Mit dem steigenden Produktionsverhältnis von weichen PCBs und der Anwendung und Förderung von starren flexiblen PCBs ist es heute üblicher, PCB plus weich, starr oder starr zu sagen und wie viele Schichten PCB es sind. Üblicherweise wird eine Leiterplatte aus weichem Isoliermaterial als weiche Leiterplatte oder flexible Leiterplatte bezeichnet, eine starre flexible Verbundleiterplatte wird als starre flexible Leiterplatte bezeichnet. Es PASST sich an heutige elektronische Produkte mit hoher Dichte und hoher Zuverlässigkeit, Miniaturisierung, Leichtbaurichtung der Entwicklungsanforderungen an, erfüllt aber auch die strengen wirtschaftlichen Anforderungen und die Anforderungen des Marktes und des technischen Wettbewerbs.
Im Ausland war Soft-PCB in den frühen 1960er Jahren weit verbreitet. In unserem Land begann die Produktion und Anwendung erst in 60 Jahren. In den letzten Jahren, mit der Förderung der globalen wirtschaftlichen Integration und des offenen Marktes, hat die Einführung von Technologien zur Förderung ihrer Nutzung ständig zugenommen, einige kleine und mittlere Fabriken für starre Leiterplatten zielten auf diese Gelegenheit, den Soft-Hard-Prozess unter Verwendung der vorhandenen zu nutzen Ausrüstung zur Verbesserung der Werkzeuge und Prozesse, die Umwandlung der Produktion von weichen PCB und die Anpassung an die wachsenden Bedürfnisse des weichen PCB-Verbrauchs. Um PCB besser zu verstehen, stellt dieses Papier den Prozess der weichen PCB vor.
1. Klassifizierung und Vor- und Nachteile von Soft-PCB
1. Soft-PCB-Klassifizierung
Weiche Leiterplatten werden in der Regel nach Anzahl der Lagen und Aufbau der Leiter wie folgt eingeteilt:
1.1 Einseitige weiche Leiterplatte
Einseitige Weichleiterplatte, mit nur einem Leiter, mit oder ohne Deckschicht. Das verwendete isolierende Basismaterial variiert mit der Anwendung des Produkts. Häufig verwendete Isoliermaterialien sind Polyester, Polyimid, Polytetrafluorethylen, weiches Epoxidglasgewebe usw.
Einseitige weiche Leiterplatten können weiter in die folgenden vier Kategorien unterteilt werden:
1) Einseitiger Anschluss ohne aufliegende Schicht
Das Drahtmuster dieser Art von weicher PCB befindet sich auf dem isolierenden Substrat, und es gibt keine Deckschicht auf der Oberfläche des Drahtes. Wie die übliche einseitige starre Leiterplatte. Diese Produkte sind die billigsten und werden normalerweise in unkritischen und umweltfreundlichen Anwendungen eingesetzt. Die Verbindung wird durch Lötschweißen, Schmelzschweißen oder Druckschweißen realisiert. Es wurde häufig in frühen Telefonapparaten verwendet.
2) Es ist durch eine einzige Deckschicht verbunden
Gegenüber der Vorgängerklasse wird dieser Draht nur oberflächlich nach Kundenwunsch beschichtet. Bedecken Sie das Pad sollte freiliegen, einfach kann den Endbereich nicht bedecken. Genauigkeitsanforderungen können in Form von Durchgangslöchern verwendet werden. Es ist eine der am häufigsten verwendeten einseitigen weichen Leiterplatten und wird häufig in Automobilinstrumenten und elektronischen Instrumenten verwendet.
3) Beidseitiger Anschluss ohne Deckschicht
Diese Art der Anschlussscheibenschnittstelle kann auf der Vorder- und Rückseite des Leiters angeschlossen werden. Um dies zu bewerkstelligen, wird in dem isolierenden Substrat an der Kontaktstelle ein Durchgangsloch hergestellt, das zuerst gestanzt, geätzt oder auf andere Weise mechanisch an der gewünschten Stelle des isolierenden Substrats hergestellt werden kann. Es wird für doppelseitige Befestigungselemente, Geräte und dort verwendet, wo gelötet werden muss. Im Pad-Bereich am Zugangspunkt befindet sich kein isolierendes Substrat. Ein solcher Pad-Bereich wird normalerweise durch chemische Verfahren entfernt.
