挠性及刚挠印制电路板资料
挠性和刚性-挠性印制电路板的制造工艺
挠性和刚性－挠性印制电路板的制造工艺前言挠性印制电路板的发展和广泛应用，是因为它有着显著的优越性，它的结构灵活、体积小、重量轻（由薄膜构成）。
它除静态挠曲外，还能作动态挠曲、卷曲和折叠等。
它能向三维空间扩展，提高了电路设计和机械结构设计的自由度和灵活性，可以在x、y、z平面上布线，减少界面连接点，既减少了整机工作量和装配的差错，又大大提高电子设备整个系统的可靠性和稳定性。
挠性印制板的应用的领域更为广泛，如计算机、通信机、仪器仪表、医疗器械、军事和航天等方面。
随着微电子技术的飞速发展，电子设备的小型化和多功能化的发展趋势，拉动其发展的的主要是hdd用的无线浮动磁头、中继器和csp(chip scale package）所采用的内插器以及广泛应用的便携式电话、平面显示器等新的挠性板应用领域，特别是高密度互连结构（hdi）用的挠性板的应用，将极大地带动挠性印制电路技术的迅猛发层。
高密度挠性印制电路板成为各种类型控制系统的重要的组装件。
使挠性印制电路板应用获得长足的发展，迫使原低产量、高成本、高技术含量转化为常用技术时，面对全球经济化的趋势下，就必须考虑低成本、高产量化的问题，以满足市埸迅猛增长的需要。
特别是高密度挠性印制电路需求量倍增，一个重要的驱动因素－硬盘驱动器，可望将市埸继续推进到至少2004年。
一．挠性印制电路板的结构形式从目前使用的规格数量统计，主要有四种结构类型的挠性板：第一种是单面挠性印制电路板，它的特点就是结构简单，制作起来方便，其质量也最容易控制；第二种是双面挠性印制电路板，它的结构就比单面就复杂的多，特别是要经过镀覆孔的处理，控制难度就要高些；第三种就是多层挠性板，其结构形式就更复杂，工艺质量就更难控制，第六种是刚－挠性单面印制电路板；第五种是刚挠双面印制电路板；第六种是刚挠多层板。
后三种类型结构的印制电路板，比前三种类型结构的板制造起来就更加有难度。
这种挠性或刚挠性类型的结构形式请见以下系列图示：此主题相关图片如下：此主题相关图片如下：二．挠性板的材料从挠性印制电路板的结构分析，构成挠性印制电路板的材料有绝缘基材、胶粘剂、金属导体层（铜箔）和覆盖层。
刚-挠性印制板技术讲座
刚-挠性印制板技术讲座（提纲）林金堵既有刚性部分又有挠性部分结合形成的印制板。
这是目前和今后最常用的一种多层刚-挠性印制电路板。
其结构是：把挠性（可弯曲）部分设计成单面或双面结构的挠性印制板，而其它部位设计成刚性多层板，并利用金属化孔来实现各层之间的电气连接的一类印制板。
刚-挠性印制板早期主要应用于军用、航天航空等方面，到目前为止已出现30层以上的刚-挠性印制板。
美国军标MIL-P-50884中有详细规定着多层挠性印制板的设计和质量的标准。
随着电子设备迅速走向微小型化、多功能化、高可靠性方向发展，要求PCB迅速走向高密度化、高性能化和高可靠性化等的发展，挠性印制板、特别是刚-挠性印制板已经显得越来越多的优势。
因此，刚挠性印制板将得到更快速度的发展。
电子设备的发展是功能提高、体积缩小,那么对元器件和印制板要求是小型化与高密度化。
印制板的高密度化是线路更细、互连孔更小、层数更多, 刚性印制板与挠性印制板都显现这发展趋势。
印制板的高密度化固然能缩小体积, 而设备内组件之间互连又要占有很多空间, 通常用电线电缆连接多块印制板构成系统, 若应用刚挠结合印制板就可达到多块印制板直接构成系统。
这是刚-挠性板发展的根本原因。
1 刚-挠性板的提出刚挠印制板(rigid-flex circuit board: R-FPCB)是把刚性印制板由挠性板连接构成系统模块,其主要优点和好处有如下几个方面。
⑴便于电气性能的维修与管理。
最早的挠性电路是用来代替刚性印制板间端点与端点之间的接插件或电线电缆连接,大大方便与简化了电气管理与维修。
⑵满足高密度化的发展与要求。
系统中采用接插件的方法已到了极限，无法满足目前高密度要求与发展。
同时，高密度化接插连接的可靠性（高密度化、接触性能与环境污染等）已越来越成为问题。
⑶提高了设计与安装等的自由度。
⑷便于立体（三维）组装。
⑸提高整个系统连接可靠性。
⑹降低成本。
早在1974年，德国Schoeller Electronik公司(现为RUWEL AG的子公司)便生产出R-FPCB, 当时仅把挠性板热压在刚性板上。
挠性及刚挠印制电路板资料
