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文檔簡介
FPC
柔性電路板設計規范
目錄
1范圍..........................................................5
1.1目的...................................................5
1.2產品分類................................................5
1.2.1電路板分類........................................5
1.2.2安裝用途.........................................9
1.3修訂版本.......................................9
2適用文件......................................................9
2.1IPC..................................................................................................................9
2.2聯合行業標準...........................................10
3通用要求.....................................................10
3.1設計模型...............................................10
3.2設計Layout..............................................................................................11
3.2.1機械設計效率(考慮最終排版).....................11
3.2.2加工圖建議事項...................................11
3.3結構原理..............................................12
3.4有關測試要求的考慮事項................................12
3.4.1環境要求........................................12
3.4.2機械/撓曲要求...................................12
4材料.........................................................12
4.1選用材料..............................................12
4.1.1材料的可選性....................................14
4.2介質材料(包括半固化片和接著劑)......................15
4.2.1粘結片預浸材料(半固化片)......................15
4.2.2接著劑(液體)..................................15
4.2.3撓性粘結膜(澆鑄接著劑或粘結層)................15
4.2.4各向異性導電膠..................................15
4.3導電層(表面處理)....................................18
4.3.1鍍銅.............................................18
4.3.1.1撓性安裝應用...................................18
4.3.2鍍銀.............................................20
4.3.3鍍錫鉛...........................................20
4.3.4焊錫涂敷.........................................20
4.3.5其它金屬涂層.....................................20
4.3.6電子元件材料(嵌入式電阻和電容).................21
4.3.7屏蔽用導電涂層...................................21
