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柔性電路板FPC表面電鍍知識(shí)
2017-06-28 17:55
通常，用軟性絕緣基材制成的PCB稱為軟性PCB或撓性PCB，剛撓復(fù)合型的PCB稱剛撓性PCB。它適應(yīng)了當(dāng)今電子產(chǎn)品向高密度及高可靠性、小型化、輕量化方向發(fā)展的需要，還滿足了嚴(yán)格的經(jīng)濟(jì)要求及市場(chǎng)與技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)的需要。
FPC柔性線路板基礎(chǔ)知識(shí)
軟性PCB通常根據(jù)導(dǎo)體的層數(shù)和結(jié)構(gòu)進(jìn)行如下分類：
1.1單面軟性PCB
單面軟性PCB，只有一層導(dǎo)體，表面可以有覆蓋層或沒有覆蓋層。
所用的絕緣基底材料，隨產(chǎn)品的應(yīng)用的不同而不同。
一般常用的絕緣材料有聚酯、聚酰亞胺、聚四氟乙烯、軟性環(huán)氧-玻璃布
單面軟性PCB又可進(jìn)一步分為如下四類：
1）無覆蓋層單面連接的
這類軟性PCB的導(dǎo)線圖形在絕緣基材上，導(dǎo)線表面無覆蓋層。
像通常的單面剛性PCB一樣。
這類產(chǎn)品是最廉價(jià)的一種，通常用在非要害且有環(huán)境保護(hù)的應(yīng)用場(chǎng)合。
其互連是用錫焊、熔焊或壓焊來實(shí)現(xiàn)。它常用在早期的電話機(jī)中。
2）有覆蓋層單面連接的
這類和前類相比，只是根據(jù)客戶要求在導(dǎo)線表面多了一層覆蓋層。
覆蓋時(shí)需把焊盤露出來，簡(jiǎn)單的可在端部區(qū)域不覆蓋。
要求精密的則可采用余隙孔形式。
它是單面軟性PCB中應(yīng)用最多、最廣泛的一種，在汽車儀表、電子儀器中廣泛使用。
3）無覆蓋層雙面連接的
這類的連接盤接口在導(dǎo)線的正面和背面均可連接。
為此在焊盤處的絕緣基材上開一個(gè)通路孔，這個(gè)通路孔可在絕緣基材的所需位置上先沖制、蝕刻或其它機(jī)械方法制成。
它用于兩面安裝元、器件和需要錫焊的場(chǎng)合，通路處焊盤區(qū)無絕緣基材，此類焊盤區(qū)通常用化學(xué)方法去除。
4）有覆蓋層雙面連接的
這類與前類不同處是表面有一層覆蓋層。但覆蓋層有通路孔，也允許其
兩面都能端接，且仍保持覆蓋層。
這類軟性PCB是由兩層絕緣材料和一層金屬導(dǎo)體制成。
被用在需要覆蓋層與周圍裝置相互絕緣，并自身又要相互絕緣，末端又需要正、反面都連接的場(chǎng)合。
1.2雙面軟性PCB
雙面軟性PCB，有兩層導(dǎo)體。
這類雙面軟性PCB的應(yīng)用和優(yōu)點(diǎn)與單面軟性PCB相同，其主要優(yōu)點(diǎn)是增加了單位面積的布線密度。
它可按有、無金屬化孔和有、無覆蓋層分為：a無金屬化孔、無覆蓋層的；b無金屬化孔、有覆蓋層的；c有金屬化孔、無覆蓋層的；d有金屬化孔、有覆蓋層的。無覆蓋層的雙面軟性PCB較少應(yīng)用。
1.3多層軟性PCB
軟性多層PCB如剛性多層PCB那樣
采用多層層壓技術(shù)，可制成多層軟性PCB。
最簡(jiǎn)單的多層軟性PCB是在單面PCB兩面覆有兩層銅屏蔽層而形成的三層軟性PCB。
這種三層軟性PCB在電特性上相當(dāng)于同軸導(dǎo)線或屏蔽導(dǎo)線。
最常用的多層軟性PCB結(jié)構(gòu)是四層結(jié)構(gòu)，用金屬化孔實(shí)現(xiàn)層間互連，中間二層一般是電源層和接地層。
多層軟性PCB的優(yōu)點(diǎn)是基材薄膜重量輕并有優(yōu)良的電氣特性，如低的介電常數(shù)。用聚酰亞胺薄膜為基材制成的多層軟性PCB板，比剛性環(huán)氧玻璃布多層PCB板的重量約輕1/3，但它失去了單面、雙面軟性PCB優(yōu)良的可撓性，大多數(shù)此類產(chǎn)品是不要求可撓性的。
1.柔性電路板FPC電鍍
（1）FPC電鍍的前處理柔性印制板FPC經(jīng)過涂覆蓋層工藝后露出的銅導(dǎo)體表面可能會(huì)有膠黏劑或油墨污染，也還會(huì)有因高溫工藝產(chǎn)生的氧化、變色，要想獲得附著力良好的緊密鍍層必須把導(dǎo)體表面的污染和氧化層去除，使導(dǎo)體表面清潔。但這些污染有的和銅導(dǎo)體結(jié)合十分牢固，用弱的清洗劑并不能完全去除，因此大多往往采用有一定強(qiáng)度的堿性研磨劑和拋刷并用進(jìn)行處理，覆蓋層膠黏劑大多都是環(huán)氧樹脂類而耐堿性能差，這樣就會(huì)導(dǎo)致粘接強(qiáng)度下降，雖然不會(huì)明顯可見，但在FPC電鍍工序，鍍液就有可能會(huì)從覆蓋層的邊緣滲入，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使覆蓋層剝離。在最終焊接時(shí)出現(xiàn)焊錫鉆人到覆蓋層下面的現(xiàn)象?？梢哉f前處理清洗工藝將對(duì)柔性印制板F{C的基本特性產(chǎn)生重大影響，必須對(duì)處理?xiàng)l件給予充分重視。
