关键词不能为空

当前您在: 主页 > 英语 >

柔性线路板设计标准IPC-2223

作者:高考题库网
来源:https://www.bjmy2z.cn/gaokao
2020-10-26 13:34
tags:2223

绳的拼音-拊

2020年10月26日发(作者:乔任梁)


柔性线路板设计标准IPC-2223
IPC11
IPC-2223 挠性印制板设计分标准
目录
1 范围
1.1目的
1.2 产品分类
1.2.1 线路板分类
1.2.2 安装用途
2 适用文件
2.1 电子电路互连与封装协会文件 3 通用要求
3.1 设计模型
3.2 设计布图
3.2.1 机械元件布图效能(考虑最终制作板)
3.2.2加工图建议事项
3.3 结构原理
3.4 有关测试要求的考虑事项 3.4.1 环境要求
3.4.2 机械挠曲要求
4 材料
4.1 选用材料
4.1.1 材料的可选性
4.2 介质材料(包括半固化材料和粘结剂)
4.2.1 预浸粘结材料(半固化材料) 4.2.2 粘结剂(液体)


4.2.3 挠性粘结膜(浇铸粘结剂或粘结片)
4.2.4各向异性导电粘结剂
4.2.5 覆盖层
4.3 导电材料(表面加工)
4.3.1 电镀铜
4.3.2 镀镍
4.3.3 镀锡铅
4.3.4 焊锡涂敷
4.3.5 其它金属涂层
4.3.6 电子元件材料(埋入电阻器和电容)
4.3.7 屏蔽用导电涂层
4.4 有机保护涂层
4.4.1 阻焊剂
4.4.2 保形膜
4.5标记和符号
1
5 机械和物理性能
5.1 加工要求
5.1.1裸板加工
5.1.2 成卷加工
5.1.3 边界和间隔
5.2 产品板构型
5.2.1 电路外形(轮廓) 5.2.2 刚性区考虑事项(多层和刚-挠性印制线路板)
5.2.3 挠性区挠性电路 5.2.4 预成型弯曲


5.2.5 差分长度
5.2.6屏蔽
5.2.7 接地电源层
5.2.8 应变消除
5.2.9 粘结剂粘结缝(应变消除)
5.2.10 增强层和散热层 5.3 组装要求
5.3.1 机械考虑事项
5.3.2 底盘式挠性和刚挠结合印制线路
5.3.3 湿度
5.3.4 红外线预热和回流
) 5.3.5 粘结剂玻璃化温度(Tg5.4 测定尺寸系统
5.4.1 基准特征
6 电性能
6.1电性能的考虑事项 6.2 阻抗和电容控制
7 热控制
7.1散热考虑事项
8 元件和组装问题
8.1 总体配置要求
8.2 标准表面安装要求 8.3 表面安装焊盘
8.4 挠性段上的安装限制 8.5 界面连接
8.6 偏置焊盘
8.7 接线柱或铆眼
9 孔互连
9.1 有孔焊盘的通用要求 9.1.1 焊盘的要求


9.1.2 孔环的要求
9.1.3 铆眼或隔离式焊盘的考虑事项
9.1.4 无电镀元件孔的焊盘尺寸 9.1.5 元件镀通孔的焊盘尺寸
2
9.1.6 导电层的热消除 9.1.7 表面安装元件
9.1.8 非功能性焊盘
9.1.9 焊盘至导线过渡区 – 1型、2型和5型挠性区
9.2. 孔
9.2.1 无电镀元件孔
9.2.2 电镀元件孔
9.3 覆盖层窗口
9.3.1无支撑孔
9.3.2支撑孔的覆盖层窗口 10 电路特征的总要求 10.1 导线特性
10.1.1 导线布线
10.1.2 板边距离
10.2 焊盘特性
10.3 大导电区
10.3.1外层上的大导电区 10.3.2内层上的大导电区 11 文件编制
12 质量保证
附图
图1-1 1型线路板
图1-2 2型线路板
图1-3 3型线路板
图1-4 4型线路板


图1-5 5型线路板
图3-1 三维模型图
图3-2 最终制作板
图4-1 挠性印制线路结构示例 图4-2 刚挠结合印制线路的非粘结挠性区结构
示例
图4-3 选择性镀铜
图5-1 特殊的挠性线路特征 图5-2 钻孔切割图
图5-3 弯曲半径减少 图5-4弯曲区的导线
图5-5 弯曲折缝区中心线 图5-6中性轴理想结构 图5-7 折叠过程的层间应
力 图5-8 后折
图5-9 不规则折叠
图5-10 差分板长度
图5-11 刚-挠结合板差分板长度
图5-12订书式设计法
3
图5-13 切缝和开槽
图5-14 建立基准
图9-1 导线至焊盘的过渡
图9-2覆盖层窗口和暴露的无支撑焊盘
图9-3 覆盖涂层窗口
图9-4 覆盖层窗口与暴露的支撑孔
图10-1导线布线
附表
表4-1 挠性介质的性能表