4.4有機保護涂層...........................................21
4.4.1阻焊層...........................................21
4.4.2ConformalCoating..............................21
4.5標記和符號............................................21
5機械和物理性能...............................................21
5.1加工要求..............................................21
5.L1裸板加工.........................................21
5.1.2卷對卷加工(RolltoRoll).......................22
5.2產品/板構型............................................22
5.2.1電路外形........................................22
5.2.2剛性區考慮事項..................................24
5.2.3撓性區..........................................26
5.2.4預成型彎曲.......................................33
5.2.5差分長度........................................35
5.2.6屏蔽............................................40
5.2.7接地/電源層......................................40
5.2.8補強板和散熱片...................................41
5.2.9撓性印制電路板和軟硬復合板的應變消除圓角指導方針.41
5.3組裝要求...............................................42
5.3.1機械考慮事項.....................................42
5.3.2托架式撓性和剛撓印制電路板.......................42
5.3.3單面托架式電路板.................................43
5.3.4非托架式撓性和剛撓印制板.........................43
5.3.5濕度............................................43
5.3.6紅外線預熱和回流.................................44
5.3.7接著劑玻璃化溫度(Tg)...........................44
5.4尺寸測量系統..........................................44
5.4.1基準特征........................................44
6電氣性能.....................................................45
6.1電氣性能的考慮事項....................................45
6.2阻抗和電容控制.........................................45
7熱控制.......................................................45
8元件和組裝問題...............................................46
8.1總體配置要求..........................................46
8.2標準表面安裝要求......................................46
8.3表面安裝用焊盤........................................46
8.4撓性段上的安裝限制....................................46
8.5界面連接..............................................46
