挠性线路板基本知识
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第11章 挠性及刚挠印制电路板
现代印制电路原理和工艺
挠性及刚挠印制电路板
1. 概述 2. 挠性及刚挠印制板的材料及设计标准 3. 挠性板的制造 4. 挠性及刚挠印制板的性能要求 5. 挠性印制电路板（FPC）的发展趋势
11.1概论(page3-15)
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
11.2.3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
挠性印制板的材料主要包括 挠性介质薄膜 挠性粘结薄膜
常用的挠性介质薄膜有
聚酯类 聚酰亚胺类 聚氟类
挠性覆铜箔基材是在挠性介质薄膜的单面或双面 粘结上一层铜箔。覆盖层是在挠性介质薄膜的一 面涂上一层粘结薄膜，然后再在粘结ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ上覆盖一 层可撕下的保护膜。介质薄膜及铜箔的厚度越 小，挠性板的挠性就越好。
覆盖层材料选用与基材相同的材料，在挠性介质薄膜的一面 涂上一层粘结薄膜，然后再在粘结膜上覆盖一层可撕下的保 护膜。
覆盖层材料根据其形态分为干膜型和油墨型，根据是否感光 分为非感光覆盖层和感光覆盖层。传统的覆盖膜在物理性能 方面有极佳的平衡性能，特别适合于长期的动态挠曲。
近十年来为了迎合HDI挠性电路发展的需求，开发子在传 统覆盖膜上进行激光钻孔以及感光的覆盖层(见表)
(4) MCM (Multi-Chip Module)：即多芯片模块，把多个 IC芯片焊接在挠性印制板上。
11.1.5挠性及刚挠印制电路板的结构形式 挠性印制板与刚挠印制板都是以挠性材料为主体结构
挠性印制板发展过程可总结如下： 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
(7)挠性电路具有优良的电性能、介电性能及耐热性 .
(8)挠性电路有利于热扩散：平面导体比圆形导体有更大 的面积/体积比，另外，挠性电路结构中短的热通道进一 步提高了热的扩散。
11.1.4 挠性印制电路板（FPC）的分类
1.按线路层数分类
(1)挠性单面印制板 (2)挠性双面印制板 (3)挠性多层印制板 (4)挠性开窗板
2. 按物理强度的软硬分类
(1) 挠性印制板
(2) 刚挠印制板
3.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
图11－7 PI（聚酰亚胺）印制板
7.按封装分类 (1) TAB (Tape Automated Bonding)：TAB技术即为 一种带载芯片自动焊接的封装技术,此种技术目前大量应 用于LCD面板所需的驱动IC之封装上。
刚性印制板（Rigid Printed Board）: 常称为硬板。
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
11.1.2 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。
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。
11.2 挠&刚印制板的材料及设计标准 （p16-27）
11.2.2粘结片薄膜
生产挠性及刚挠印制板的粘结薄膜主要有丙烯酸类，环氧 类和聚酯类。比较常用的是杜邦公司的改性丙烯酸薄膜和 Fortin公司的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。表11-2为两种编织类型玻璃布做 增强材料的不流动环氧半固化片的一些性能参数。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。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。 表11-3为不同类型粘结片覆盖层性能比较。
(2) COF (chip on flex／film)：在挠性薄膜上安装芯片 的技术，主要应用以手机为主或PDP(等离子体显示器)。
(3) CSP (Chip Scale Package)：即芯片级封装，指芯 片封装后的总体积不超过原芯片体积的20％,预计未来 CSP将会大量被用在可携式通讯产品或消费性电子产品。
（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）挠性板除能静态挠曲外，还可以动态挠曲.
