表面处理旨在保护金属表面免受氧化。最终选用哪种表面处理取决于电路的应用。一些常见的表面处理包括焊料、化金（ENIG）沉镍、沉锡、沉金、沉银等。

柔性线路板的应用

柔性电路板通常在各种应用中用作连接器，因为它们具有无可比拟的柔韧性，节省空间并且在后期比刚性电路板更易于维护。柔性电路常见的应用之一是用于计算机键盘；大多数键盘使用柔性电路作为开关矩阵。

柔性显示器通常使用有机发光二极管（OLED）代替背光源，从而制成柔性有机发光二极管显示器。

大多数柔性电路是无源布线结构，用于互连集成电路、电阻器、电容器等电子元件；然而，有些仅用于直接或通过连接器在其他电子组件之间进行互连。

在汽车领域，柔性电路板用于仪表板、引擎盖下控制装置、隐藏在驾驶室顶上的电路和ABS系统。在计算机外围设备中，打印机的移动打印头上采用柔性PCB，信号连接到承载磁盘驱动器读/写头的移动臂上。消费电子设备在相机、个人娱乐设备、计算器或运动监视器中使用柔性电路。

在工业和医疗设备中可以找到柔性电路，这些设备需要在紧凑的封装中进行许多互连。移动电话，特别是Iphone苹果手机中会见到特别多的柔性线路板。

目前，已经开发出用于为卫星供电的柔性太阳能电池。这些太阳能电池是轻量级的，可以卷起来，并且易于部署。在日常生活中，有时候也能见到有些是缝在背包或外套上。