(4).前清洗和成像 在成像之前，首先要对板进行表面清洗和粗化，其工艺与 刚性板材大致相同。但是由于挠性板材易变形和弯曲，宜 采用化学清洗或电解清洗；也可以采用手工浮石粉刷洗或 专用浮石粉刷板机。挠性板的贴膜、曝光以及显影工艺与 刚性板大致相同。显影后的干膜由于已经发生聚合反应， 因而变得比较脆，同时它与铜箔的结合力也有所下降。因 此，显影后的挠性板的持拿要更加注意，防止干膜起翘或 剥落。
7.3.1挠性单面板制造
7.3 挠性板的制造
7.3.1挠性单面板制造 加成和半加成加工法 (1) 挠性板制造中采用聚合厚膜技术是种加成法工艺。该 方法采用导电涂料经丝网印制在薄膜基材表面上印刷电路 图形，再经过紫外光或热辐射固化。 (2)挠性板制造中采用先进的阴极喷镀涂技术，类似于半 加成法工艺。
裁切双面覆铜板
覆铜板钻图形孔
裁切覆膜材料
覆盖膜冲或钻孔
图 11 15 － 双 面 挠 性 印 制 板 工 艺 流 程 图
电镀铜 A.快速镀
化学镀铜
上层膜覆 盖
下层膜覆 盖
B.全板增厚镀
形成抗蚀图形 A.电镀图形 B. 抗蚀、掩孔图 形 电镀铜和锡 铅 去除抗蚀膜 蚀刻铜 退出锡铅 两面印制涂 覆层 固化 去除抗蚀 膜 两面覆上覆 盖膜层压
去除钻污和 凹蚀
化学镀铜
电镀铜 加厚
成像 图形电镀
(2).化学镀铜
前处理溶液最好用酸性胶体钯而不宜采用碱性的离子钯。通常，要注 意既要防止反应时间过长和速度过快. 反应时间过长会造成挠性材料 的溶胀,速度过快会造成孔空洞和铜层的机械性能较差。
7.3.2 挠性双面板和挠性多层板的制造
(3).电镀铜加厚 由于化学镀铜层的机械性能(如延展率)较差，在经受热冲 击时易产生断裂。所以一般在 化学镀铜层达到0.3～ 0.5μm时，立即进行全板电镀加厚至3-4μm，以保证在后 续的处理过程中孔壁镀层的完整。
挠性印制电路板
挠性电路板的分类
按线路的层数：单面FPC，双面FPC，多层FPC
按物理强度：挠性PCB，刚―挠PCB
按基材：聚酯基材型，有机纤维基材型，聚四氧乙烯介质薄膜基材型等等
按有无增强层：有增强型FPC，无增强型FPC
按线路布线密度：普通型FPC，高密度互连（HDI）型FPC
Hale Waihona Puke 挠性线路板市场 根据1994年6月IPC的TMRC资料，80年代末期，挠性线路板产值为4亿美元/年，并以每年6－7％的增长率发展着，1994年约为15亿美元，到1997年产值估计为17亿美元，在计算机和通讯设备上应用的年均增长率为11％左右，但挠性板占整个PCB市场为8％左右。
近几年来，由于无粘结层材料、可弯曲的感光覆盖膜或适用于挠性线路上的液态感光阻焊剂等的开发成功和应用。使挠性线路不仅质量保证、合格率提高，而且易于自动化、量产化生产。加上电子产品的“轻、薄、短、小”化和立体组装变成必要和关键，如PCMCIA卡上，挠性板和刚－挠性板已受到用户的重视和看好。目前虽然挠性板还处在刚起步阶段，但是，挠性板的明显优点和潜在能力，使它在PCB生产和市场上的地位越来越受到人们的认识和重视，因而挠性线路板的产值将以20％的年均速度增长。同时，挠性板的加工设备和条件已经开始走向成熟，材料等供应商也不断地改进产品以满足这种增长的要求，因此，有人认为：“挠性板大展宏图的时代终于到来了”，“在明天，挠性板将会主宰着精细线路的世界”。所以，今后的挠性线路板的年均增长率要比预计的大（TMRC），它在PCB市场上的份额所占比例将扩大，而首先是刚－挠性板会更引人注目地发展。
产品体积小,重量轻,大大缩小装置的体积,适用电子产品向高密度,小型化,轻量化, 薄型化,高可靠方向发展的需要. 具有高度挠曲性,可自由弯曲,卷绕,扭转,折迭,可立体配线,依照空间布局要求任意 安排,改变形状,并在三维空间内任意移动和伸缩,从而达到组件装配和导线连接一体化。
挠性及刚挠印制板
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挠性线路板入门知识
挠性线路板入门在不断追求超高速化、超高密度化的电子世界领域里，起着重要作用的就是FPC 。
挠性电路板（Flexible Printed Circuit ）又称软性电路板（以下简称软板），是以聚脂薄膜或聚酰亚胺为基材，通过蚀刻在铜箔上形成线路而制成的一种具有高度可靠性，绝佳挠曲性的印刷电路。
此种电路板可随意弯曲、折迭，重量轻，体积小，散热性好，安装方便，冲破了传统的互连技术概念。
目前，软板在航天、军事、移动通讯、手提电脑、计算机外设、数字相机等领域或产品上得到了非常广泛的应用。
