如果您認(rèn)為剛性PCB制造過程很復(fù)雜，那么柔性PCB制造似乎處于另一個復(fù)雜程度。然而，標(biāo)準(zhǔn)剛性電路板制造中使用的許多相同步驟在概念上與柔性PCB制造類似。本指南概述了柔性PCB制造過程中實施的所有步驟。這些過程與剛性PCB制造過程非常相似，但涉及不同的材料集。

柔性堆疊

乍一看，典型的柔性電路板或剛?cè)峤Y(jié)合電路板看起來很簡單。然而，其性質(zhì)需要在構(gòu)建過程中執(zhí)行幾個額外的步驟。任何剛?cè)峤Y(jié)合電路板的起點始終是單面或雙面柔性層。制造商可以從帶箔的預(yù)層壓柔性開始，或者可以從未包覆的PI薄膜開始，然后再層壓或電鍍銅以進(jìn)行初始包覆。層壓薄膜需要一層薄薄的粘合劑，而無粘合劑覆層需要一層“種皮”銅層。該種皮層最初是使用氣相沉積技術(shù)植入的（即噴鍍），并提供了化學(xué)沉積銅電鍍的關(guān)鍵。這種單面或雙面柔性電路的鉆孔、電鍍和蝕刻步驟與剛性電路板中典型的雙面內(nèi)芯大致相同。

柔性制造步驟

以下步驟顯示了典型雙面柔性電路的創(chuàng)建。

第1步：應(yīng)用粘合劑/種衣涂層

應(yīng)用環(huán)氧樹脂或丙烯酸粘合劑，或使用濺射為電鍍鍵創(chuàng)建薄銅層。

第2步：添加銅箔

通過層壓到粘合劑（更主流的方法）或化學(xué)鍍到種子層上來添加銅箔。材料供應(yīng)商的新制造過程允許使用軋制退火銅的無粘合劑層壓作為替代方案。

第3步：鉆孔

過孔和焊盤的孔通常是機(jī)械鉆孔。多個電鍍?nèi)嵝曰蹇梢酝瑫r鉆孔，方法是將其從滾筒上的多個卷軸組合起來，在工作板之間鉆孔，然后滾出到鉆孔機(jī)另一側(cè)的單獨卷軸。預(yù)切柔性面板可以在剛性坯料之間結(jié)合和鉆孔，其方式也與剛性內(nèi)芯鉆孔的方式相同，但它需要更仔細(xì)的配準(zhǔn)并且對齊精度會降低。對于超小孔，可以使用激光鉆孔，但成本會增加很多，因為每層薄膜都必須單獨鉆孔。準(zhǔn)分子（紫外線）或 YAG（紅外線）激光機(jī)用于更高的精度（微孔），CO2激光用于中孔（4+密耳）。大孔和切口需要打孔，但這是一個單獨的處理步驟。

第4步：通孔電鍍

打完孔后，銅就會以與剛性PCB內(nèi)芯（通常稱為Cuposit）相同的方式進(jìn)行沉積和化學(xué)鍍。建議柔性電路中的通孔電鍍厚度至少為1密耳，以增加對焊盤或過孔的機(jī)械支撐，而典型的低成本剛性PCB可能只有?密耳的鍍層厚度。

第5步：抗蝕刻打印

將光敏抗蝕劑涂在薄膜表面上，并使用所需的掩模圖案，在銅的化學(xué)蝕刻之前暴露和形成抗蝕劑。

第6步：蝕刻和剝離

對暴露的銅進(jìn)行蝕刻后，用化學(xué)方法將蝕刻抗蝕劑從柔性電路中剝離。

第7步：覆蓋層

柔性電路的頂部和底部區(qū)域由覆蓋層保護(hù)，覆蓋層經(jīng)過切割成形。可能有元件實際安裝在柔性電路的部分上，在這種情況下，覆蓋層也充當(dāng)阻焊層。最常見的覆蓋層材料是帶有粘合劑的附加聚酰亞胺薄膜，但也可以使用無粘合劑過程。在無粘合劑過程中，使用光成像阻焊層（與剛性電路板部分使用的相同），實質(zhì)上是將覆蓋層印刷到柔性電路上。對于更粗糙、更便宜的設(shè)計，絲網(wǎng)印刷也是一種選擇，通過紫外線照射最終固化該覆蓋涂層。基本上，區(qū)別在于覆蓋層是層壓膜，而覆蓋層是應(yīng)用材料涂層，然后需要固化。