8.6偏置焊盤..............................................46
9孔/互連......................................................47
9.1有孔焊盤的通用要求....................................47
9.1.1焊盤的要求......................................47
9.1.2孔環的要求......................................47
9.1.3鉀眼或隔離式焊盤的考慮事項......................48
9.1.4無電鍍元件孔的焊盤尺寸..........................48
9.1.5元件鍍通孔的焊盤尺寸............................48
9.1.6導電層的熱消除..................................48
9.1.7表面安裝元件...................................48
9.1.8非功能性焊盤...................................48
9.1.9焊盤至導線過渡區................................50
9.1.10鏤空導體/手指..................................50
9.2.孔...................................................50
9.2.1無電鍍元件孔........................................50
9.2.2電鍍元件孔......................................50
9.3Coverlay開窗.........................................51
9.3.1Coverlay開窗,無支撐焊盤.......................51
9.3.2Coverlay開窗,支撐孔...........................51
9.3.51型板反面焊盤通道.............................53
10電路特征的總要求............................................53
10.1導線特性.............................................53
in
10.1.1導線布線........................................53
10.1.2板邊距離........................................54
10.2焊盤特性..............................................54
10.3大導電區..............................................54
11文件編制....................................................54
12質量保證....................................................55
1范圍
本標準規定各種撓性印制電路板的設計、元件安裝與互連結構方式的特定要
求。結構中所用的撓性材料包括絕緣膜、增強和/或非增強材料以及敷金屬介質。
這種互連板包括單面板、雙面板、多層板或多層導電層板,可以完全是撓性材料,
也可以是撓性材料和剛性材料兩者符合組成。
1.1目的
本標準規定的要求旨在用于規定特定的詳細設計要求,應與IPC-2221相配
合使用。軟硬復合板剛性區部分要求也可與IPC-2222相配合使用。
1.2產品分類
產品應按照IPC-2221和1.2.1至1.2.2中規定的要求進行分類。
1.2.1電路板分類
這一標準為不同的撓性及軟硬結合電路板提供設計信息。印制板的種類可
分為:
1型:單面撓性印制電路板,由一層導電層組成,有增強層或無增強層(參
見圖1-1和圖1-2)0
圖1-1型線路板圖圖1-2
Accesshole露出孔Coverlayer保護膠片Adhesive接著劑
Substrate基材Copperpad連接盤(焊墊)
2型:雙面撓性印制電路板,雙面導電層通過鍍通孔上下導通,有增強層或
無增強層(參見圖1-3和圖l-4)o
5
AccessHole
圖1-4