产品特性软板是用柔性的绝缘基材制成的印刷电路，具有许多硬性印刷电路板不具备的优点。
▪ 产品体积小、重量轻，大大缩小装置的体积，适用电子产品向高密度、小型化、轻量化、薄型化、高可靠方向发展的需要。
▪ 具有高度挠曲性，可自由弯曲、卷绕、扭转、折迭，可立体配线，依照空间布局要求任意安排，改变形状，并在三维空间内任意移动和伸缩，从而达到组件装配和导线连接一体化。
▪ 具有优良的电性能，耐高温，耐燃。
化学变化稳定，安定性好，可信赖度高。
▪ 具有更高的装配可靠性，为电路设计提供了方便，并能大幅度降低装配工作量，而且容易保证电路的性能，使整机成本降低。
▪通过使用增强材料的方法增加其强度，以取得附加的机械稳定性。
软硬结合的设计也在一定程度上弥补了柔性基材在组件承载能力上的略微不足。
产品分类软板分为以下几种类型：单面板、双面板及多层板等。
▪ 单面挠性板是在基材的一个面有一层通过化学蚀刻形成的导电图形。
▪ 双面挠性板是在基材的两个面各有一层通过化学蚀刻形成的导电图形。
金属化孔将绝缘材料两面的图形连接起来形成导电通路，以满足挠曲性的设计和使用功能。
▪ 多层挠性板是将三层或更多层的单面挠性电路或双面挠性电路层压在一起，通过钻孔、电镀形成金属化孔，在不同层间形成了导电的通路。
上述产品所采用的材料多以聚酰亚胺覆铜板为主。
此种材料耐热性高、尺寸稳定性好，与兼有机械保护和良好电气绝缘性能的覆盖膜通过热压而成最终产品。
挠性及刚挠印制板生产工艺二
撓性及剛撓印製板生產工藝二4.3.4粘結片的選用選用不同類型的粘結片對剛撓印製板的結構有著直接的影響。
圖13-16a-b是采用不同類型粘結片粘結內層的剛撓八層印製板結構示意圖。
其中a類是全部採用丙烯酸粘結薄膜做為內層的粘結片。
在這種結構中，丙烯酸厚度的百分比相當大，因而整個剛撓印製板的熱膨脹係數也很大。
這種結構的金屬化孔在熱應力試驗中容易失敗。
唯一可以彌補的方法就是增加電鍍銅層的厚度，從而增加銅層可靠性。
在這種結構中靠降低丙烯酸粘結片的厚度達到減少Z軸膨脹的方法是不實際的，一方面這不利於無氣泡層壓，另一方面靠增加壓力彌補其厚度的不足往往還會造成撓性內層圖形的偏移超差。
結構b是採用了用玻璃布做增強材料的丙烯酸代替無增強材料的丙烯酸粘結片。
這種有增強材料的丙烯酸不但能滿足無氣泡層壓的要求而且增加了結構的硬度。
它的缺點是在孔化之前要處理击出的玻璃纖維頭。
結構c中採用環氧玻璃布半固化片粘結壓了覆蓋層的撓性內層。
(a)丙烯酸粘結片（b）丙烯酸玻璃布半固化片（c）環氧玻璃布半固化片（d）環氧玻璃布（或丙烯酸玻璃布）半固化片（e）環氧玻璃布（或丙烯酸玻璃布）半固化片A:0.05mm厚雙面覆35μm銅箔聚酰亞胺薄膜B:帶丙烯酸粘結片的0.025mm厚聚酰亞胺覆蓋層C:雙面覆銅箔環氧玻璃布層壓板D:雙面覆銅箔聚酰亞胺玻璃布層壓板圖13-16剛撓多層印製板結構示意圖由於環氧樹脂與聚酰亞胺薄膜的結合力較差，因此在安裝和使用過程中，易產生內層分層的現象。
可以通過在環氧玻璃布與聚酰亞胺之間加一層丙烯酸膠增加結合力，這樣做的結果是又引進了丙烯酸而且還增加了生產的複雜性。
因此，這種結構不宜採用。
結構d中取消了覆蓋層，內層的粘結全部採用環氧玻璃布半固化片或環氧玻璃布做增強材料的丙烯酸。
撓性覆銅箔基材在表面的銅被蝕刻掉之後露出的是一層丙烯酸膠，因而它與環氧的結合力非常好。
同時，由於環氧材料的大量引入大大降低了整個剛撓印製板的熱膨脹係數，因此大大提高了金屬化孔的可靠性。
02软硬结合---挠性电路板的制造工艺2
挠性和刚性－挠性印制电路板的制造工艺<二>五．制造的工艺步骤挠性印制电路板的制造工序与刚性印制板制造工序是相同的。
刚性印制电路板制造所使用的工艺装备基本上是相同的，辅助装备和所使用的工模具基本上类同。
所谓特殊的部分就是在化学沉铜和电镀时需要有特殊的夹具进行装挂，避免漂浮。
但采用刚－挠印制电路板时，就比单种类的挠性板更好控制。
在软板进行处理时，很多专用工艺装备对处理挠性薄板就必须的拖架，如进行蚀时时，就必须采用厚基板作的拖架。
六．装配构思挠性印制板的装配就是指它与其它电路板的机械和电气互连的结合。
为此，所采用的印制板的必须有特定的装配位置和形状，然后用力插入所需连接的连接器上或固定在所要求的位置上。
在同样的情况下，挠性印制电路板为进一步固定时，采用专用夹子或粘结剂进行固定。
通常挠性板的电气和机械连接可用软焊料进行焊接。
