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柔性線路板公差與多層設(shè)計

文章來源：作者：龔愛清查看手機(jī)網(wǎng)址

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人氣：6764發(fā)布日期：2016-08-05 09:53【大中小】

對位能力是柔性線路板設(shè)計補(bǔ)償系數(shù)與制程的顧忌，它對于線路影像轉(zhuǎn)移、保護(hù)膜與覆蓋涂裝處理等都有影響，也對于多層結(jié)構(gòu)產(chǎn)生關(guān)鍵作用。工具孔與對位插梢是傳統(tǒng)的作法，用來確認(rèn)適當(dāng)層間對位與工具線路相對關(guān)系。底片被用來生產(chǎn)多個導(dǎo)體層，它必須要保護(hù)適當(dāng)?shù)膶ξ凰疁?zhǔn)讓多層組合能夠保持在一定允許公差內(nèi)。因為柔性線路板材料先天的尺寸不穩(wěn)定性達(dá)到某種水準(zhǔn)，要達(dá)到完美多層對位相當(dāng)困難。

多層設(shè)計必須適應(yīng)以下變動：

蝕刻后縮?。?mil/in

底片變異：0.2mil/in受溫濕度影響（繪制偏差加基材不穩(wěn)定，玻璃例外）

插梢：各別發(fā)生的程度不同，約2mil

壓合：3mil（達(dá)到24-in板面，每片并采用良好技術(shù)）

孔到孔的鉆孔圖形：2mil

在最差狀況下所有變動可以加總，明顯看出只有非常簡單的設(shè)計并允許較大重疊寬容度才能制作，底片因子用來補(bǔ)償蝕刻后材料移動是必要的。材料在設(shè)計階段就已經(jīng)選擇，圖面應(yīng)該會清楚注明定義的材料與品質(zhì)需求，這些都是要在制程中進(jìn)行循環(huán)控制的部分。

1.對位的輔助設(shè)計

以光學(xué)進(jìn)行蝕刻靶位的對位，是一種降低對位錯誤的方法，它可以降低底片套插梢與蝕刻縮小的誤差。一般基本的設(shè)計策略是使用共用的工具孔或靶位，這些都應(yīng)該會在設(shè)計附帶的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)中呈現(xiàn)，其中會加入個別線路層、保護(hù)膜或覆蓋涂裝設(shè)計，同時應(yīng)該要加入產(chǎn)品制造的工令與尺寸圖面中。

在雙面或多層設(shè)計方面，各層底片應(yīng)該包括共用的工具孔，當(dāng)進(jìn)行對正、生產(chǎn)時才能正確進(jìn)行線路對位。在PTF厚膜技術(shù)中，多數(shù)絲網(wǎng)線路是序列進(jìn)行印刷（前面的影像在多次刷間干燥或聚合）制作在基材上，對位是依賴真空平面上的工具插梢。

2.組合處理與面積/成本的關(guān)系

安排多個重覆線路設(shè)計在一片生產(chǎn)板內(nèi)進(jìn)行有效生產(chǎn)被稱為組合處理。它的考慮如后：假設(shè)有高良率可以達(dá)到最低的線路成本，最終可以從單片中得到最大量的單片產(chǎn)品。而最高良率來自于良好的尺寸穩(wěn)定度，這意味著比較少的線路與更穩(wěn)定的銅。

以片狀生產(chǎn)的柔性線路板尺寸范圍多數(shù)從9*12in到18*24In，有效尺寸利用率會因為制程邊緣、允許工具孔范圍、制程試片等需求而降低。人工方面則與片狀尺寸無關(guān)，材料成本依據(jù)面積而定，柔性線路板的單位成本與每片柔性線路板可以分割的產(chǎn)品數(shù)量直接相關(guān)。如果一片生產(chǎn)的柔性線路板銷售價格為100美元，且其中有10片的組合設(shè)計，此時每片產(chǎn)品的成本是10美元。