表4-2 最小平均镀铜厚度
表9-1 互连焊盘的最小标准加工公差
附录: IPC-TM-650测试方法规范
1 范围
本标准规定各种用途挠性印制线路的设计和元件安装与互连结构形式的特定要
求。结构中所用的 挠性
材料包括有绝缘膜、增强和或非增强材料以及敷金属材料的介质。这种互连
板包括有单面 板、双面板、多
层板或多层导电层板,可以完全是挠性材料,也可以是挠性材料和刚性材料两
者复合组成。 1.1目的
本标准规定的要求旨在用于与IPC-2221相配合规定特定的详细设计要求。
1.2 产品分类
产品应按照IPC-2221和1.2.1至1.2.2中规定的要求进行分类。 1.2.1 线路
板分类
1型:单面挠性印制线路板,由一层导电层组成,有增强层或无增强层(参见图
1-1)。
余隙孔 Access hole
Coverlayer覆盖层
Adhesive 粘结剂
Substrate基材
Copper pad铜连接盘
图1-1 1型线路板图
(原图见原文第1页 -- 译者 ) < /p>


2型:双面挠性印制线路板,由二层导电层组成,加工有镀通孔,有增强层或无
增 强层(参见图1-2)。
Access hole余隙孔
Coverlayer覆盖层
Adhesive粘结剂
Copper pad铜连接盘
Coverlayer覆盖层
Copper-plated-through hole 镀铜通孔
Substrate基材
图1-2 2型线路板图
4
(原图见原文第1页 --译者 )
3型:多层挠性印制线路板,由三层或以上导电层组成 ,加工有镀通孔,有增强
层或无增强层(参见
图1-3)。
余隙孔 Access hole
Coverlayer覆盖层
Copper pad铜连接盘
Substrate基材
Dielectric lay 介质层
Substrate基材
Adhesive粘结剂
Polyimide cover聚酰亚胺覆盖层
Copper-plated-through hole镀铜通孔


图1-3 3型线路板图
(原图见原文第1页 -- 译者 )
4型:多层刚挠结合印制线路板,由三层或以上导电层组成,有镀通孔(参见图
1-4)。
Rigid material 刚性材料
Coverlayer覆盖层
Adhesive粘结剂
Coverlayer覆盖层
Substrate layer基材层
Substrate基材
Copper pad铜连接盘
Copper-plated-through hole镀铜通孔
图1-4 4型线路板图
(原图见原文第2页 -- 译者 )
5型:挠性或刚- 挠结合印制线路板,由二层或以上导电层组成,无镀通孔(参见
图1-5)。
Access hole余隙孔
Coverlayer 覆盖层
Adhesive粘结剂
Coverlayer覆盖层
Copper pad(layer #1)铜连接盘(第1层) Copper pad(layer #2)铜连接盘(第
2层) Substrate基材
图1-5 5型线路板图
(原图见原文第2页 --译者 )


1.2.2 安装用途
挠性电路不同方面的应用,在设计上都有其独特性, 下列是几类典型的应用。
建议应将预定用途在加
5
工图上规定出来。为验证设计 效果,必须在布设总图上规定特定的测试项目。
测试可单独进行,也可结合进行。
用途A:在安装过程中能经受挠曲(挠曲安装);
用途B: 能按布设总图上规定的循环次数经受连续挠曲(动态挠曲);
用途C: 能在高温环境下使用(105?以上);
用途D: UL认可。
2 适用文件 下列文件按本标准中规定的程度构成本标准的组成部分。如果IPC-2223中规
定的要求与2. 1中所列文件规定的要求有矛盾,则应以IPC-2223为准。现行标准
征求意见修订本应优先采用。 2.1 电子电路互连与封装协会文件
IPC-MF-150 印制线路用金属箔
IPC-FC-231 挠性印制线路用挠性裸介质
IPC- FC-232挠性印制线路和挠性粘结膜使用粘结剂涂敷介质膜作盖板
IPC- FC-241制造挠性印制线路用敷金属挠性介质
IPC-FA-251 单面和双面挠性印制电路用组装指导原则
试验方法手册 IPC-TM-650
方法2.4.18.1室内镀铜的抗拉强度和延伸率测定
IPC- SM-782表面安装设计及连接盘图形标准
IPC-SM-840 永久性阻焊膜的质量鉴定和性能
IPC-2221印制板设计通用标准