（2）FPC電鍍的厚度電鍍時(shí)，電鍍金屬的沉積速度與電場(chǎng)強(qiáng)度有直接關(guān)系，電場(chǎng)強(qiáng)度又隨線路圖形的形狀、電極的位置關(guān)系而變化，一般導(dǎo)線的線寬越細(xì)，端子部位的端子越尖，與電極的距離越近電場(chǎng)強(qiáng)度就越大，該部位的鍍層就越厚。在與柔性印制板有關(guān)的用途中，在同一線路內(nèi)許多導(dǎo)線寬度差別極大的情況存在這就更容易產(chǎn)生鍍層厚度不均勻，為了預(yù)防這種情況的發(fā)生，可以在線路周圍附設(shè)分流陰極圖形，吸收分布在電鍍圖形上不均勻的電流，最大限度地保證所有部位上的鍍層厚薄均勻。因此必須在電極的結(jié)構(gòu)上下功夫。在這里提出一個(gè)折中方案，對(duì)于鍍層厚度均勻性要求高的部位標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格，對(duì)于其他部位的標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)放松，例如熔融焊接的鍍鉛錫，金屬線搭（焊）接的鍍金層等的標(biāo)準(zhǔn)要高，而對(duì)于一般防腐之用的鍍鉛錫，其鍍層厚度要求相對(duì)放松。
（3）FPC電鍍的污跡、污垢剛剛電鍍好的鍍層狀態(tài)，特別是外觀并沒有什么問題，但不久之后有的表面出現(xiàn)污跡、污垢、變色等現(xiàn)象，特別是出廠檢驗(yàn)時(shí)并未發(fā)現(xiàn)有什么異樣，但待用戶進(jìn)行接收檢查時(shí)，發(fā)現(xiàn)有外觀問題。這是由于漂流不充分，鍍層表面上有殘留的鍍液，經(jīng)過一段時(shí)間慢慢地進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)而引起的。特別是柔性印制板，由于柔軟而不十分平整，其凹處易有各種溶液“積存？，而后會(huì)在該部位發(fā)生反應(yīng)而變色，為了防止這種情況的發(fā)生不僅要進(jìn)行充分漂流，而且還要進(jìn)行充分干燥處理?？梢酝ㄟ^高溫的熱老化試驗(yàn)確認(rèn)是否漂流充分。
2.柔性電路板FPC化學(xué)鍍
當(dāng)要實(shí)施電鍍的線路導(dǎo)體是孤立而不能作為電極時(shí)，就只能進(jìn)行化學(xué)鍍。一般化學(xué)鍍使用的鍍液都有強(qiáng)烈的化學(xué)作用，化學(xué)鍍金工藝等就是典型的例子?；瘜W(xué)鍍金液就是pH值非常高的堿性水溶液。使用這種電鍍工藝時(shí)，很容易發(fā)生鍍液鉆人覆蓋層之下，特別是如果覆蓋膜層壓工序質(zhì)量管理不嚴(yán)，粘接強(qiáng)度低下，更容易發(fā)生這種問題。
置換反應(yīng)的化學(xué)鍍由于鍍液的特性，更容易發(fā)生鍍液鉆入覆蓋層下的現(xiàn)象，用這種工藝電鍍很難得到理想的電鍍條件。
3.柔性電路板FPC熱風(fēng)整平
熱風(fēng)整平原本是為剛性印制板PCB涂覆鉛錫而開發(fā)出來的技術(shù)，由于這種技術(shù)簡(jiǎn)便，也被應(yīng)用于柔性印制板FPC上。熱風(fēng)整平是把在制板直接垂直浸入熔融的鉛錫槽中，多余的焊料用熱風(fēng)吹去。這種條件對(duì)柔性印制板FPC來說是十分苛刻的，如果對(duì)柔性印制板FPC不采取任何措施就無法浸入焊料中，必須把柔性印制板FPC夾到鈦鋼制成的絲網(wǎng)中間，再浸入熔融焊料中，當(dāng)然事先也要對(duì)柔性印制板FPC的表面進(jìn)行清潔處理和涂布助焊劑。
由于熱風(fēng)整平工藝條件苛刻也容易發(fā)生焊料從覆蓋層的端部鉆到覆蓋層之下的現(xiàn)象，特別是覆蓋層和銅箔表面粘接強(qiáng)度低下時(shí)，更容易頻繁發(fā)生這種現(xiàn)象。由于聚酰亞胺膜容易吸潮，采用熱風(fēng)整平工藝時(shí)，吸潮的水分會(huì)因急劇受熱蒸發(fā)而引起覆蓋層起泡甚至剝離，所以在進(jìn)行FPC熱風(fēng)整平之前，必須進(jìn)行干燥處理和防潮管理。