4) Beidseitiger Anschluss mit Decklage
Diese Klasse unterscheidet sich von ihren Vorgängern dadurch, dass sie eine Deckschicht auf der Oberfläche hat. Das Overlay hat jedoch Zugangslöcher, die es auch ermöglichen, dass beide Seiten abgeschlossen werden und das Overlay dennoch erhalten bleibt. Diese Art von weicher Leiterplatte besteht aus zwei Isolierschichten und einer Schicht Metallleiter. Es wird verwendet, wenn die Deckschicht von der umgebenden Vorrichtung isoliert werden muss und selbst voneinander isoliert werden muss und die Enden auf beiden Seiten verbunden werden müssen.
1.2 Doppelseitige weiche Leiterplatte
Doppelseitige Weichleiterplatte mit zwei Leiterlagen. Die Anwendungen und Vorteile dieser Art von doppelseitiger weicher Leiterplatte sind die gleichen wie bei einseitiger weicher Leiterplatte, deren Hauptvorteil eine erhöhte Verdrahtungsdichte pro Flächeneinheit ist. Es kann unterteilt werden in a, kein metallisiertes Loch und keine Deckschicht: a, kein metallisiertes Loch, keine Deckschicht; b ohne Metallisierungslöcher und mit Deckschicht; c mit metallisierten Löchern und ohne Deckschicht; d Mit metallisierten Löchern oder darüber liegenden Schichten. Doppelseitige Weichleiterplatten ohne Overlay werden selten verwendet.
1.3 Mehrschichtige weiche PCB
Weiche Mehrschicht-Leiterplatten als starre Mehrschicht-Leiterplatten können unter Verwendung der Mehrschicht-Verdichtungstechnologie aus mehrschichtigen Weich-Leiterplatten hergestellt werden. Die einfachste mehrschichtige weiche Leiterplatte ist eine dreischichtige weiche Leiterplatte, die aus zwei Schichten Kupferabschirmung auf beiden Seiten einer einseitigen Leiterplatte besteht. Diese dreischichtige Weichleiterplatte entspricht elektrisch einem Koaxialkabel oder einem geschirmten Kabel. Die am häufigsten verwendete mehrschichtige weiche PCB-Struktur ist eine vierschichtige Struktur mit metallisierten Löchern, um eine Verbindung zwischen den Schichten zu realisieren, und die mittlere Schicht ist im Allgemeinen die Leistungsschicht und die Erdungsschicht.
Die Vorteile von mehrschichtigen weichen PCBS bestehen darin, dass der Substratfilm leicht ist und hervorragende elektrische Eigenschaften wie eine niedrige Dielektrizitätskonstante aufweist. Die mehrschichtige Weichleiterplatte aus Polyimidfolie als Basismaterial ist etwa 1/3 leichter als die starre Epoxid-Glasgewebe-Mehrschichtleiterplatte, verliert jedoch die hervorragende Flexibilität von einseitigen und doppelseitigen Weichleiterplatten. Die meisten dieser Produkte erfordern keine Flexibilität.
Mehrschichtige weiche Leiterplatten können weiter in die folgenden Typen unterteilt werden:
1) Eine mehrschichtige PCB wird auf dem flexiblen Isoliersubstrat gebildet, und das fertige Produkt muss flexibel sein: Diese Struktur besteht normalerweise darin, dass die beiden Enden vieler einseitiger oder doppelseitiger flexibler Mikrostreifen-PCB miteinander verbunden sind, aber die Mittelteil ist am Ende nicht verklebt, um eine hohe Flexibilität zu erreichen. Um die gewünschten elektrischen Eigenschaften zu haben, wie zum Beispiel die charakteristische Impedanzleistung, um zu den starren PCBS zu passen, mit denen es verbunden ist, müssen Signaldrähte auf der Erdungsoberfläche für jede Leitungsschicht einer mehrschichtigen weichen PCB-Komponente entworfen werden. Für ein hohes Maß an Flexibilität kann anstelle einer dicken laminierten Abdeckung eine dünne, geeignete Beschichtung, wie beispielsweise Polyimid, über der Drahtschicht verwendet werden. Die metallisierten Löcher ermöglichen die gewünschte Verbindung zwischen Z-Ebenen der flexiblen Leitungsschichten. Diese mehrschichtige weiche PCB eignet sich am besten für den Einsatz in Designs, die Flexibilität, hohe Zuverlässigkeit und hohe Dichte erfordern.