（4）挠性电路减少了内连所需的硬件具有更高的 装配可靠性和产量
(5) 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。
(6)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
蚀刻剂造成一定阻挡。
11.2.4 覆盖层
覆盖层是盖在挠性印制板表面的绝缘保护层，起到保护表面 导线和增加基板强度的作用。通常的覆盖层是与基材相同材 料的绝缘薄膜。
覆盖层是挠性板和刚性板最大不同之处，它不仅是起阻 焊作 用，而且使挠性电路不受尘埃、潮气、化学药品的侵蚀以及 减小弯曲过程中应力的影响，它要求能忍耐长期的挠曲。
表11－4几种覆盖层工艺的比较
精度（最小窗口） 可靠性（耐挠曲 性）
材料选择
设备/工具
传统的覆盖膜
覆盖膜＋激光钻 孔
低 （800μm）
第11章 挠性及刚挠印制电路板
现代印制电路原理和工艺
挠性及刚挠印制电路板
1. 概述 2. 挠性及刚挠印制板的材料及设计标准 3. 挠性板的制造 4. 挠性及刚挠印制板的性能要求 5. 挠性印制电路板（FPC）的发展趋势
11.1概论(page3-15)
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
11.2.3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
挠性印制板的材料主要包括 挠性介质薄膜 挠性粘结薄膜
常用的挠性介质薄膜有
聚酯类 聚酰亚胺类 聚氟类
挠性覆铜箔基材是在挠性介质薄膜的单面或双面 粘结上一层铜箔。覆盖层是在挠性介质薄膜的一 面涂上一层粘结薄膜，然后再在粘结ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ上覆盖一 层可撕下的保护膜。介质薄膜及铜箔的厚度越 小，挠性板的挠性就越好。
覆盖层材料选用与基材相同的材料，在挠性介质薄膜的一面 涂上一层粘结薄膜，然后再在粘结膜上覆盖一层可撕下的保 护膜。
覆盖层材料根据其形态分为干膜型和油墨型，根据是否感光 分为非感光覆盖层和感光覆盖层。传统的覆盖膜在物理性能 方面有极佳的平衡性能，特别适合于长期的动态挠曲。
近十年来为了迎合HDI挠性电路发展的需求，开发子在传 统覆盖膜上进行激光钻孔以及感光的覆盖层(见表)
(4) MCM (Multi-Chip Module)：即多芯片模块，把多个 IC芯片焊接在挠性印制板上。
11.1.5挠性及刚挠印制电路板的结构形式 挠性印制板与刚挠印制板都是以挠性材料为主体结构
挠性印制板发展过程可总结如下： 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
(7)挠性电路具有优良的电性能、介电性能及耐热性 .
(8)挠性电路有利于热扩散：平面导体比圆形导体有更大 的面积/体积比，另外，挠性电路结构中短的热通道进一 步提高了热的扩散。
11.1.4 挠性印制电路板（FPC）的分类
1.按线路层数分类
(1)挠性单面印制板 (2)挠性双面印制板 (3)挠性多层印制板 (4)挠性开窗板
2. 按物理强度的软硬分类
(1) 挠性印制板
(2) 刚挠印制板
3.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
图11－7 PI（聚酰亚胺）印制板
7.按封装分类 (1) TAB (Tape Automated Bonding)：TAB技术即为 一种带载芯片自动焊接的封装技术,此种技术目前大量应 用于LCD面板所需的驱动IC之封装上。
刚性印制板（Rigid Printed Board）: 常称为硬板。
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
11.1.2 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。
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。
11.2 挠&刚印制板的材料及设计标准 （p16-27）
11.2.2粘结片薄膜
生产挠性及刚挠印制板的粘结薄膜主要有丙烯酸类，环氧 类和聚酯类。比较常用的是杜邦公司的改性丙烯酸薄膜和 Fortin公司的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。表11-2为两种编织类型玻璃布做 增强材料的不流动环氧半固化片的一些性能参数。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。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。 表11-3为不同类型粘结片覆盖层性能比较。
(2) COF (chip on flex／film)：在挠性薄膜上安装芯片 的技术，主要应用以手机为主或PDP(等离子体显示器)。
(3) CSP (Chip Scale Package)：即芯片级封装，指芯 片封装后的总体积不超过原芯片体积的20％,预计未来 CSP将会大量被用在可携式通讯产品或消费性电子产品。
（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）挠性板除能静态挠曲外，还可以动态挠曲.
（4）挠性电路减少了内连所需的硬件具有更高的 装配可靠性和产量
(5) 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。
(6)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
蚀刻剂造成一定阻挡。
11.2.4 覆盖层
覆盖层是盖在挠性印制板表面的绝缘保护层，起到保护表面 导线和增加基板强度的作用。通常的覆盖层是与基材相同材 料的绝缘薄膜。
覆盖层是挠性板和刚性板最大不同之处，它不仅是起阻 焊作 用，而且使挠性电路不受尘埃、潮气、化学药品的侵蚀以及 减小弯曲过程中应力的影响，它要求能忍耐长期的挠曲。
表11－4几种覆盖层工艺的比较
精度（最小窗口） 可靠性（耐挠曲 性）
材料选择
设备/工具
传统的覆盖膜
覆盖膜＋激光钻 孔
低 （800μm）