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柔性線路板公差與多層設(shè)計

文章來源：作者：龔愛清查看手機網(wǎng)址

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人氣：5510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)計補償系數(shù)與制程的顧忌，它對于線路影像轉(zhuǎn)移、保護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：

蝕刻后縮小：1mil/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：

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膜材料，同時可以免除復(fù)雜的切割處理。

保護膜也可能會在組合模式內(nèi)考慮，一片保護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，保護膜必須能方便與線路進(jìn)行對位，同時能維持保護膜材料利用率，當(dāng)然也需要人力來進(jìn)行保護膜的準(zhǔn)備與對位。線路底片應(yīng)該要包括輔助保護膜對齊的記號，同時也應(yīng)該要顧及定形、彎折工具、補強處理等功能。

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)漲來補償期待中的縮小量。一般建議的啟始比例因子點是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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