第8步：切斷柔性板

創(chuàng)建柔性電路的最后一步是將其切斷。這通常被稱為“沖裁”。大批量經(jīng)濟(jì)高效的沖裁方法是通過液壓沖床和模具組，這涉及相當(dāng)高的工具成本。但是，這種方法可同時沖出許多柔性電路。對于原型和小批量運行，使用沖裁刀。沖裁刀就是一個長刀片，彎曲成柔性電路輪廓的形狀并固定在背板（MDF、膠合板或特氟龍等厚塑料）上的布線槽中。然后將柔性回路壓入沖裁刀中進(jìn)行切割。

層壓和布線

如果柔性電路要形成剛性/柔性組合疊層的一部分（這是我們感興趣的），則該過程不會就此停止。我們現(xiàn)在有一個需要在剛性部分之間層壓的柔性回路。這與單獨的鉆孔、電鍍和蝕刻內(nèi)芯層對相同，只是由于缺少玻璃纖維而更薄、更靈活。不過，如前所述，根據(jù)目標(biāo)應(yīng)用，可以使用PI和玻璃制成柔性較低的層。因為它是在剛性部分之間層壓的，所以最終必須裝入一個面板，該面板也與剛性電路板面板部分相匹配。不與剛性部分結(jié)合的柔性電路被臨時粘在中密度纖維板或FR-4型材料的剛性背板上。

蝕刻、電鍍、覆蓋層和空白柔性面板如何與玻璃環(huán)氧樹脂剛性面板結(jié)合

柔性電路與剛性部分和任何其他柔性部分一起層壓到面板中，并帶有額外的粘合劑、熱量和壓力。除非您正在設(shè)計多層柔性，否則多個柔性部分不會彼此相鄰地層壓。這通常意味著每個柔性部分的最大銅層數(shù)為2，因此可以保持柔性。這些柔性部分由剛性預(yù)浸料和內(nèi)芯隔開，或者使用環(huán)氧樹脂或丙烯酸粘合劑的PI粘合板隔開。

從本質(zhì)上講，每個剛性面板都在允許柔性面板彎曲的區(qū)域中單獨布線。這是一個層壓成剛?cè)峤Y(jié)合電路板的示例過程，在三個剛性部分之間嵌入了兩個2層柔性電路。層堆疊看起來如下所示。

注意：由于在回流焊接過程中不可接受的z軸膨脹，許多設(shè)計人員都回避使用粘合劑。

詳細(xì)的疊層圖，包括每個柔性部分的電鍍通孔，以及剛性部分中的最終電鍍通孔

在上面顯示的示例堆疊中，有兩個預(yù)蝕刻和切割的柔性電路，每個都是雙面和電鍍的。柔性電路已被沖裁成包括框架邊框的最終裝配面板——這將在與剛性面板部分層壓后的最終裝配期間保持柔性電路平坦。在裝配過程中，柔性電路彎頭支撐不足和大開口部分肯定存在一些潛在危險，特別是在回流焊爐的高溫下。

雖然此示例確實顯示了粘合劑層，但務(wù)必注意，由于回流中不可接受的z軸膨脹，許多設(shè)計人員都回避使用粘合劑。然而，F(xiàn)R-4預(yù)浸料和熱固性環(huán)氧樹脂有效地達(dá)到了預(yù)期的效果，是事實上的“粘合”層。通過處理柔性層上的銅以改善層壓預(yù)浸料中的“牙齒”，即可實現(xiàn)額外的附著力。此處顯示的是無粘合劑雙面柔性層壓板。這些完全是聚酰亞胺薄膜，帶有可粘合的聚酰亞胺涂層，與銅箔粘合。DuPont Pyralux和Rogers Corp. R/Flex是流行的無粘合劑層壓材料。

還應(yīng)用了覆蓋層——就像用粘合劑層壓的貼紙，或者前面提到的照片打印過程。一旦將此6層堆疊中的最終柔性面板和剛性面板放置在一起，它們就會與最外層（頂部和底部）的最終銅箔層層壓在一起。然后，完成另一個從上到下電鍍通孔的鉆孔。也可以使用激光鉆孔盲孔（頂部到第一個柔性，底部到最后一個柔性），這再次增加了設(shè)計成本。從上到下對孔進(jìn)行電鍍，如果有盲孔，則選擇盲孔，最終蝕刻外層銅圖案。最后的步驟是頂部和底部阻焊層的印刷、頂部和底部絲網(wǎng)以及防腐電鍍（例如ENIG）或熱風(fēng)整平（HASL）。

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