Accesshole露出孔Coverlayer保護膠片Adhesive接著劑
Copperpad連接盤Copper-plated-throughhole鍍通孔
3型:多層撓性印制電路板,三層或以上導電層通過鍍通孔導通,有增強層
或無增強層(參見圖1-5和圖1-6)o
注:當使用3型結構時,由于撓性接著劑系統中高接著劑含量,層數應當被
限制。
圖1-53型線路板圖
6
圖1-6
Accesshole露出孔Coverlayer保護膠片Copperpad連接盤
Dielectriclay絕緣層Polyimidecover聚酰亞胺覆蓋層
Copper-plated-throughhole鍍通孔Adhesive接著劑
4型:多層軟硬結合印制電路板,三層或以上導電層通過鍍通孔連接(參見
圖1-7和圖1-8)。
圖1-74型線路板圖
7
圖1-8
Rigidmaterial剛性材料Adhesive接著劑
Substratelayer基材層Substrate基材
Copperpad連接盤Copper-plated-throughhole鍍通孔
5型:軟硬復合板,由二層或以上導電層組成,無鍍通孔(參見圖1-9和圖
l-10)o
IPC-2223-4-5
圖1-95型線路板圖
Adhesiveless
Substrate
圖1-10
Accesshole露出孔Adhesive接著劑Substrate基材
Copperpad(layer#1)連接盤(第1層)
Copperpad(1ayer#2)連接盤(第2層)
8
1.2.2安裝用途
撓性電路不同方面的應用,在設計上都有其獨特性,建議將預定用途在加
工圖上標注出來。為驗證設計效果,必須在布設總圖上規定特定的測試項目。測
試可單獨進行,也可結合進行。
用途A:在安裝過程中能經受撓曲(撓曲安裝)。參見圖5.2.3.2
用途B:能按布設總圖上規定的循環次數經受連續撓曲(動態撓曲)。參見
圖5.2.3.2
用途C:能在高溫環境下使用(105℃以上);
用途D:UL認證。
1.3修訂版本
陰影部分的相關段落,數據或表格標題為IPC-2223新版的變化。
2適用文件
下列文件按本標準中的規定構成本標準的組成部分。如果IPC-2223中規定
的要求與2.1中所列文件規定的要求有矛盾,則應以IPC-2223為準。現行標準
征求意見修訂本應優先采用。
2.1IPC
IPC-TM-650試驗方法手冊
方法2.4.18.1室內鍍銅的抗拉強度和延伸率測定
IPC-HDBK-840阻焊性能手冊
IPC-SM-840永久性阻焊膜和亮性覆蓋材料的質量鑒定和性能
IPC-2152印制板設計的載流容量標準
IPC-2221印制板設計通用標準
IPC-2222剛性印制板的設計分標準
IPC-2615印制板的尺寸及公差
IPC-4101剛性或多層印制板基底材料技術規范
IPC-4202撓性裸介質在撓性印制電路板中的運用
IPC-4203撓性印制電路板和撓性粘結膜使用接著劑涂敷介質膜作蓋板
IPC-4204敷金屬撓性介質在制造撓性印制電路板中的運用
9
IPC-4562印制電路板所用的金屬箔
IPC-7351表面安裝設計及連接盤圖形標準
2.2聯合行業標準
J-SDTD-001:通電焊盤及電子組裝的要求
3通用要求
通用要求應按照IPC-2221中的規定,符合3.1至3.4.2中規定的要求。
3.1設計模型
設計階段應包括建立設計用的全尺寸三維模型,以確保選定尺寸的正確性和
撓性與剛性電路區的正確性(參見圖3-1)o建議在設計制造前先對實物模型設
計進行組合,以評估其硬度、靈活性、適合性或其他特性。
Prepareamodelof
thepackagetobewired
o
0
Determine
componentlayout
IPC222331
10
圖37建立三維模型圖
Prepareamodelofthepackagetobewired制備一只需要布線的包裝
箱作模型
Determinecomponentlayout確定元件Layout
3.2設計Layout
電路Layout應標明實際尺寸、撓性區、電子元件和機械元件的位置、電氣
結構原理和電氣要求(例如阻抗、電流強度、電壓)等內容,以便編制文件和原
圖。
設計人員應在設計階段與生產緊密合作,以優化產品。
3.2.1機械設計效率(考慮最終排版)
由于撓性印制電路板可設計成多種形狀,因此建議設計人員考慮使用折疊法
完成有效排版(參見圖3-2)0機械設計效率之所以重要,在于能降低加工成本
和減少所用材料。但是最終會被折疊組裝所花費的工時抵消。每次折疊都會改變
單面撓性電路板保護膠片觀察孔的方向。
圖3-2最終制作板
Cutout切割Folded折疊Firstfold第1折
