一文了解剛?cè)峤Y(jié)合制造過程

本文轉(zhuǎn)載自： Cadence楷登PCB及封裝資源中心

本文要點(diǎn)

根據(jù) IPC 6013 標(biāo)準(zhǔn)，柔性板分為單面柔性板、雙面柔性板、多層柔性板和剛?cè)峤Y(jié)合板。

剛?cè)峤Y(jié)合制造過程包括備料、成型、蝕刻、鉆孔、電鍍、柔性板切割和電氣測試等步驟。

剛?cè)峤Y(jié)合制造過程是醫(yī)療、航空航天、軍事和電信行業(yè)領(lǐng)域構(gòu)建電路的理想選擇。

由于柔性 PCB 具有重量輕、裝配密度高和小型化等優(yōu)點(diǎn)，市場對此類 PCB 的需求與日俱增。柔性 PCB 還具有先進(jìn)的機(jī)械設(shè)計(jì)和出色的電熱性能。柔性 PCB 的普及推動了其他相關(guān)產(chǎn)品的發(fā)展，如 HDI 柔性 PCB、嵌入式柔性 PCB 以及剛?cè)峤Y(jié)合 PCB。

在這些柔性板的衍生產(chǎn)品中，剛?cè)峤Y(jié)合 PCB 通常用于汽車、醫(yī)療、軍事和航空航天工業(yè)領(lǐng)域。剛?cè)峤Y(jié)合制造是一個(gè)耗時(shí)的過程，步驟包括備料、蝕刻、鉆孔和電鍍，然后才是最終的產(chǎn)品制造。本文將探討柔性 PCB，并了解剛?cè)峤Y(jié)合制造過程。

柔性 PCB

由柔性基底材料制成的電路板稱為柔性 PCB。柔性 PCB（或稱柔性板）具有柔性和適應(yīng)性，可以打造成各種應(yīng)用場景所需的形狀。與傳統(tǒng)的剛性板相比，柔性板具有諸多優(yōu)勢，包括：

尺寸小、重量輕

厚度小

電路小型化、組裝密度高

接線錯(cuò)誤少

靈活，適用于構(gòu)建彎曲電路

不需要機(jī)械連接件

與 3D 互連兼容

機(jī)械和電子設(shè)計(jì)自由度高

信號完整性和電路可靠性高

阻抗控制效果好

適用的工作溫度范圍廣

抗震性能強(qiáng)

適用于惡劣環(huán)境

盡管柔性 PCB 具備上述所有優(yōu)點(diǎn)，但與剛性板或剛?cè)岚逑啾?，材料成本更高。剛?cè)岚寮婢邉傂院腿嵝?PCB 的優(yōu)點(diǎn)，是電路制造的福音。接下來的內(nèi)容將介紹剛?cè)峤Y(jié)合板和剛?cè)峤Y(jié)合制造過程。

剛?cè)峤Y(jié)合板通常用于汽車、醫(yī)療、軍事和航空航天工業(yè)領(lǐng)域。

剛?cè)峤Y(jié)合板

根據(jù) IPC 6013 標(biāo)準(zhǔn)，柔性板分為不同類型，其中包括單面柔性板、雙面柔性板、多層柔性板和剛?cè)峤Y(jié)合板。在 IPC 6013 類型 4 下提到了剛?cè)峤Y(jié)合板，兼具柔性板和剛性板的優(yōu)點(diǎn)。可以將其描述為混合板或剛?cè)峤Y(jié)合板。剛?cè)峤Y(jié)合板分為兩類：

1. 柔性安裝型——這種類型只能在安裝或維修時(shí)彎曲一次

2. 動態(tài)柔性型——這種類型在使用過程中可多次彎曲

剛?cè)峤Y(jié)合板適用于需要較小尺寸的應(yīng)用場景——即需要在較小的面積內(nèi)納入更多元件。剛?cè)峤Y(jié)合板是在 3D 空間中設(shè)計(jì)的，因此具有更高的空間效率；剛?cè)峤Y(jié)合板可以動態(tài)彎曲或折疊，便于在最終產(chǎn)品封裝中形成所需的形狀；剛?cè)峤Y(jié)合板不需要太多互連，維護(hù)少，公認(rèn)地可靠性好；剛?cè)峤Y(jié)合板最常用于醫(yī)療、電信和航空航天工業(yè)領(lǐng)域。

剛?cè)峤Y(jié)合板適用于需要較小尺寸的應(yīng)用場景——即需要在較小的面積內(nèi)納入更多元件。

剛?cè)峤Y(jié)合制造過程

在剛?cè)峤Y(jié)合制造過程開始之前，需要先進(jìn)行 PCB 設(shè)計(jì)布局。布局確定后，就可以開始剛?cè)峤Y(jié)合制造過程。

剛?cè)峤Y(jié)合制造過程結(jié)合了剛性板和柔性板的制造技術(shù)。剛?cè)峤Y(jié)合板是將剛性和柔性 PCB 層層疊加。元件在剛性區(qū)域組裝，并通過柔性區(qū)域與相鄰的剛性板進(jìn)行互連。層與層之間的連接則通過電鍍過孔引入。

剛?cè)峤Y(jié)合制造包括以下步驟：

1. 準(zhǔn)備基材：剛?cè)峤Y(jié)合制造過程的第一步是層壓板的準(zhǔn)備或清潔。無論是否有粘合劑涂層，含銅層的層壓板都要進(jìn)行預(yù)清潔，然后才能投入其他制造流程。

2. 圖案生成：通過絲網(wǎng)印刷或照片成像來完成。

3. 蝕刻過程：附有電路圖案的層壓板的兩面都要浸泡在蝕刻槽中或噴灑蝕刻劑溶液進(jìn)行蝕刻。

4. 機(jī)械鉆孔過程：用精密的鉆孔系統(tǒng)或技術(shù)鉆出生產(chǎn)面板中所需要的電路孔、墊塊和過孔圖案。例如激光鉆孔技術(shù)。

5. 鍍銅過程：鍍銅過程的重點(diǎn)是在電鍍過孔內(nèi)沉積所需的銅，以建立剛?cè)峤Y(jié)合板層與層之間的電氣互連。

6. 涂抹覆蓋層：覆蓋層材料（通常是聚酰亞胺薄膜）和粘合劑通過絲網(wǎng)印刷的方式印在剛?cè)峤Y(jié)合板的表面。

7. 覆蓋層層壓：通過在特定的溫度、壓力和真空極限下進(jìn)行層壓，確保覆蓋層的適當(dāng)粘附性。

8. 應(yīng)用強(qiáng)化筋：根據(jù)剛?cè)峤Y(jié)合板的設(shè)計(jì)需要，在額外的層壓流程之前，可應(yīng)用局部附加強(qiáng)化筋。

9. 柔性板切割：用液壓沖孔方法或?qū)ｉT的沖孔刀從生產(chǎn)面板中切割柔性板。

10. 電氣測試和驗(yàn)證：剛?cè)峤Y(jié)合板按照 IPC-ET-652 指南進(jìn)行電氣測試，以確認(rèn)電路板的絕緣性能、銜接、質(zhì)量以及性能是否符合設(shè)計(jì)規(guī)范的要求。測試方法包括飛針測試和網(wǎng)格測試系統(tǒng)。

剛?cè)峤Y(jié)合制造過程是醫(yī)療、航空航天、軍事和電信行業(yè)領(lǐng)域構(gòu)建電路的理想選擇，因?yàn)檫@些電路板具有出色的性能和精確的功能，在惡劣的環(huán)境中更是如此。

審核編輯 黃宇