柔性電路板的典型制造工藝流程介紹

柔性電路板的典型制造工藝流程介紹

了解制造工藝，對于設計軟硬結合板或者柔性電路板是十分重要的。同時，它也告訴你成功地制造設計的板子所提供的數據。如果你還沒有閱讀過該系列博客的第 1 部分和第 2 部分，趕緊在這里和這里閱讀，然后繼續下文。

制造文件

讓我們來談談制造文件，它們非常重要。我們是通過制造文件告訴生產商我們想要什么的，然而它們也是造成理解錯誤或者失誤，而導致高昂代價的延誤的重要因素。幸運的是，我們可以參考一些標準，來確保我們與制造廠之間溝通無礙，尤其是 IPC-2223B（我的篇博客也參考這個標準）。

這可以歸結為以下幾條金科玉律：

確保你的制造商有能力制造你的設計的軟硬結合板。

確保他們從構建層疊結構時就與你合作，以便設計能夠滿足他們的生產流程。

使用 IPC-2223 作為設計參考，并確保制造商使用相同或相關的 IPC 標準，這樣你便與他們使用了相同的術語。

盡早讓他們參與到進設計過程中。

輸出數據集

在拜訪了一些當地有能力做軟硬結合板的制板商后，我們發現，很多設計師仍然將 gerber 文件傳送給他們的制板商。然而首選的應該是 ODB++ v7.0 或更高版本，因為在它的工作矩陣中添加了可以使 GenFlex ?和類似的 CAM 工具能夠清晰辨識的特定圖層類型。如表 1 所示，包含的數據子集。

表 1： 用于 GenFlex 的 ODB++圖層類型子集（V7.0 及更高版本）

（來源：ODB++V7.0 規格）

此外，特別需要注意的是鉆孔對和通孔電鍍層對，因為從剛性板到柔性板反面的鉆孔需要復鉆，這會增加成本和降低產量。

作為一名設計師，真正的問題是，怎樣來定義這些區域、層和堆棧？

使用表格定義層疊堆棧

提供給制造商的最重要的文件，毫無疑問是層疊堆棧。為了做出軟硬結合板，還需要提供出不同領域的不同堆棧，并且要標識清楚。一個簡單的方法是在機械層上，將板子的輪廓復制一份，并且標識出存在不同層疊堆棧的區域，并且把相應的層疊結構表格放在旁邊。下圖 1 就是一個例子。

圖 1：堆棧圖表顯示軟硬電路區域的填充型態。

在這個例子中，我使用了不同的堆棧區匹配的填充圖案來表示哪些疊層是包含在柔性部分或是剛性部分。可以看到這里的“絕緣層 1”使用的是 FR-4，因為它是加強板。

這就產生了新問題，我們還需要一個 2D 空間來定義哪里是彎曲或折疊的，哪里元件和其他重要對象可以穿過剛性和柔性之間的邊界。我會在之后詳述該點。

圖 2：彎曲力學模型，展現設計意圖。

另外的好處是，它可以幫助我們檢查柔性板和柔性之間以及柔性板和剛性板之間的相互干涉，避免發生巨大的失誤。

元器件放置

從上圖中可以看到，軟硬結合板意味著元器件可以放在中間層，而不單單是頂層和底層。這在 PCB 設計軟件中有點棘手，因為通常元器件必須放置在頂層和底層。因此，我們需要可以把元器件放置在中間層的能力。

可喜的是， AlTIum Designer 可以在把焊盤放置在任意層上，所以這就有可能實現了。另外，絲印是可以印制在在柔性電路上的。這不是難題，因為覆蓋層材料可以很好地與絲網印刷油墨粘合。關鍵是，要選擇足夠的透過覆蓋層材料的、有強烈對比的油墨顏色。絲印的清晰度會受到一些影響，因為它要穿越覆蓋膜，以及它們之間的細小間距。再次強調，需要和制造者一起協商，來找到可行又經濟的做法。

批注：定義 Flex 切口

請注意圖 1，為什么沒有直角彎，但每個彎角的最小半徑是多少？ IPC 建議半徑要大于 1.5mm （約 60 密耳），這樣可以大大減少拐角處撕裂柔性電路的可能性。同樣的道理，柔性電路中的溝槽和狹縫的兩端要放置直徑是 3mm（?）或更大防止撕裂的孔。詳見下面例子的展示。

圖 3：溝槽、狹縫和內角應該有防止撕裂口或者相切的線之間有最小半徑為 1.5mm 的圓弧。 來源；互聯網

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