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柔性電路的尺寸有多穩(wěn)定
柔性電路的尺寸有多穩(wěn)定
剛性印刷電路板和柔性電路之間的區(qū)別在于制造商用于制造它們的介電材料組。大多數(shù)剛性印刷電路由玻璃環(huán)氧樹脂制成，而大多數(shù)柔性電路的首選材料是聚酰亞胺。開發(fā)多種版本的聚酰亞胺可以定制材料以滿足特殊要求，例如太陽能電池陣列、空間應(yīng)用和其他不尋常的環(huán)境。
盡管可以在非常薄的結(jié)構(gòu)中形成玻璃環(huán)氧樹脂，甚至可以將其彎曲以用于簡單的應(yīng)用，但聚合物薄膜最適合連續(xù)扭曲、彎曲和多平面折疊。聚酰亞胺薄膜可承受多次彎曲循環(huán)，而不會降低其機械和電氣性能。因此，聚酰亞胺薄膜在彎曲循環(huán)超過百萬的應(yīng)用中表現(xiàn)可靠。聚酰亞胺薄膜固有的靈活性為電子封裝商提供了豐富的設(shè)計選擇。然而，聚酰亞胺薄膜的一個缺點是它們的材料尺寸穩(wěn)定性不如玻璃環(huán)氧樹脂材料。
尺寸穩(wěn)定性
據(jù)制造商稱，聚酰亞胺薄膜的尺寸穩(wěn)定性取決于制造過程中薄膜的殘余應(yīng)力及其正常熱膨脹系數(shù)。
然而，穩(wěn)定性的量度僅代表薄膜本身的效果。隨著制造商將薄膜暴露在升高的溫度和壓力下以通過處理以創(chuàng)建無粘合劑層壓板或通過粘合劑層壓循環(huán)來連接銅層，穩(wěn)定性的性質(zhì)變得更加復(fù)雜。然而，制造層壓板和隨后制造電路的過程涉及兩種不同的加工效果，并且在這些制造過程中的每一個過程中，柔性基板都會發(fā)生尺寸變化。
預(yù)測這些變化并不容易。批次之間的原材料變化可能會導(dǎo)致尺寸變化略有不同。變化還取決于構(gòu)造方法和加工條件，因為薄材料可能不太穩(wěn)定。其他影響因素可能是蝕刻銅的百分比、電鍍銅的密度、環(huán)境濕度和材料厚度。
電路板的小尺寸變化是不可避免的，因為它經(jīng)歷了各種蝕刻、電鍍、壓力、溫度和化學(xué)物質(zhì)的加工和暴露。例如，蝕刻收縮是應(yīng)力蝕刻銅釋放，但制造商錯誤地將其用作代表柔性電路在加工過程中經(jīng)歷的所有尺寸變化的標(biāo)語。
制造商在為新的柔性電路設(shè)置零件編號時考慮對上述變化進行補償。然而，這些特征運動的準(zhǔn)確預(yù)測需要來自它們實際生產(chǎn)的零件的經(jīng)驗數(shù)據(jù)。
材料不穩(wěn)定性的影響
薄膜材料缺乏穩(wěn)定性明顯違反了最小環(huán)形圈要求，并且在極端情況下，會導(dǎo)致孔與焊盤對齊的完全破壞。另一種可能性是覆蓋層未對準(zhǔn)。對于可預(yù)測的材料變化，操作員可以調(diào)整導(dǎo)體布局或鉆孔圖案以重新居中焊盤上的電鍍通孔。
處理尺寸變化
制造商通過限制面板尺寸來處理尺寸變化，這對于公差非常嚴(yán)格的情況非常有效。在小面板尺寸中，尺寸不穩(wěn)定性問題對配準(zhǔn)和對齊的影響較小，并且操作損壞最小。然而，與較大的面板相比，較小的面板尺寸的加工效率可能較低，因為在電路工廠中，一些成本是基于面板尺寸的。
補償尺寸變化
在補償尺寸變化的同時，可以通過合適的面板尺寸實現(xiàn)具有成本效益的生產(chǎn)。制造商可以采用以下方法對電路制造過程中發(fā)生的尺寸變化進行調(diào)整：
應(yīng)用縮放因子
在材料的尺寸變化是可預(yù)測的情況下，制造商可以將比例因子應(yīng)用于工具或第二層。給定批次的過程中測量可以允許制造商使用基于動態(tài)計算的比例因子。例如，面板的測量比例因子可以構(gòu)成其焊膏模板的創(chuàng)建基礎(chǔ)。另一個例子可能是針對多層電路進行尺寸補償?shù)淖罱K鉆孔程序。
應(yīng)用軟件補償
使用軟件控制操作的對準(zhǔn)系統(tǒng)可以使用光學(xué)基準(zhǔn)來檢測尺寸偏移并對其進行補償。這種制造機器測量出現(xiàn)在面板外角上的這些目標(biāo)并進行尺寸分析。正確對齊是應(yīng)用必要的 X、Y 和 theta 校正的過程。
處理子面板
制造商通常將面板分成更小的陣列以處理尺寸變化。他們通常在創(chuàng)建電路圖像后執(zhí)行此操作。由于加工是在面板的子集上進行的，制造商有效地獲得了小面板對齊的一些優(yōu)勢，同時又不影響處理大面板的成本優(yōu)勢。
制造商通常在較小的子面板上使用光學(xué)目標(biāo)來補償模板配準(zhǔn)。他們還使用硬工具模具從多件式面板上一次切割較小的件。
尺寸變化是剛性電路和柔性電路之間的主要區(qū)別，這需要補償。盡管柔性電路中的材料變化通常小于 1% 的十分之一，但它會在幾個單位的維度上累積，并且可能具有重要的性質(zhì)。對于柔性電路，這種對預(yù)期變化的補償成為與面板化相關(guān)的關(guān)鍵部分。這也有助于平衡最大化過程效率和保持尺寸公差和精度。