多板蚀刻:管理刚柔设计和导电性

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在PCB设计中，我们使用不同类型的挠性。消费电子和工业电子设备的进步使制造商能够生产出更小、功能更丰富的设备。

这些设备采用刚性-柔性设计，提供了便携性所需的外形因素，而且很多时候还包括多个互连板。在电路板之间的所有互连中，PCB设计人员同样重视信号路径和电路板之间的电气连通性。在机械设计方面，每块板子都必须装在符合产品规格的外壳中。因此，每一个多板设计都结合了电子设计自动化(EDA)和机械工程设计(MCAD)。

总和大于整体

好的故障排除技术包括将系统视为单个部件而不是整体。同样的技术也适用于多板PCB设计。每块板子都由一个独立的单元组成，每个单元都有自己的生命周期。

一些产品设计可能会使用单一的PCB设计来实现多种功能或多个设备。其他人可能互连多个PCB设计生产一个完整的、功能齐全的系统。根据产品设计的不同，单个PCB设计可能有多种用途。无论采用何种方法，多重设计都代表了系统设计的整体方法。

多板设计采用刚柔PCB技术。柔性电路和刚性电路的结合扩展了个别技术的优点。刚性pcb板承载了大部分部件，而柔性pcb板则是刚性板之间的连接件。此外，刚性和柔性的结合降低了复杂性和成本，减轻了重量，提高了可靠性。

让我们灵活一点

虽然一些应用程序使用静态柔性电路，有最小的运动，其他产品使用动态柔性电路经常搬家。这两种类型的柔性电路使用不同类型的材料，需要不同的施工方法。例如，动态柔性电路需要更长的弯曲寿命，并要求在铜中延长晶粒。

当我们考虑柔性电路的构造时，我们从柔性衬底材料和铜的堆叠开始。粘合剂、加热和压力的组合将材料粘合在一起。

基材由聚酰亚胺或一种强而灵活的热固性聚合物组成。PCB制造商根据应用要求使用不同类型的聚酰亚胺。考虑到对灵活性的需求，这些电路依赖于轧制和退火的铜以及结合了柔软性和更高热膨胀系数的丙烯酸粘合剂。

虽然地板下的导热层可能在尺寸上与您的电路板不同，但考虑因素是相似的

不同类型的柔性电路包括1型单层，其中一个导电层夹在两层聚酰亚胺之间，2型双层，有两个导电层，3型多层柔性PCB，使用三个或更多导电层。

刚性-挠性电路的刚性部分使用标准PCB设计和制造工艺。

连同预浸料，板子通常由FR-4衬底、导电铜层、阻焊罩和识别信息。4型多层刚柔板有三层或三层以上导电层。因为大多数设计都以刚性部分为特征，刚性部分与柔性部分具有不同的层组，多层刚性-柔性设计在整个设计中没有一致的层集。该电路由多个电路的内层用粘合剂连接在一起组成。

永远铭刻在记忆里

多板电路结合了刚性电路和柔性电路的特性。考虑到这些属性，该电路提供了允许电路和组件适合有限空间的优势。此外，刚性-柔性技术的使用减少了插头和连接器组件。由于多板电路应用于广泛的行业和应用，电路通常具有密集，精细的线迹宽度和间距。电路还具有复杂的布局选项，以满足专门应用的设计要求。

满足这些要求需要路由软件，为弯曲、灵活的电路提供轮廓路由。轮廓布线消除了任何不精确的间距，并允许设计团队指定统一的轨迹间距。

多板电路的独特属性也需要在传统制造工艺中进行调整。虽然刚性-挠性PCB遵循大多数传统PCB设计流程，包括设计文档的使用、外层和内层的印刷、基板和铜的去除，但制造过程可能变得更加复杂。例如，蚀刻柔性电路的导电层会导致聚酰亚胺核心收缩，并可能迫使制造商使用补偿收缩的材料。

正确包装PCB将确保准确的多板生产

传统蚀刻实践也为多板设计中出现的细线和线宽公差的生产提供了挑战。对精度的需求需要更多的关注蚀刻速率，减少池，和更高的蚀刻效率。随着多板应用的增长和刚柔技术的使用，制造商已将功能纳入标准机械PCB操作，以适应间距低至4密尔的蚀刻痕迹。随着工艺和技术的出现，PCB制造商已经开始使用其他技术，如激光机器进行小型柔性电路蚀刻。

激光技术提供了蚀刻复杂设计和使用独特的柔性聚酰亚胺材料所需的精确位置精度和切割深度校准。直径20微米的聚焦激光束可以轻松处理更小的轨迹和间距要求。激光系统使用舱口和控制分层工艺从双面设计中去除铜。当激光蚀刻系统对柔性板施加较小的应力时，柔性电路的粘合层会吸收激光能量。

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