By Cadence
本文要點
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根據 IPC 6013 標準，軟性闆分(fēn)為單面軟性闆、雙面軟性闆、多(duō)層軟性闆和(hé)軟硬結合闆。 |
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軟硬結合製造過程包括備料、成型、蝕刻、鑽孔、電鍍、軟性闆切割和(hé)電氣測試等步驟。 |
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軟硬結合製造過程是醫療、航空航太、軍事和(hé)電信產業領域構建電路的(de)理(lǐ)想選擇。 |
由於軟性 PCB 具有重量輕、組裝密度高(gāo)和(hé)小型化(huà)等優點，市場對此類 PCB 的(de)需求與日俱增。軟性 PCB 還具有先進的(de)機械設計和(hé)出色的(de)電熱性能。軟性 PCB 的(de)普及推動了(le)其他(tā)相關產品的(de)發展，如 HDI 軟性 PCB、嵌入式軟性 PCB 以及軟硬結合 PCB。
在這些軟性闆的(de)衍生產品中，軟硬結合 PCB 通(tōng)常用(yòng)於汽車、醫療、軍事和(hé)航空航太工業領域。軟硬結合製造是一個耗時的(de)過程，步驟包括備料、蝕刻、鑽孔和(hé)電鍍，然後才是最終的(de)產品製造。本文將探討軟性 PCB，並瞭解軟硬結合製造過程。
軟性 PCB
由軟性基底材料製成的(de)電路闆稱為軟性 PCB。軟性 PCB (或稱軟性闆) 具有軟性和(hé)適應性，可(kě)以打造成各種應用(yòng)場景所需的(de)形狀。與傳統的(de)硬性闆相比，軟性闆具有諸多(duō)優勢，包括：
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尺寸小、重量輕 |
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厚度小 |
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電路小型化(huà)、組裝密度高(gāo) |
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接線錯誤少 |
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靈活，適用(yòng)於構建彎曲電路 |
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不需要機械連接件 |
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與 3D 互連相容 |
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機械和(hé)電子設計自由度高(gāo) |
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訊號完整性和(hé)電路可(kě)靠性高(gāo) |
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阻抗控制效果好 |
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適用(yòng)的(de)工作溫度範圍廣 |
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抗震性能強 |
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適用(yòng)於惡劣環境 |
儘管軟性 PCB 具備上述所有優點，但與硬性闆或軟硬闆相比，材料成本更高(gāo)。軟硬闆兼具硬性和(hé)軟性 PCB 的(de)優點，是電路製造的(de)福音(yīn)。接下(xià)來的(de)內容將介紹軟硬結合闆和(hé)軟硬結合製造過程。
軟硬結合闆通(tōng)常用(yòng)於汽車、醫療、軍事和(hé)航空航太工業領域。
軟硬結合闆
根據 IPC 6013 標準，軟性闆分(fēn)為不同類型，其中包括單面軟性闆、雙面軟性闆、多(duō)層軟性闆和(hé)軟硬結合闆。在 IPC 6013 類型 4 下(xià)提到了(le)軟硬結合闆，兼具軟性闆和(hé)硬性闆的(de)優點。可(kě)以將其描述為混合闆或軟硬結合闆。軟硬結合闆分(fēn)為兩類：
1. |
軟性安裝型 —— 這種類型隻能在安裝或維修時彎曲一次。 |
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2. |
動態軟性型 —— 這種類型在使用(yòng)過程中可(kě)多(duō)次彎曲。 |
軟硬結合闆 適用(yòng)於需要較小尺寸的(de)應用(yòng)場景——即需要在較小的(de)面積內納入更多(duō)元件。軟硬結合闆是在 3D 空間中設計的(de)，因此具有更高(gāo)的(de)空間效率；軟硬結合闆可(kě)以動態彎曲或折疊，便於在最終產品封裝中形成所需的(de)形狀；軟硬結合闆不需要太多(duō)互連，維護少，公認地可(kě)靠性好；軟硬結合闆最常用(yòng)於醫療、電信和(hé)航空航太工業領域。
軟硬結合製造過程
在軟硬結合製造過程開始之前，需要先進行 PCB 設計佈局。佈局確定後，就可(kě)以開始軟硬結合製造過程。
軟硬結合製造過程結合了(le)硬性闆和(hé)軟性闆的(de)製造技術。軟硬結合闆是將硬性和(hé)軟性 PCB 層層疊加。元件在硬性區域組裝，並透過軟性區域與相鄰的(de)硬性闆進行互連。層與層之間的(de)連接則通(tōng)過電鍍過孔引入。
軟硬結合製造包括以下(xià)步驟：
1. |
準備基材： |
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軟硬結合製造過程的(de)第一步是層壓闆的(de)準備或清潔。無論是否有粘合劑塗層，含銅層的(de)層壓闆都要進行預清潔，然後才能投入其他(tā)製造流程。 |
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2. |
圖案生成： |
透過絲網印刷或照(zhào)片成像來完成。 |
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3. |
蝕刻過程： |
附有電路圖案的(de)層壓闆的(de)兩面都要浸泡在蝕刻槽中或噴灑蝕刻劑溶液進行蝕刻。 |
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4. |
機械鑽孔過程： |
用(yòng)精密的(de)鑽孔系統或技術鑽出生產面闆中所需要的(de)電路孔、墊塊和(hé)過孔圖案。例如鐳射鑽孔技術。 |
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5. |
鍍銅過程： |
鍍銅過程的(de)重點是在電鍍過孔內沉積所需的(de)銅，以建立軟硬結合闆層與層之間的(de)電氣互連。 |
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6. |
塗抹覆蓋層： |
覆蓋層材料 (通(tōng)常是聚醯亞胺薄膜) 和(hé)粘合劑透過絲網印刷的(de)方式印在軟硬結合闆的(de)表面。 |
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7. |
覆蓋層層壓： |
透過在特定的(de)溫度、壓力和(hé)真空極限下(xià)進行層壓，確保覆蓋層的(de)適當粘附性。 |
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8. |
應用(yòng)強化(huà)筋： |
根據軟硬結合闆的(de)設計需要，在額外的(de)層壓流程之前，可(kě)應用(yòng)局部附加強化(huà)筋。 |
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9. |
軟性闆切割： |
用(yòng)液壓沖孔方法或專門的(de)沖孔刀(dāo)從生產面闆中切割軟性闆。 |
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10. |
電氣測試和(hé)驗證： |
軟硬結合闆按照(zhào) IPC-ET-652 指南(nán)進行電氣測試，以確認電路闆的(de)絕緣性能、銜接、品質以及性能是否符合設計規範的(de)要求。測試方法包括飛針測試和(hé)網格測試系統。 |
軟硬結合製造過程是醫療、航空航太、軍事和(hé)電信行業領域構建電路的(de)理(lǐ)想選擇，因為這些電路闆具有出色的(de)性能和(hé)精確的(de)功能，在惡劣的(de)環境中更是如此。
那麼，如何設計耐用(yòng)的(de)軟硬結合闆來應對極端條件呢(ne)？
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