如果充许的情况下，也可以选择浸焊料的工艺方法。
如果不充许的，就必须采用手工焊接。
当厚度减薄时，挠性板与刚性板相比更容易产生过热现象。
唯一能采用的焊接工艺方法就是聚酰亚胺层压板，但也需要注意。
下列图表表示Mylar（Polyester即聚脂材料）进行焊接时，使用60/ 40锡铅合金焊料的焊接时间和温度要求：聚脂层压板的采用手工焊接时，需要有经验的操作者进行。
然而环氧树脂基的玻璃布层压板和聚四氟乙烯（又称特氟隆）就不会产生任何质量问题。
但是，在所有的情况下，基于需要焊接的表面首先要进行表面清理，以确保焊接质量。
根据需要和应用的情况，不是所有的挠性板需要进行焊接进连接，有时采用的连接方法是多样化的，如弯曲连接时采用插头装置和插座或用专用的夹子固定到挠性板上。
采用印制插头的挠性板可采用镀镍金工艺方法金。
为适用于压力接触的挠性板应采用刚性材料。
刚－挠印制电路板使用聚酰亚胺膜层压在挠性和刚性部分的电路表面。
七．设计应考虑的结构形式挠性印制电路的结构形式，应按照通用的刚性设计规范或原则进行设计，但也可以根据电路上的需要附加若干条件。
世界挠性印制电路板的发展历程
世界挠性印制电路板的发展历程1898年，英国专利首次在世界上提出了石蜡纸基板中制作的扁平导体电路的发明。
20世纪最初几年内，大发明家爱迪生在实验记录中，设想了在类似薄膜上印刷厚膜电路(Polymen Thick Film)。
六十几年后，当世界开始工业化生产挠性印制电路板时，人们惊奇的发现：爱迪生这一构想与现在的FPC产品形态是如此的接近。
1953年，英国ICI公司首先将聚酯薄膜实现了工业化的生产。
这种基材在以后挠性覆铜板制造中得到采用。
1953年，美国开始研制以聚酯薄膜为基膜材料的FPC。
1960年，V.Dahlgreen发明在热塑性薄膜上粘接金属箔制成电路图形的制造技术。
这一发明构成以后工业化生产FPC的雏形。
1963年，美国杜邦公司获得聚酰亚胺薄膜的发明成果。
并于1965年生产出PI薄膜产品。
在20世纪70年代初并率先实现了商品化。
这种可作为FPC绝缘基膜用的PI薄膜的商品名为“Kapton”。
杜邦公司在全世界首创的这种均苯型聚酰亚胺薄膜基材，在很长一段时期内(到80年代的中后期)一直独霸于挠性印制电路的基材的市场。
70年代初，美国PCB业首先将FPC工业商品化。
最初主要在军工电子产品中得到使用。
美国成为了世界工业化FPC的发源地。
1977年，美国人G．J．Taylor最早提出多层刚-挠性结合PCB的概念。
20世纪60年代末，我国电子部15所在我国率先开始进行了挠性印制电路板的制造技术研究开发的工作。
70年代中期，上海无线电二十厂在几年的自主研究开发的基础上，在中国内地最早实现了FPC工业化生产(所生产的FPC为聚酯薄膜基材)。
80年代初，北京15所在中国内地率先小批生产以聚酰亚胺为基膜的FPC产品。
初期生产的FPC全部提供给军工电子产品用。
1981年北京十五所的单面聚酰亚胺挠性印制电路(课题负责人王厚邦)和上海无线电二十厂的相同内容的课题(负责人孔祥林)共同获得当时电子部优秀科技成果奖。
1882-1983年王厚邦的课题组又完成了有金属化孔的双面聚酰亚胺挠性印制电路板的研制。
FPC基础知识简介
copper adhesive substrate adhesive copper
7.FPC常用材料的基本结构 双面板无胶铜箔基材
铜箔:基本分为电解 铜（有的材料是高延电解 铜箔）与压延铜两种. 厚度 上常见的为1/3oz 1/2oz与 1oz. 基底材料（PI、 PET、PEN）:常见的厚度 有1mil，0.8mil与1/2mil三 种.
7.FPC常用材料的基本结构 单面板有胶基材
铜箔:基本分为电解 铜（有的材料是高延电解铜箔）与 压延铜两种. 厚度上常见的为 1/3oz 1/2oz与1oz. • 基底材料:一般分为聚酰亚胺 （PI)、聚酯（PET）、聚萘二甲酸 乙二醇酯 (PEN)，其常见的厚度为 厚度的有1mil与1/2mil两种.PEN软 化温度比PET高30℃左右。 • 粘接剂:常用的是20um,12.5um. 欧美一般采用丙稀酸胶，日系一般 采用改性环氧胶 •
6.2.4 FPC按线路层数分类:多层软板
• 挠性多层印制电路板: 是将三层或更多层的单面 挠性电路或双面挠性电路 层压在一起，通过钻孔、 电镀形成金属化孔，在不 同层间形成导电的通路。 多层板其孔设计可以有通 孔、埋孔、盲孔。