2) Auf dem weichen Isoliersubstrat wird eine mehrschichtige Leiterplatte aufgebaut, und das fertige Produkt kann am Ende gebogen werden: Diese Art von mehrschichtiger weicher Leiterplatte wird aus einem weichen Isoliermaterial wie Polyimidfolie hergestellt und in a laminiert mehrschichtige Platte. Es verliert seine inhärente Flexibilität nach dem Laminieren. Diese Art von weicher Leiterplatte wird verwendet, wenn das Design die maximale Nutzung der Isoliereigenschaften der Folie erfordert, wie z. B. niedrige Dielektrizitätskonstante, gleichmäßige Dicke des Mediums, geringes Gewicht und kontinuierliche Verarbeitung. Beispielsweise ist eine mehrschichtige PCB mit Polyimidfilmisolierung etwa ein Drittel leichter als eine starre PCB aus Epoxidglasgewebe.
3) Das fertige Produkt einer mehrschichtigen PCB, die auf einem weichen isolierenden Substrat aufgebaut ist, muss formbar und nicht kontinuierlich biegbar sein: eine solche mehrschichtige weiche PCB besteht aus einem weichen isolierenden Material. Obwohl es aus einem weichen Material besteht, wird es zum Zeitpunkt der Anwendung des fertigen Produkts aufgrund von Beschränkungen des elektrischen Designs gebildet, wie z. B. der Anforderung eines dicken Leiters für den gewünschten Leiterwiderstand oder der Anforderung einer dicken Isolierung zwischen den Signalen Schicht und die Masseschicht für die gewünschte Impedanz oder Kapazität. Der Begriff "formbar" ist definiert als: eine mehrschichtige flexible PCB-Komponente, die die Fähigkeit hat, eine gewünschte Form zu bilden und bei der Anwendung nicht weiter gebogen werden kann. Anwendung in der internen Verkabelung von Avionikeinheiten. Niedriger Leiterwiderstand, minimale kapazitive Kopplung oder Schaltungsrauschen und sanftes Biegen bis 90 Grad am Verbindungsende sind für Band- oder dreidimensionale Designs erforderlich. Diese Verdrahtungsaufgabe wird durch mehrschichtige Weichleiterplatten aus Polyimid-Folienmaterial realisiert. Denn Polyimidfolien sind hochtemperaturbeständig, flexibel und haben insgesamt gute elektrische und mechanische Eigenschaften. Um die gesamte Verbindung des Abschnitts dieser Komponente zu realisieren, kann der Verdrahtungsteil weiter in mehrere mehrschichtige flexible Verdrahtungskomponenten unterteilt werden, die mit Klebeband zusammengefügt werden, um ein gedrucktes Schaltungsbündel zu bilden.
1.4 Starre und weiche mehrschichtige Leiterplatte
Dieser Typ befindet sich normalerweise auf einer oder zwei starren Leiterplatten und enthält die weiche Leiterplatte, die zur Bildung des Ganzen erforderlich ist. Weiche PCB-Schichten werden für spezielle elektrische Anforderungen oder für die Möglichkeit, starre Schaltungen nach außen zu verlängern, um Z-Plane-Schaltungen zu montieren, in starre PCB-Schichten laminiert. Solche Produkte werden weithin in elektronischen Geräten verwendet, wo Kompressionsgewicht und -volumen kritisch sind und eine hohe Zuverlässigkeit, hochdichte Montage und hervorragende elektrische Eigenschaften erforderlich sind.
