今天,深聯(lián)線路板小編帶大家了解組成CCS集成母排部件之一的柔性線路板是什么?
01什么是柔性線路板
柔性線路板(Flexible Printed Circuit 簡(jiǎn)稱FPC)又稱“軟性線路板,簡(jiǎn)稱軟板”、柔性印刷電路板,具有配線密度高、重量輕、厚度薄的特點(diǎn),是許多硬性印刷電路板不具備的。
它可以自由彎曲、卷繞、折疊,可依照空間布局要求任意安排,并在三維空間任意移動(dòng)和伸縮,從而達(dá)到元器件裝配和導(dǎo)線連接的一體化。
利用FPC可大大縮小電子產(chǎn)品的體積,適用電子產(chǎn)品向高密度、小型化、高可靠方向發(fā)展的需要。因此,F(xiàn)PC在航天、軍事、移動(dòng)通訊、手提電腦、計(jì)算機(jī)外設(shè)、PDA、數(shù)字相機(jī)等領(lǐng)域或產(chǎn)品上都有廣泛應(yīng)用。
02柔性線路板的基本結(jié)構(gòu)
銅箔基板(Copper Film)
銅箔:基本分成電解銅與壓延銅兩種。
基板膠片:常見的厚度有1mil與1/2mil兩種。
膠(接著劑):厚度依客戶要求而決定。
覆蓋膜保護(hù)膠片(Cover Film)
覆蓋膜保護(hù)膠片:表面絕緣用。常見的厚度有1mil與1/2mil.
膠(接著劑):厚度依客戶要求而決定。
離形紙:避免接著劑在壓著前沾附異物;便于作業(yè)。
補(bǔ)強(qiáng)板(PI Stiffener Film)
補(bǔ)強(qiáng)板:補(bǔ)強(qiáng)FPC的機(jī)械強(qiáng)度,方便表面實(shí)裝作業(yè)。常見的厚度有3mil到9mil.
膠(接著劑):厚度依客戶要求而決定。
離形紙:避免接著劑在壓著前沾附異物。
EMI:電磁屏蔽膜,保護(hù)線路板內(nèi)線路不受外界(強(qiáng)電磁區(qū)或易受干擾區(qū))干擾。
03柔性線路板基本種類和性能
FPC還具有良好的散熱性和可焊性以及易于裝連、綜合成本相對(duì)低的特點(diǎn),軟硬結(jié)合的設(shè)計(jì)也在一定程度上彌補(bǔ)了柔性基材在元件承載能力上的略微不足。
柔性印刷線路板有單面、雙面和多層板之分。所采用的基材以聚酰亞胺覆銅板為主。
此種材料耐熱性高、尺寸穩(wěn)定性好,與兼有機(jī)械保護(hù)和良好電氣絕緣性能的覆蓋膜通過(guò)壓制而成最終產(chǎn)品。雙面、多層印制線路板的表層和內(nèi)層導(dǎo)體通過(guò)金屬化實(shí)現(xiàn)內(nèi)外層電路的電氣連接。
目前盛行的柔性線路板有:?jiǎn)蚊妗㈦p面、多層柔性板和剛?cè)嵝园逅姆N。
1. 單面柔性板是成本最低
當(dāng)對(duì)電性能要求不高的印制板。在單面布線時(shí),應(yīng)當(dāng)選用單面柔性板。其具有一層化學(xué)蝕刻出的導(dǎo)電圖形,在柔性絕緣基材面上的導(dǎo)電圖形層為壓延銅箔。
絕緣基材可以是聚酰亞胺,聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯,芳酰胺纖維酯和聚氯乙烯。
2. 雙面柔性板是在絕緣基膜的
兩面各有一層蝕刻制成的導(dǎo)電圖形。金屬化孔將絕緣材料兩面的圖形連接形成導(dǎo)電通路,以滿足撓曲性的設(shè)計(jì)和使用功能。
而覆蓋膜可以保護(hù)單、雙面導(dǎo)線并指示元件安放的位置。
3.多層柔性板
是將3層或更多層的單面或雙面柔性電路層壓在一起,通過(guò)電鍍形成金屬化孔,在不同層間形成導(dǎo)電通路。
這樣,不需采用復(fù)雜的焊接工藝。多層電路在更高可靠性,更好的熱傳導(dǎo)性和更方便的裝配性能方面具有巨大的功能差異。在設(shè)計(jì)布局時(shí),應(yīng)當(dāng)考慮到裝配尺寸、層數(shù)與撓性的相互影響。
4. 傳統(tǒng)的剛?cè)嵝园?nbsp;
是由剛性和柔性基板有選擇地層壓在一起組成的。結(jié)構(gòu)緊密,通過(guò)鉆孔、電鍍形成金屬化孔,在不同層間形成導(dǎo)電通路。
如果一個(gè)印制板正、反面都有元件,剛?cè)嵝园迨且环N很好的選擇。但如果所有的元件都在一面的話,選用雙面柔性板,并在其背面層壓上一層FR4增強(qiáng)材料,會(huì)更經(jīng)濟(jì)。
動(dòng)力電池哪里用的到FPC
寧德時(shí)代、比亞迪在電池模組中使用FPC。經(jīng)過(guò)樣件測(cè)試周期以后,F(xiàn)PC在電動(dòng)汽車低壓控制單元以及電池管理單元中的應(yīng)用將成為提升體積比能量的一種常見手段被應(yīng)用。FPC在如下幾個(gè)方面對(duì)動(dòng)力電池系統(tǒng)存在優(yōu)化作用。
安全性能:在代替弱電導(dǎo)線的同時(shí),F(xiàn)PC用金屬片與匯流排進(jìn)行連接,可以在線路板上添加熔斷保護(hù)電流設(shè)計(jì),保證了信息的高速傳輸,確保即使電池包出現(xiàn)短路問(wèn)題,F(xiàn)PC的內(nèi)部設(shè)計(jì)也會(huì)直接將線路銅絲熔斷,避免引起電池包其他部分的燃燒或爆炸;
輕量化:相較傳統(tǒng)采集信號(hào)所用的線束和PCB (印刷線路板)產(chǎn)品,F(xiàn)PC在電池保內(nèi)所占的空間更小,整體重量更輕,為電池包能量密度的增加做出一定貢獻(xiàn)。
工藝靈活性:相較擁有眾多接插點(diǎn)和復(fù)雜手工接插環(huán)節(jié)的傳統(tǒng)線束,F(xiàn)PC突破了工藝選擇上的局限,產(chǎn)品可配合電池包本身所具有的特性,有超聲波、鍵合等多種工藝選擇。
自動(dòng)化生產(chǎn):FPC形狀規(guī)整,且設(shè)計(jì)集成度更高,可以省去大量多余的排線連接工作,十分適合機(jī)械規(guī)?;笈可a(chǎn),在大大縮短組裝工時(shí)、節(jié)省人工的同時(shí),為動(dòng)力電池組裝環(huán)節(jié)的自動(dòng)化生產(chǎn),提供可能。
FPC在動(dòng)力電池模組上的應(yīng)用,如下圖所示,也是FPC與電池連接條直接連接的方式。