Secondfold(finalconfiguration)第2折(最后構型)
為滿足機械設計效率,應當考慮采用其它互連方法,例如離散布線。許多情
況下,使用簡單的接線或連接電纜的方法,就可省去既費錢又冗長的撓性線路延
長線。
3.2.2加工圖建議事項
加工圖應當附有顯示安裝撓性線路結構的單獨視圖,其目的是向加工人員指
11
出需要折疊和撓曲關鍵部位的位置。
圖紙中應當列出撓性線路結構中所用材料的詳細清單和規格型號性能(例如
材料疊層、增強區、規定厚度區域),建議使用剖面圖。規定厚度時應當規定厚
度的上限利下限。
3.3結構原理
抓準要害,考慮設計初期應予重視的事項,避免撓性線路連通中出現既復
雜成本又高的交叉跨越。減少層數,從而降低成本。
3.4有關測試要求的考慮事項
撓性電路的電氣測試可包括連接器和元件在內。關于終端產品的電氣要求
有關的技術規范應當發給加工人員。有關測試要求的考慮事項應符合IPC-2221
中規定的要求。
?撓性/軟硬結合印制電路板有一些不同的/特定的測試考慮因素。例如包
括:
?定位一一由于其靈活性,在測試中需使用定位孔固定
?不需要保留網格線
?重疊的附件一一產品折疊區域在針床式測試儀難以測試
?撓性與剛性區域厚度的可變性
注:撓性區域的厚度通常不做特別說明
3.4.1環境要求
在設計選材階段應當考慮終端產品的使用環境。
3.4.2機械/撓曲要求
為評定撓性電路板的撓曲壽命,建議撓曲測試應當在終端產品實際使用的條
件下進行測試。
注:雖然一般認為彈性模量高的材料撓性壽命較短,但彈性模量高的材料比彈性
模量低的材料尺寸安定性更好。
4材料
4.1選用材料
設計撓性印制電路板板時,材料類型和結構極為重要。慎重選材以確保
相鄰材料的兼容性。一切材料均應在工程確認圖上詳細標注。為清楚明瞭,建議
12
使用剖視圖突出說明材料選擇,如圖4-1和圖4-2所示。
IICOVtRLAYtRIICOVERLAYER
I??IFLEXLAMINATEI;二IFLEXLAMINATE
IIBONDPLY
SINGLE-SIDED
I:~~~~IFLEXLAMINATE
IICOVERLAYERIJBONDPLY
FLEXLAMINATEI..IFLEXLAMINATE
IICOVERLAYER
FIVELAYER
DOUBLE-SIDED
IICOVERLAYER
I~「IFLEXLAMINATE
IICOVERLAYER
IIBONDPLYI[~:~IFLEXLAMINATE
I一■IFLEXLAMINATE
IIBONDPLY
THREELAYERI:_~~::~~[IFLEXLAMINATE
IIBONDPLY
IICOVERLAYER
I[~~:IFLEXLAMINATE
I[~二IFLEXLAMINATE
COVERLAYER
??BONDPLY
I工二IFLEXLAMINATESIXLAYER
IICOVERLAYERCoverlayerBondPI/perIPC-FC-232
FOURLAYERFlexLaminateperIPC-FC-241
圖4T撓性印制電路板結構示例圖
Single-sided單面板Coverlayer保護膠片Flexlaminate撓性
層壓板
Double-sided雙面板Threelayer三層板Bondply黏著層
Fourlayer四層板Fivelayer五層板Sixlayer六層板
CoverlayerbondplyperIPC-FC-232覆蓋層加工應符合IPC-FC-232中
規定的要求
FlexlaminateperIPC-FC-241撓性層壓板應符合IPC-FC-241中規定的
要求
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RIGIDAREAFLEXAREARIGIDAREA
RIGIDLAMINATE
tdPREPREG
JFLEXDIELECTRIC
dPREPREG
PARTIALCOVERLAYER
FLEXLAMINATE
PARTIALCOVERLAYER
TPREPREG
PARTIALCOVERLAYER
FLEXLAMINATE
PARTIALCOVERLAYER
JPREPREG
]FLEXDIELECTRIC
1PREPREG
RIGIDIAMINATF
PC-2223-5-4
圖4-2撓性-剛性印制電路板的非粘結撓性區結構示例圖
Rigidarea剛性區Flexarea撓性區Rigidlaminate剛性層壓
板
Prepreg半固化片Flexdielectric撓性基材
Flexlaminate撓性層壓板PartialCoverlayer部分覆蓋層
4.1.1材料的可選性