Starre und weiche mehrschichtige PCB können auch viele einseitige oder doppelseitige weiche PCB-Endverbindungen sein, die zu einem starren Teil zusammengepresst werden, und die Mitte wird nicht in einen weichen Teil gebondet, der starre Teil der Z-Seite der Verbindung mit metallisiert Löcher. Flexible Leitungen können in starre Mehrschichtplatten einlaminiert werden. Diese Leiterplatten werden zunehmend in Anwendungen eingesetzt, die eine extrem hohe Packungsdichte, hervorragende elektrische Eigenschaften, hohe Zuverlässigkeit und strenge Volumenbeschränkungen erfordern.
Eine Reihe von hybriden mehrschichtigen weichen PCB-Komponenten wurde für den Einsatz in der militärischen Avionik entwickelt, wo Gewicht und Volumen entscheidend sind. Um vorgegebene Gewichts- und Volumengrenzen einzuhalten, muss die Packungsinnendichte extrem hoch sein. Neben einer hohen Schaltungsdichte müssen alle Signalübertragungsleitungen maskiert werden, um Übersprechen und Rauschen zu minimieren. Wenn geschirmte Trenndrähte verwendet werden sollen, ist es praktisch unmöglich, sie wirtschaftlich in das System einzupacken. Auf diese Weise werden gemischte Schichten verwendet
Weiche PCB zur Realisierung der Verbindung. Dieses Bauteil enthält die geschirmte Signalleitung in einer Flachbandleiter-Weichleiterplatte, die wiederum notwendiger Bestandteil einer starren Leiterplatte ist. Bei relativ hohen Betriebsniveaus bildet die PCB nach der Herstellung eine 90-Grad-S-Biegung, die einen Zugang zu Z-Ebenen-Verbindungen und Spannungs-Dehnungs-Entlastung an Lötstellen unter x-, y- und Z-Ebenen-Vibrationsbelastungen ermöglicht.
2. Vorteile Starrer Bereich Starrer Bereich
2.1 Flexibilität
Einer der offensichtlichen Vorteile der Verwendung von weichen Leiterplatten besteht darin, dass sie einfacher in drei Dimensionen verdrahtet und verbunden werden können und für den Gebrauch auch gekräuselt oder gefaltet werden können. Solange es innerhalb des zulässigen Krümmungsradius gecrimpt wird, kann es Tausenden bis Zehntausenden von Anwendungen ohne Schaden standhalten.
2.2 Reduzieren Sie die Lautstärke
Bei der Montage von Komponenten ist der Leiterabschnitt der weichen Leiterplatte im Vergleich zur Verwendung von Drahtkabeln dünn und flach, wodurch die Größe des Drahtes verringert wird, und kann entlang des Gehäuses geformt werden, sodass die Struktur des Geräts kompakter ist und angemessen, wodurch das Volumen der Baugruppe reduziert wird. Im Vergleich zu starren Leiterplatten kann der Platz um 60 bis 90 Prozent gespart werden.
2.3 Gewichtsreduzierung
Bei gleichem Volumen lässt sich bei gleichem Lastfluss das Gewicht von weicher Leiterplatte und Drahtseil um etwa 70 Prozent und das Gewicht von starrer Leiterplatte um etwa 90 Prozent reduzieren .
2.4 Konsistenz der Installation
Beseitigen Sie bei der Soft-PCB-Installation den Fehler der Drahtkabelverbindung. Solange die Verarbeitungszeichnungen Korrektur gelesen wurden, ist die gesamte spätere Produktion von Wicklungsschaltungen gleich. Bei der Installation von Verbindungskabeln treten keine Fehlanschlüsse auf.
2.5 Erhöhte Zuverlässigkeit
Wenn eine Soft-PCB installiert ist, wird die Schaltverbindung reduziert, die Zuverlässigkeit des gesamten Systems erhöht und die Fehlerprüfung ist bequem, da sie auf X-, Y- und Z-Ebenen verdrahtet werden kann.