這個柔性線路板設(shè)計的基本優(yōu)先準(zhǔn)則：面積=成本，面積意味著每片組合產(chǎn)品的產(chǎn)品單位數(shù)量。繞線、有效配置柔性線路板，以取得固定片狀尺寸下的最大量產(chǎn)品是重要控制觀念。并不需要花費(fèi)太多人力檢討有多少單位柔性線路板可以配置到片狀面積上，只需要簡單制作模擬的樣張復(fù)制品試著填入板面。除非出現(xiàn)降低工作尺寸片狀結(jié)構(gòu)下的產(chǎn)出軟板量，否則增加單位軟板面積并不會增加成本。

應(yīng)該留意的設(shè)計重點(diǎn)：

延伸的尾巴與不規(guī)則形狀，如果降低了配置片數(shù)將會增加成本

電路板的尺寸與成本是依據(jù)單片工作尺寸來定義的

不過要多緊密配置線路圖形在板內(nèi)？是否要進(jìn)行雙向與平行材料機(jī)械方向的布局？都是困難的抉擇。有時需要維持小片產(chǎn)品間的空間以利成形、制作光學(xué)靶位、制程控制試片、印字等等。偶爾線路布局與保護(hù)膜設(shè)計會沖突而需要不同的有效組合建議，例如：如果保護(hù)膜包括一個矩形單邊切割，此時將線路板對齊讓所有端邊都保持成為直線，這樣就可以允許使用整片保護(hù)膜材料，同時可以免除復(fù)雜的切割處理。

保護(hù)膜也可能會在組合模式內(nèi)考慮，一片保護(hù)膜會搭配一片蝕刻線路設(shè)計，也可能會以個別片狀來設(shè)計，保護(hù)膜必須能方便與線路進(jìn)行對位，同時能維持保護(hù)膜材料利用率，當(dāng)然也需要人力來進(jìn)行保護(hù)膜的準(zhǔn)備與對位。線路底片應(yīng)該要包括輔助保護(hù)膜對齊的記號，同時也應(yīng)該要顧及定形、彎折工具、補(bǔ)強(qiáng)處理等功能。

3.對于一片18-X24-in的板面，邊緣保留1-In的銅邊有利于穩(wěn)定尺寸，是相當(dāng)好的設(shè)計準(zhǔn)則。這樣會降低有用面積約19%，但是可以明顯的改善尺寸與作業(yè)穩(wěn)定度。

硬質(zhì)邊緣夾雜著保護(hù)膜壓合需要的排氣結(jié)構(gòu)，基于這個原因在電路板產(chǎn)業(yè)中板邊會被排氣通路斷開。玻璃纖維強(qiáng)化的電路板材料具有兩倍多軟板材料的穩(wěn)定性，因此從邊緣強(qiáng)度得到的好處會比較少。在軟板材料方面，使用斷開排氣邊緣結(jié)構(gòu)會對底片對位變異產(chǎn)生更大影響，完整硬質(zhì)邊緣搭配真空壓合輔助是強(qiáng)烈建議的方法。

設(shè)計者應(yīng)該要了解，縮小量與特定設(shè)計非常相關(guān)，當(dāng)有比較高的銅密度在給定方向就會降低縮小量，但是有可能在整束導(dǎo)體的斷面方向因為保護(hù)膜應(yīng)力而引起變形，這會增加周邊蝕刻線路的收縮。

4.底片比例因子

檢討縮小數(shù)據(jù)可以誘導(dǎo)調(diào)整底片的比例因子，可以進(jìn)行預(yù)漲來補(bǔ)償期待中的縮小量。一般建議的啟始比例因子點(diǎn)是1.0005，也就是每一英寸增加0.5mil。實際的變動因子不可能如此穩(wěn)定，因此比較保守的設(shè)計應(yīng)該要加上適當(dāng)?shù)目篆h(huán)圈，大小應(yīng)該要搭配可能產(chǎn)生的公差來設(shè)計。

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