加工人員可選用符合IPC-4562、IPC-4202和IPC-4203之規定的材料,制造
撓性敷金屬基材和涂敷接著劑的絕緣膜。另外,這些規定的材料也可換用符合
IPC-4204和IPC-4203中規定的材料。上述文件將特性相同的材料分組列表,每
組材料都能滿足應用的最低要求,但卻各有不同的產品特性。要從眾多的產品中
找出能滿足設計要求的最佳產品,應考慮的特性包括:
?吸濕性
?阻燃性
?電氣性能
?機械性能
?熱性能
例如:IPC-4204/1規定“B”方案的尺寸安定性最大值為0.20%,但一些生
產商可以生產出尺寸安定性為0.05%或優于0.05%的材料。因此建議咨詢生產商
所需的特殊特性是否超過其最小值或最大值。有可能的話,根據計量器測量的一
些特性分組列表標注采用不同的計量器測量的特性值。例如:剝離強度
設計人員和加工人員應同時從成本、性能和可加工性審查材料選擇。
4.2介質材料(包括半固化片和接著劑)
4.2.1粘結片預浸材料(半固化片)
半固化片常用于加工制造軟硬復合印制電路板。粘結剛性層通常使用“無流
動”型或“低流動”型半固化片。玻璃化溫度(TJ高的半固化片具有工作溫度
高和Z軸膨脹系數低的特點,Z軸膨脹系數低也有利于控制28層的鍍通孔可靠
性(參見5.2.2.2)。其缺點是介質強度低和可撓性不高。
半固化材料用于撓性和軟硬復合印制電路板時,應符合IPO4101中規定的
要求,應在主圖上注明使用接著劑的區域和不用接著劑的區域。
4.2.2接著劑(液體)
接著劑,例如環氧樹脂、丙烯酸樹脂或RTV硅膠,均可用于剛性-撓性過渡
區消除應變或1型、2型、3型印制電路板的局部補強板粘合。對于一些特定的應
用,這些材料可能潛在排氣問題。
4.2.3撓性粘結膜(澆鑄接著劑或粘結層)
撓性粘結膜通常用于粘合多層撓性層和進行熱控制或結構支撐的附屬裝置。
這種材料對撓性介質有高的粘結強度。撓性粘結膜可利用玻璃化溫度(D低的
樹脂配制,以便增強附著力和撓曲性。設計剛-撓性電路板時,剛性區應當盡量
少用或不用這種材料,以免田現Z軸過度膨脹問題。
撓性粘結膜用于撓性和剛-撓性印制電路板時,應符合IPC-4203中規定的
要求,應在主圖上注明使用接著劑的區域和不用接著劑的區域。
4.2.4各向異性導電膠
各向異性導電膠可用于粘合多層板的各層/E|J制電路板(剛性和撓性),并可
將垂直鄰近的連接盤進行電氣連接和機械連接。這種接著劑的側向導電性低,能
15
使側向鄰近的連接盤之間保持絕緣。產品以薄膜形式供貨。
4.2.4.1撓性敷金屬板(撓性層壓板材料)
撓性敷金屬板是介質膜和金屬箔復合的材料。金屬箔可用多種方法附著到介
質上(例如樹脂接著劑法或直接沉積法)。介質(如:PI的反應單體溶液)可涂
覆在金屬箔上。涂覆介質層壓板和直接沉積層壓板稱為無接著劑型軟質銅箔基板。
有接著劑型軟質銅箔基板是利用接著劑將介質膜與金屬箔粘合而制成。樹脂接著
劑的玻璃化溫度(Tg)通常比介質膜低,設計高層數的剛-撓性線路時,多采用
無接著劑型軟質銅箔基板,以降低玻璃化溫度(Tg)低的接著劑的影響(參見表
4-1)o因此建議所有4型電路板,層數超過八層的3型電路板,高溫應用中要避免
選用有接著劑型軟質銅箔基板。撓性敷金屬板應符合IPC-4204或IPC-4562、
IPC-4202與IPC-4203相結合所規定的要求。
表4T撓性介質的性能(注1)
聚酯聚酰亞胺聚酰亞胺
(有接著劑)(有接著劑)(無接著劑)
機械性能
撓曲(R~2.0mm)一般好很好
熱成形有無無
彈性模量2800Mpa-5500Mpa2500Mpa4000Mpa
抗撕強度800g500g500g
剝離強度
1050N/M1750N/M1225N/M
(常溫)
化學/環境性能
耐蝕性
很好差好
(>20%)
PET一差
UV好很好
PEN—一般
UL認證/PET2,85c85℃-160℃105℃-200°C
16
最大工作溫度PEN3,160℃
VTM-0VTM-0
阻燃性VTM-0
帶FR裝著劑帶FR接著劑
電氣性能
介電常數(1MHz)3.43.53.3
介電強度4-5KV/25口m3-5KV/25um5KV/25um
絕緣阻抗1。'。-cm103Q-cm10'Q-cm
熱性能
288℃X5sec288℃X5sec
焊錫耐熱性205℃X5sec
(要求預烘烤)(不要求預烘烤)
組裝性能
通孔限制很好很好
表面貼裝PEN:可
好至很好很好
(紅外回流)PET:不可
打線接合不可部分接著劑可以很好
芯片(直接打件)差一般至很好很好
注1:本表規定值均為典型值,隨不同材料供應商而存在差異。具體特性值以制
造商提供為準。
注2:聚對苯二甲酸乙二醇酯
注3:聚對苯二甲酸乙二醇酯
4.2.4.2剛性敷金屬層壓板
剛性敷金屬層壓板是金屬箔、樹脂和有紡或無紡增強織物相結合的材料。