挠性多层印制电路板-构成示意图
• 挠性多层印制电路板
6.3 FPC按物理强度分类:软硬结合板
6.2.1 FPC按线路层数分类:单面板
• 单面板: 指包含一个导电层, 可以有或无增强层 • 特点是结构简单 制作方便
挠性单面印制电路板-构成示意图
• 一、单面板（单面覆铜板可以有或无粘接胶）
6.2.2 FPC按线路层数分类:镂空或假双面板 • 镂空或假双面板: 包含一个导电层,且在同 一层线路作出两面连结 结构,可在两面进行组装, 可以有或无增强层 • 特点是结构简单, 可代替简单双面板,且 结构比普通双面板更 有利弯曲操作.
FPC
FPC：柔性电路板(柔性PCB): 简称"软板", 又称"柔性线路板", 也称"软性线路板、挠性线路板"或"软性电路板、挠性电路板", 英文是"FPC PCB"或"FPCB,Flexible and Rigid-Flex".1、挠性线路板（挠性印制板）挠性线路板（挠性印制板）：英文Flexible Printed Board，缩写FPC，俗称软板。
IPC-T-50中对挠性线路板的定义是使用挠性的基材制作的单层、双层或多层线路的印制电路板，可以有覆盖层（阻焊层），也可以没有覆盖层（阻焊层）。
国标GB/T2036-94《印制电路术语》2.11对挠性印制板（FPC）的解释是：用挠性基材制成的印制板，可以有或无挠性覆盖层。
2、刚挠性印制板刚挠性印制板：英文Rigid-Flex Printed Board，（FPC）又称软硬结合板。
刚挠性印制板是由刚性和挠性基板有选择的层压在一起组成，结构紧密，以金属化孔形成导电连接，每块刚扰结合印制板上有一个或多个刚性区和一个或多个挠性区。
国标GB/T2036-94 2.11 《印制电路术语》对刚挠性印制板（FPC）的解释是：利用挠性基材并在不同区域与刚性基材结合而制成的印制板，在刚挠结合区，挠性基材与刚性基材的导电图形通常都要进行互连。
最常有的材料如:日资:MEKTEC(紫翔) 有泽TORAY 信越京瓷Sony美资: 杜邦ROGERS台资: 台虹宏仁律胜四维新杨佳胜国产:丹邦九江华弘柔性电路的挠曲性和可靠性目前FPC有：单面、双面、多层柔性板和刚柔性板四种。
①单面柔性板是成本最低，当对电性能要求不高的印制板。
在单面布线时，应当选用单面柔性板。
其具有一层化学蚀刻出的导电图形，在柔性绝缘基材面上的导电图形层为压延铜箔。
绝缘基材可以是聚酰亚胺，聚对苯二甲酸乙二醇酯，芳酰胺纤维酯和聚氯乙烯。
挠性及刚挠印制板生产工艺一
撓性及剛撓印製板生產工藝一1，概述撓性及剛撓印製板作為一種特殊的互連技術，由於能夠滿足三維組裝的要求，以及具有輕，薄，短，小的特點，已經被廣泛用於電腦，航空電子以及軍用電子設備中。
但它也有初始成本高以及不易更改和修復等缺點。
1.1撓性及剛撓印製板的分類根據撓性及剛撓印製板的結構可分為五種類型和兩個類別，如表13-1和表132所示。
其中結構比較複雜和製作難度較大的是A類3型板和A類4型板，即撓性多層印製板和剛撓多層印製板。
圖13-1為一塊剛撓印製板照片。
圖13-1剛撓多層印製板表13-1撓性及剛撓印製板的分類表13-2撓性及剛性印製板的類別1.2撓性及剛撓印製板結構撓性印製板與剛撓印製板都是以撓性材料為主體結構。
剛撓印製板與撓性印製板的主要區別在於剛撓印製板是在撓性印製板上再粘結兩個剛性外層，剛性層上的電路與撓性層上的電路通過金屬化孔相互連通。
每塊剛撓印製板有一個或多個剛性區和一個或多個撓性區。
圖13-2為一塊雙面撓性印製板的結構示意圖，圖13-3為一塊典型的八層剛撓印製板結構示意圖。
A:覆蓋層：帶0.05mm厚丙烯酸膠聚酰亞胺薄膜B:撓性電路：覆70μm銅箔的聚酰亞胺薄膜圖13-2雙面撓性板的層壓前後結構示意圖圖13-3 8層剛撓印製板結構示意圖A:雙面覆35μm銅箔的聚酰亞胺撓性基材B:帶0.025mm厚丙烯酸膠的聚酰亞胺覆蓋層C：雙面覆35μm銅箔環氧玻璃布層壓板D:丙烯酸粘結薄膜2，撓性及剛撓印製板的材料撓性印製板的材料主要包括撓性介質薄膜和撓性粘結薄膜。
剛撓印製板除了要採用撓性材料外，還要用到剛性材料，如環氧玻璃布層壓板及其半固化片或聚酰亞胺玻璃布層壓板及相應的半固化片。
2.1撓性介質薄膜常用的撓性介質薄膜有聚酯類，聚酰亞胺類和聚氟類。
聚酰亞胺具有耐高溫的特性，介電強度高，電氣性能和機械性能極佳，但是價格昂貴，且易吸潮，常用的聚酰亞胺介質薄膜有杜邦公司生產的Kapton 膜。
聚酯的許多性能與聚酰亞胺相近，但耐熱性較差，杜邦公司生產的聚酯介質薄膜Mylar膜也比較常用。
刚挠结合印制板中挠性区的纯胶与覆盖膜黏合性探究