2.6 Steuerbarkeit des elektrischen Parameterdesigns
Entsprechend den Nutzungsanforderungen kann der Designer die Kapazität, Induktivität, charakteristische Impedanz, Verzögerung und Dämpfung während des Designs von Soft-PCB steuern. Kann so gestaltet werden, dass es die Eigenschaften einer Übertragungsleitung aufweist. Da diese Parameter mit Drahtbreite, Dicke, Abstand, Isolierschichtdicke, Dielektrizitätskonstante, Verlustwinkeltangente usw. zusammenhängen, ist dies bei der Verwendung von Drahtkabeln schwierig.
2.7 Das Ende kann als Ganzes gelötet werden
Weiche Leiterplatten haben wie starre Leiterplatten eine Anschlussfläche, die das Abisolieren und Verzinnen von Drähten überflüssig macht, wodurch Kosten gespart werden. Das Anschlusspad ist mit Element, Gerät und Stecker verbunden. Tauch- oder Wellenschweißen kann anstelle des manuellen Lötens jedes Drahts verwendet werden.
2.8 Die materielle Nutzung ist optional
Weiche Leiterplatten können mit verschiedenen Basismaterialien entsprechend den unterschiedlichen Nutzungsanforderungen hergestellt werden. Beispielsweise kann Polyesterfolie in Anwendungen verwendet werden, die eine kostengünstige Montage erfordern. In anspruchsvollen Anwendungen, bei denen hervorragende Eigenschaften erforderlich sind, können Polyimidfolien verwendet werden.
2.9 Niedrige Kosten
Mit der Soft-PCB-Installation können die Gesamtkosten reduziert werden. Das ist weil:
1) Aufgrund der Konsistenz verschiedener Parameter der Drähte aus weichem PCB; Die Implementierung des integrierten Abschlusses eliminiert häufige Fehler und Nacharbeiten während der Kabeldrahtinstallation, und der Austausch von weichen PCBs ist bequemer.
2) Die Anwendung von weichem PCB vereinfacht das Strukturdesign, das direkt auf die Komponente geklebt werden kann, wodurch die Drahtklemme und ihre Befestigungselemente reduziert werden.
3) Für abgeschirmte Drähte ist der Preis für weiche PCB niedriger.
2.10 Kontinuität der Verarbeitung
Eine kontinuierliche Produktion von weichen Leiterplatten kann realisiert werden, da die weichbeschichtete Folienplatte kontinuierlich in Rollen geliefert werden kann. Auch dies trägt zur Kostensenkung bei.
3. Mängel
3.1 Hohe einmalige Anschaffungskosten
Da weiche Leiterplatten für spezielle Anwendungen entworfen und hergestellt werden, sind die anfänglichen Schaltungsdesign-, Verdrahtungs- und Fotoplattenkosten hoch. Es sei denn, es besteht ein besonderer Bedarf, weiches PCB aufzutragen, normalerweise eine kleine Menge Auftrag, es ist am besten, es nicht zu verwenden.
3.2 Es ist schwierig, weiche PCB zu wechseln und zu reparieren
Sobald die weiche Leiterplatte hergestellt ist, muss sie von der Basiszeichnung oder der Vorbereitung des Lichtzeichnungsprogramms geändert werden, sodass sie nicht einfach geändert werden kann. Seine Oberfläche ist mit einem Schutzfilm bedeckt, der vor der Reparatur entfernt und nach der Reparatur wiederhergestellt werden muss, was eine relativ schwierige Arbeit ist.
3.3 Begrenzte Größe
Weiche Leiterplatten werden in der Regel im Batch-Verfahren hergestellt, was nicht üblich ist, daher ist es durch die Größe der Produktionsanlagen begrenzt und kann nicht sehr lang und sehr breit hergestellt werden.
3.4 Leicht zu beschädigen durch unsachgemäßen Betrieb
Unsachgemäßer Betrieb des Installationspersonals kann leicht zu Schäden an der weichen Schaltung führen, was geschultes Personal zum Löten und Nacharbeiten erfordert.