其所用的樹脂具有較寬的玻璃化溫度(L)范圍(參見IPC-2221和IPC-4101)o
4.2.5覆蓋層
覆蓋層是用于覆蓋線路的介質薄膜,通常用于撓性印制電路板。覆蓋層可分
為3類:Coverlay,Coverfilm和Covercoat0
17
4.2.5.1Coverlay
Coverlay是由介質膜涂覆接著劑制成,是一種由不同化學成分單體合成的
永久性撓性介質覆蓋層。Coverlay用于撓性印制板表面導電層的保護、絕緣。
覆蓋膜可以為特定的應用進行彎折或成型。Coverlay可以加工余隙孔/窗口用以
暴露焊盤、鍍通孔和固定孔。其它介紹請看IPC-4202,IPC-4203,和IPC-4204.
4.2.5.2Coverfilm
Coverfilm由介質膜制成,是一種永久性撓性介質覆蓋層,由如下組成:
1.化學成分相似的單體
2.成分均勻、單一的化學成分,或
3.兩種或更多化學成分合成的復合物
4.2.5.3Covercoat
Covercoat是一種液態或是半固化態的永久性介質覆蓋層,可使用干膜
層壓法、網印法、噴涂法或者浸涂/幕涂法制成。樹脂可以是感光成像材料。通
過感光成像型涂層,能夠實現復雜或間距下的焊盤設計。一些Covercoat需遵照
IPC-SM-840要求。
注:Covercoat在小角度彎曲的運用中會降低性能。
4.3導電層(表面處理)
導電層應按IPC-2221中規定,符合4.3.1至4.3.7中規定的要求。
4.3.1鍍銅
4.3.1.1撓性安裝應用
低撓曲壽命要求,例如裳通孔和撓性安裝電路,建議使用延伸率為12%或
以上的銅材。銅材延伸率需按照IPC-TM-650方法2.4.18.1中規定的方法進行測
定。
4.3.1.2動態撓曲應用
高撓曲壽命要求建議使用延展率為18%的銅材。銅材延伸率應按照
18
IPC-TM-650,2.4.18.1中規定的方法進行測定。基于導體厚度增加會對撓性造
成不利影響,故建議不應在撓性區域附加電鍍銅。在動態撓曲運用中,電路和覆
蓋層必須保持平衡。如需進一步了解詳情,參見5.2.3。
4.3.1.3孔電鍍
鍍通孔和導通孔的最小平均鍍銅厚度規定如表4-2所示,所有等級一律如
此。該最小平均鍍銅厚度與IPC-2221中規定的最小平均鍍銅厚度不相同,其原
因是多層板和軟硬復合板所使用的雙面材料幾何形狀獨特、玻璃化轉化溫度(TJ
低。
表4-2最小平均鍍銅厚度
2型3型4型(注1)3、4型(注2)
撓性板總厚度W0.2mm>0.2mm>0.2mm>0.75mm
最小平均鍍銅12um25um25um35um
厚度
最薄鍍銅厚度10um20um20um30um
注1:結構中低玻璃化轉化溫度(Tg)的材料含量<10孔
注1:結構中低玻璃化轉化溫度(Tg)的材料含量210%,
4.3.1.4圖形鍍
對導體厚度有嚴格要求的線路板進行設計時,建議采用選擇性鍍銅。如果要
求進行選擇性鍍銅,則應由加工人員制作出“僅在連接盤上鍍銅”(鈕形盤)的
照相底版。這種照相底版可用許多方法制作。使用這種修剪式或切削式連接盤需
要特別小心。設計中應盡可能使連接盤尺寸最大化。需要注意的是,有些加工過
程會在導線表面上留下少量的鍍層。而有些區域是不允許留下鍍層的,這些區域
應在主圖上明確規定(參見圖4-3和圖4-4)。
注:許多電鍍條件變量會導致導體表面的殘留電鍍銅及銅晶體結構各不相同
(例如:電鍍槽的位置、電鍍支架的位置、正極的位置等)
19
4.3.2鍍銀
由于銀具有脆性,撓性區不應電鍍銀。鍍銀層上的裂紋會擴散而引起銅導
線損壞。
4.3.3鍍錫鉛
除非另有規定,所有鍍錫鉛均應熱熔。
注意:并非所有撓性電路基材都能承受鍍錫鉛熱熔的溫度,選用材料時,
請查閱圖4-1。
4.3.4焊錫涂敷
并非所有撓性電路基材都能承受涂敷焊錫的溫度,選用材料時,請查閱圖
4-1o
注:圖4-1只是列出了可能性材料的一部分,建議設計人員核對IPC標準中
的撓性、剛性和無線電頻率材料或是生產商的數據表
4.3.5其它金屬涂層
其它金屬涂層,例如化鍥浸金,化鍥杷浸金、化學錫、化學銀,或者是電
鍍銀金應在主圖上規定。撓性區鍍層不能應用易碎的鍍層材料,例如銀。(參見
圖4.3.2)
圖4-3圖4一4
20
4.3.6電子元件材料(嵌入式電阻和電容)
注意:這種材料不應用在撓性區,主要應用于軟硬復合板的剛性區。
4.3.7屏蔽用導電涂層
介質層表面上可涂敷銀、銅或碳的聚合物等導電油墨作為屏蔽層。這些涂
層應當在主圖上規定。可由介質層上的開口實現接地。
4.4有機保護涂層
有機保護涂層應按IPC-2221中規定,符合4.4.1和4.4.2中規定的要求。
4.4.1阻焊層
剛性印制電路板普遍使用阻焊層,而在撓性電路板上使用則應考慮選用合適