刚挠结合印制板中挠性区的纯胶与覆盖膜黏合性探究王萌辉 黄章农（珠海杰赛科技有限公司，广东 珠海 ５１９１７０）（广州杰赛科技股份有限公司，广东 广州 ５１０７６０）摘 要 有些刚挠结合印制板需要将挠性区制作成不分层结构，以防挠性区形状的改变对阻抗产生影响。
不分层结构根据叠层可设计为挠性区用纯胶黏合，刚性区用半固化片黏合的混压方式生产。
但直接使用纯胶粘合挠性区，存在挠性区剥离强度差、易分层的风险，故尝试探索一种有效的处理方式使得成品挠性区剥离强度符合要求，不出现分层。
关键词 刚挠结合印制板；不分层；纯胶中图分类号：TN41 文献标识码：A 文章编号：1009-0096（2021）06-0013-06Study on the adhesion of pure adhesiveand PI in flexible area of RFPCWang Menhui Huang ZhangnongAbstract Some rigid-flex PCB need to make the flexible area into non delamination structure to prevent the change of the shape of the flexible area from affecting the impedance. According to the lamination, the non-layered structure can be designed to be bonded by pure adhesive in the flexible plate and bonded by semi-cured sheet in the rigid zone. However, there are risks of poor peeling strength and easy delamination when pure adhesive is used to glue the flexible plate directly. Therefore, an effective way is trying to make the peeling strength of the flexible plate meet the requirements without delamination.Key words Rigid-Flex PCB; Non Delamination; Pure Adhesive0 前言印制电路板（PCB）在电子产品中占据的地位也愈来愈高，其中刚挠结合印制板（R-FPB）的应用也不断增多。
挠性和刚挠印制板设计要求内容
挠性和刚挠印制板设计要求1・1主题容本标准规定了电子设备用挠性和刚挠印制板设计要求和在挠性、刚挠印制板上安装元器件和组件的设计要求。
1・2适用围本标准适用于有或无屏蔽层、有或无増强层的挠性印制板，也适用于有或无金属化孔的刚挠印制板。
1. 3分类1. 3.1类型1型：单面挠性印制板。
可以有或无屏蔽层，也可有或无增强层。
2型：有金属化孔的双面挠性印制板。
可以有或无屏蔽层，也可有或无増强层。
3型：有金属化孔的多层挠性印制板。
可以有或无屏蔽层，也可有或无增强层。
4型：有金属化孔的多层刚挠印制板（导线层多于两层）。
5型：挠性印制板和刚性或挠性印制板粘成一体，在粘结区无金属化孔的印制板。
其导线层多于一层。
1、2和3型印制板的屏蔽层不作为导体层（见5、11条）。
1. 3. 2类别A类：在安装过程中能经受挠曲。
B类：在设计总图中规定能经受反复多次挠曲（通常不适用导体层数在2层以上的印制板）。
2引用文件GB 2036—80印制电路名词术语和定义GB 4588. 3—88印制电路板设计和使用GB 5489—85印制板制图GB 8012-87铸造锡铅焊料GB13555-92印制电路用挠性覆铜箔聚酰亚胺薄膜GB14708-93挠性印制电路用涂胶聚酰亚胺薄膜GJB 2142-94印制板用覆金属箔层压板总规SJ/T10309-92印制板用阻焊剂3术语本标准中所用的术语及其定义按GB 2036的规定。
4 一般要求4・1设计要点挠性和刚挠印制板的设计要点应按本标准的规定。
在设计总图、照相底图和生产底版中应包括质量一致性检验用附连板的图形，质量一致性检验用附连板应按附录A （补充件）的图A1设计。
附连板应位于离板边缘不大干13mm和不小于6. 4mm 处，且应反映全部制造过程，包括覆盖层的制造过程。
设计3型和4 型挠性或刚挠印制板时，质量一致性检验用附连板图形应放在最复杂的刚性或挠性部分。
4. 2设计总图除了本标准另有规定外，设计总图应按GB 5489和GB 4588. 3制备。
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按基材分类