的阻焊層。現有許多用于撓性電路的阻焊層可供選擇。見IPC-HDBK-840可撓區
使用S/M相關指導。
4.4.2ConformalCoating
ConformalCoating通常不用在撓性區域上,以避免撓性結構變硬和與撓性
基材剝落或分層。
4.5標記和符號
通常避免將標記和符號標注在撓性印制電路的動態撓折區。標記和符號應在
采購文件或主圖上規定。
5機械和物理性能
機械和物理性能應按照IPC-2221中規定,符合5.1至5.4.1中規定的要求。
5.1加工要求
參閱3.1至3.2.1有關設計模型和機械設計效率部分。
5.1.1裸板加工
關于有效的拼版尺寸和可用區域,應向生產廠咨詢查明。
應考慮以下因素:
間距
取樣片(例如:最終、制程中、阻抗、互聯應力測試(1ST)等)
定位孔
基準點
托盤設計
21
電鍍邊框
當產量增加時拼版利用率這一考慮因素變得更為重要,同時與低產量產品/
樣品的整體裝配成本相比,每個印制板的花費要多得多。
5.1.2卷對卷加工(RolltoRoll)
關于卷寬和卷長,應當向生產廠咨詢查明,因為不同的卷寬和卷長的應用取
決于設備和產品應用所要求的材料厚度。
5.2產品/板構型
注:IPC-2221中所列出的板標準化圖形,由于外形獨特,可能不適用于撓
性或剛-撓印制電路板。嵌套式排版是一種很有用的方法。(參見圖5-1)
圖5-1嵌套式排版
5.2.1電路外形
申路外形應當做到不浪費原材料。如果電路設計成有幾個半島形或不同方向
的手指形突出塊,則在材料上的成本就要高得多。電路采用折疊式設計,就可以
將許多延長線放在靠近電路主體的地方加工,從而形成一個更加緊湊的矩形電路
外形進行加工處理。
5.2.1.1最小半徑(撓性段)
產品外形內角的最小半徑應為1.5mmo然而,半徑越大,產品越可靠,抗
撕裂強度越高(參見圖5-2和5-3)o為提高抗撕裂強度,需在內角半徑中增加
輔助材料(參見圖5-4)
22
IPC-223-5-2
圖5-2特殊的撓性線路特征圖圖5-3鉆孔裁切圖
Slit切縫Tangentcorners切向角
Slitreliefhole切縫應變消除孔Tearrelief撕裂免擴口
5.2.1.2孔至邊距離(撓性區和剛性區)
外形邊緣到內孔邊緣和裁切邊之間的最小距離不應小于0.5mm,設計距離時
應考慮定位精度、尺寸公差、以及外形加工公差等。
AcrylicGlass
SupportedTearStop
at120°Corner
1.5mm[0.0591in]minimum
radius,ifpossible
IPC-2223
23
圖5-4彎曲區增加補強板
5.2.1.3孔至邊距離(軟硬結合區)
軟硬復合區和間隙孔邊緣最小距離應不小于1.9mnio
5.2.1.4盲孔和埋孔
由于在軟硬復合板上進行精確機械加工復雜費事,應當避免盲孔和埋孔。
5.2.1.5可變厚度
多層板和軟硬復合板的剛性層壓區的厚度應一致,以便進行鍍通孔的加
To漸成式壓著或厚度不一致都會使加工增加、成本提高。
5.2.1.6應變消除
切縫和開槽的端頭應加工成1.5mm或更大直徑的孔,如圖5-5所示。這種
情況就會出現在撓性印制電路板的鄰近部分必須單獨活動時C
圖5-5切縫和開槽
5.2.2剛性區考慮事項
5.2.2.1弓曲和扭曲
由于撓性材料和剛性材料相結合的性質,因此要求配備特殊的結構、工具和
/或夾具,以便滿足表面安裝的需要。對于任何組裝用托架式包裝的產品,都有
沖切開口影響其弓曲和扭曲,因此弓曲和扭曲管制要求適用于于整體拼板之中,
同時應經使用者和供應者的同意。
5.2.2.2鍍通孔的可靠性
為使Z軸膨脹量降低到最小限度,剛性段應盡可能減少玻璃化溫度(Tg)
低的接著劑(例如丙烯酸接著劑)的使用百分比。只要使用無接著劑基的材料和
在撓性層上使用部分覆蓋層(參見圖4-2),即可做到這一點。建議使用IPC-4101
中規定的半固化材料,作為固化段的粘結膜。
5.2.2.3鍍通孔到軟硬復合板區
鍍通孔邊緣到剛性區域邊緣的距離不能小于3.18mm,當測量鍍通孔孔心
到剛性材質邊緣的距離時,應當加上由剛性區指向撓性區一側的鍍通孔半徑。參
見圖5-6.
注:不遵循這一建議將影響鍍通孔的可靠性。
圖5-6
5.2.2.4附加型介質材料
剛性區結構中可以添加具有同等特性的附加型介質材料(例如防護套和防
護噴層),使其有助于進行加工處理,只要這一剛性區的總厚度沒有超出規定的
要求。加工完成后應去除撓性區上的防護套材料。去除后從剛性段延伸出的防護
25
套材料應越少越好(參見圖4-2)。
5.2.3撓性區
5.2.
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