(1) 聚酰亚胺型挠性印制板 (2) 聚酯型挠性印制板 (3) 环氧聚酯玻璃纤维混合型挠性印制板 (4) 芳香族聚酰胺型挠性印制板 (5) 聚四氟乙烯介质薄膜
PI（聚酰亚胺）印制板
7.1概论
7.1.3 挠性及刚挠印制电路板的结构形式
7.1概论 7.1.4 历史沿革 1. 53年美国研制成功挠性印制板。 2. 70年代已开发出刚挠结合板。 3. 80年代，日本取代美国，产能跃居世界第一位。 4. 90年代，韩国、台湾和大陆等地开始批量生产。 全球挠性板市场2000年产值达到39亿美元，2004年接近60 亿美元，年平均增长率超过了13％，远远大于刚性板的5％。 我国的年增长率达30％,目前排在日本、美国和台湾之后，居 世界第四。 目前挠性印制板的技术现状 国外加工精度：线宽：50μm；孔径：0.1mm；层数10层 以上。 国内：线宽：75μm；孔径：0.2mm；层数4层。
涂覆可焊性保护 层 电气测试 外形冲切 最终检验
7.3.2 挠性双面板和挠性多层板的制造
图 11 17 － 整 板 电 镀 蚀 刻 法 挠 性 双 面 板 制 造 工 艺
7.3.2 挠性双面板和挠性多层板的制造
选择材料 内层成像 表面处理 层压 钻孔
孔金属化
成像
图形电镀
去膜
蚀刻
前处理
热熔
烘板
局部退pb/sn
7.2 挠&刚印制板的材料及设计标准
7.2.2挠&刚印制板的设计标准
材料的热膨胀系数（CTE） 刚挠印制板材料的热膨胀系数对保证金属化孔的耐热冲击性十分重 要。热膨胀系数大的材料，它在经受热冲击时，在Z方向上的膨胀 与铜的膨胀差异大，因而极易造成金属化孔的断裂。
特性 玻璃化温度（0C） Z轴热膨胀系数 试验方法 IPC-TM-650 2.4.25 IPC-TM-650 106/0C2.3 .24(25-2750C) 丙烯酸膜 45 500 聚酰亚胺膜 185 130 环氧 103 240 铜 无 17.6
实验证明，刚挠多层板的平均热膨胀系数是随丙烯酸树 脂厚度百分比的提高而升高。平均热膨胀系数小的刚性 板，随着温度的升高其尺寸变化最小；平均热膨胀系数 大的挠性板尺寸变化最大；刚挠印制板由于是刚挠混合 结构，因而热膨胀系数居中。
7.3 挠性板的制造
挠性印制板的制造有不同方法，按挠性板类型介绍。
网印液态油 墨 感光干膜型
感光液态油 墨型
低 （600μ m） 高 （80μ m）
高 （80μ m）
可接受 （寿命短） 可接受 （寿命短）
可接受 （寿命短）
环氧，PI PI，丙烯酸
环氧，PI
网印
中
低 中
低
层压、曝光、 中 显影
涂布、曝光、 高 显影
7.2 挠&刚印制板的材料及设计标准
增强板 增强板是粘合在挠性板局部位置的板材，对挠性薄膜基板 起支撑加强作用，便于印制板的连接、固定、插装元器件 或其它功能。增强板材料根据用途不同而选择，常用挠性 印制板由于需要弯曲，不希望机械强度和硬度太大。 刚性层压板 用于生产刚挠印制板的刚性层压板主要有环氧玻璃布层压 板和聚酰亚胺玻璃布层压板。聚酰亚胺层压板是比较理想 的生产刚挠印制板的材料，具有耐热性高的优点，但是价 格昂贵，且层压工艺复杂。环氧玻璃布层压板是最常用的 生产刚性印制板的材料，它的价格比较便宜，但是耐热性 差。由于热膨胀系数较大，因而在Z方向的膨胀较大。
涂覆可焊性保护 层 模具冲切电路板
挠性单面板生产工艺 流程图
最终检验
7.3 挠性板的制造
模具冲压加工法 模具冲压加工法是用特殊制作的模具，在成卷铜箔上冲切 出电路图形，并同步把导体线路层压在有粘合胶的薄膜基材 上。 印制和蚀刻加工法（减成法） 印制和蚀刻加工法是挠性板制造最常用的工艺方法。在绝 缘薄膜基材上覆盖有金属箔（铜箔），在铜箔表面印制产 生线路图形，再经化学蚀刻去除未保护的铜，留下的铜形 成电路。
7.3.1挠性单面板制造
裁切覆铜板 材或薄膜基 材 覆箔板或 薄膜钻孔 或冲孔
裁切覆膜 材料
覆盖膜钻孔或 冲孔
薄膜上丝 印导电胶 和固化
覆箔板上 印刷电路 图形
蚀刻导电 图形去除 抗蚀剂
电镀电路图形 去除抗蚀剂快 速蚀刻
丝印涂覆 层 涂覆层固 化
应用覆盖 层 层压覆盖 层
挠性单面板加工过程示意图
7.3.2 挠性双面板和挠性多层板的制造
当覆盖层上开窗口采用冲孔方法加工时，一定要注意将带 有粘结层的方向，否则很容易产生钉头现象。当覆盖层上 的钉头是向着胶面时，会降低覆盖层与挠性电路的结合力。
7.3.2 挠性双面板和挠性多层板的制造 孔金属化和图形电镀 (1).工艺流程
金属化孔和图形电镀工艺流程
7.3.1挠性单面板制造
挠性单面板是用量最大、最普通的挠性印制板种类。 按挠性单面板生产过程有滚辊连续式（Roll to Roll）和 单片间断式二类。 滚辊连续生产是成卷加工。特点是：生产效率高，但 产品品种生产变化不灵活。连续法加工生产按挠性覆铜 板受力方式又分两种： 单片间断式生产是把覆铜箔基材裁切成单块（Panel）， 按流程顺序加工，各工序之间是有间断的。即通常所说的 单片加工(Panel-To-Panel)。其特点是：产品品种生产变化 灵活，但生料及设计标准
铜箔 印制板采用的铜箔主要分为电解铜箔(ED)和压延铜箔 （RA）。电解铜箔是采用电镀的方式形成，其铜微粒结 晶状态为垂直针状，易在蚀刻时形成垂直的线条边缘，利 于精细导线的制作。但是其只适用于刚性印制板。挠性覆 铜基材多选用压延铜箔，其铜微粒呈水平轴状结构，能适 应多次挠曲。但这种铜箔在蚀刻时在某种微观程度上会对 蚀刻剂造成一定阻挡。
7.3.1挠性单面板制造
7.3 挠性板的制造
7.3.1挠性单面板制造 加成和半加成加工法 (1) 挠性板制造中采用聚合厚膜技术是种加成法工艺。该 方法采用导电涂料经丝网印制在薄膜基材表面上印刷电路 图形，再经过紫外光或热辐射固化。 (2)挠性板制造中采用先进的阴极喷镀涂技术，类似于半 加成法工艺。
去除钻污和 凹蚀
化学镀铜
电镀铜 加厚
成像 图形电镀
(2).化学镀铜
前处理溶液最好用酸性胶体钯而不宜采用碱性的离子钯。通常，要注 意既要防止反应时间过长和速度过快. 反应时间过长会造成挠性材料 的溶胀,速度过快会造成孔空洞和铜层的机械性能较差。
7.3.2 挠性双面板和挠性多层板的制造
(3).电镀铜加厚 由于化学镀铜层的机械性能(如延展率)较差，在经受热冲 击时易产生断裂。所以一般在 化学镀铜层达到0.3～ 0.5μm时，立即进行全板电镀加厚至3-4μm，以保证在后 续的处理过程中孔壁镀层的完整。
7.2 挠&刚印制板的材料及设计标准
7.2.2挠&刚印制板的设计标准
挠性印制板设计时处理要求考虑挠性印制板的基材、粘结 层、铜箔、覆盖层和增强板及表面处理的不同材质、厚度 和不同的组合，还有其性能，如剥离强度、抗挠曲性能、 化学性能、工作温度等，特别要考虑所设计的挠性印制板 客户的装配和具体的应用。这方面具体参考IPC标准： IPC-D-249 IPC-2233
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挠性及刚挠印制电路板
挠性及刚挠印制电路板
1.
2. 3. 4. 5.
概述
挠性及刚挠印制板的材料及设计标准
挠性板的制造
挠性及刚挠印制板的性能要求
挠性印制电路板（FPC）的发展趋势
7.1概论
挠性印制电路板具有轻、薄、短、小、结构灵活的特点. 挠性印制电路板的功能可区分为四种，分别为 引脚线路 印制电路 连接器 功能整合系统
7.3 挠性板的制造
7.3.2 挠性双面板和挠性多层板的制造
挠性双面印制板：在基材的两个面各有一层导电图形，金 属化孔使两面形成电连接，以满足挠曲性设计及功能要求， 其最普通的制造方法是非连续法(片材加工法)。 挠性多层板将三层或多层单面挠性电路或双面挠性电路层 压在一起，而后钻孔、电镀形成电连接，可以获得高密度 和高性能的电子封装。
裁切双面覆铜板
覆铜板钻图形孔
裁切覆膜材料
覆盖膜冲或钻孔
图 11 15 － 双 面 挠 性 印 制 板 工 艺 流 程 图
电镀铜 A.快速镀
化学镀铜
上层膜覆 盖
下层膜覆 盖
B.全板增厚镀
形成抗蚀图形 A.电镀图形 B. 抗蚀、掩孔图 形 电镀铜和锡 铅 去除抗蚀膜 蚀刻铜 退出锡铅 两面印制涂 覆层 固化 去除抗蚀 膜 两面覆上覆 盖膜层压
挠性印制板（Flexible Printed Board）: 又称为柔性 板或软板。 刚挠印制板（Rigid-Flex Printed Board）: 又称为刚 柔结合板
7.1概论
7.1.1 挠性印制电路板的性能特点
（1）挠性基材是由薄膜组成，体积小、重量。 （2）挠性板基材可弯折挠曲，可用于刚性印制板无法安装的任意几何 形状的设备机体中。 (3) 挠性电路可以向三维空间扩展，提高了电路设计和机械结构设计的 自由度。 (4)挠性板除有普通线路板作用外，还可以有多种功能用途，如可用作 感应线圈，电磁屏蔽，触摸开关按键等
7.2 挠&刚印制板的材料及设计标准
7.2.1 挠性印制板的材料
挠性介质薄膜； 挠性粘结薄膜； 铜箔； 覆盖层材料。
常用的挠性介质薄膜有
聚酯类；聚酰亚胺类；聚氟类。
7.2 挠&刚印制板的材料及设计标准
粘结薄膜材料 丙烯酸类，环氧类和聚酯类。 杜邦公司：改性丙烯酸薄膜，丙烯酸与聚酰亚胺薄膜的结合 力极好，具有极佳的耐化学性和耐热冲击性，而且挠性很 好。 Fortin公司：无增强材料低流动度环氧粘结薄膜以及不流动 环氧玻璃布半固化片。环氧树脂与聚酰亚胺薄膜的结合力 不如丙烯酸树脂，因而主要用于粘结覆盖层和内层。