IPC-4101刚性或多层印制板用基底材料技术规范
3 通用要求
通用要求应按照IPC-2221中的规定,符合3.1至3.4.2中规定的要求。
3.1 设计模型
设计周期应包括建立设计用全尺寸三维模型,以便确保选定尺寸正确和挠 性与
刚性电路区布图正确(参见图3-1)。
Prepare a model of the package to be wired 制备一只需要布线的包装箱
作模型
Determine component layout 确定元件布图
图3-1 建立三维模型图
(原图见原文第3页 -- 译者 )
3.2 设计布图
电路布图应说明实际尺寸、挠性段区、电子元件和机械元件的位置、电结构原
理和电要求(例如阻抗、电 流强度、电压)等内容,以便编制文件和原图。
3.2.1 机械元件布图效能(考虑最终制作板)
由于挠性印制板设计可采用多种形状,因此建议设计人员可考虑使用折叠法完
成有效制作板(参 见图3-2)。布图效能其所以重要,就在于确能降低加工成本和减
少所用材料。然而,这种省工省料却 为最终组装时进行折叠所花费的劳力而抵消。
每次折叠都会改变单面挠性电路的覆盖层观察孔的定向。
Cut out 切割
Folded 折叠
First fold 第1折
Second fold (final configuration) 第2折(最后构型)
图3-2 最终制作板


6
(原图见原文第3页 -- 译者)
为达到工作板的效能,应考虑采用其它互连方法,例如离散布线。许多情况
下,使用简单的接线 或连接电缆的方法,就可省去既费钱又冗长的挠性线路延长
线。
3.2.2加工图建议事项
加工图应附有显示安装挠性线路构型的单独视图,其目的是要向加工人员指出
需要折叠和挠曲的 关键部位的位置。
图纸中应列有挠性线路结构中所用材料的详细清单和规格型号性能(例如材料叠层、增强区、规定厚度区域)。建议使用剖面图。规定厚度区域中,应规定厚度
的上限和下限。
3.3 结构原理
抓准要害,考虑设计初期应予重视的事项,避免挠性线路连通中出现既复 杂成
本又高的交叉跨越。减少层数,从而降低成本。
3.4 有关测试要求的考虑事项
挠性电路的电测试可包括连接器和元件在内。关于终端产品的电要求有关的技
术规范应发给加工 人员。有关测试要求的考虑事项应符合IPC-2221中规定的要
求。
3.4.1 环境要求
挠性电路应在终端产品工作的环境条件下进行测试,以便验证设计效果。
3.4.2 机械挠曲要求
为评定挠性电路的挠曲寿命,建议挠曲测试应在终端产品实际使用的条件下进
行测试。 4 材料
4.1 选用材料


设计挠性印制线路时,材料类型和结构极为重要 。一切材料均应在主图上规
定。为清楚明瞭,建议使用剖视图突出说明如何选用材料,示例如图4-1和 图4-2
所示。
Single-sided 单面板
Coverlayer 覆盖层
Flex laminate 挠性层压板
Double-sided 双面板
Coverlayer 覆盖层
Flex laminate挠性层压板
Coverlayer 覆盖层
Three layer 三层板
Coverlayer 覆盖层
Flex laminate 挠性层压板
Bond ply 粘结层
Flex laminate 挠性层压板
Four layer 四层板
Coverlayer 覆盖层
Flex laminate 挠性层压板
Bond ply 粘结层
Flex laminate 挠性层压板
Coverlayer 覆盖层
Five layer 五层板
Coverlayer 覆盖层
7


Flex laminate 挠性层压板
Bond ply 粘结层
Flex laminate 挠性层压板
Bond ply 粘结层
Flex laminate 挠性层压板
Six layer 六层板
Coverlayer 覆盖层
Flex laminate 挠性层压板
Bond ply 粘结层
Flex laminate 挠性层压板
Bond ply 粘结层
Flex laminate 挠性层压板
Coverlayer 覆盖层
Coverlayer bond ply per IPC-FC-232 覆盖粘结层应符合IPC-FC-232中规定
的要求
Flex laminate per IPC-FC-241 挠性层压板应符合IPC-FC-241中规定的要求
图4-1 挠性印制线路结构示例图
(原图见原文第4页 -- 译者)
Rigid area 刚性区
Flex area 挠性区
Rigid area 刚性区
Rigid laminate 刚性层压板
Prepreg 半固化材料
Flex dielectric 挠性介质


Prepreg 半固化材料
Partial Coverlayer 部分覆盖层
Flex laminate 挠性层压板
Partial Coverlayer 部分覆盖层
Prepreg 半固化材料
Partial Coverlayer 部分覆盖层
Flex laminate 挠性层压板
Partial Coverlayer 部分覆盖层
Prepreg 半固化材料
Flex dielectric 挠性介质
Prepreg 半固化材料
Rigid laminate 刚性层压板
图4-2 挠性-刚性印制线路的非粘结挠性区结构示例图
(原图见原文第4页 -- 译者)
4.1.1 材料的可选性
加工人员可选用符合IPC- MF-150、IPC-FC-231和IPC-FC-232中规定要求的各
种成分,制造挠性敷金
属介质和涂敷粘结剂的介质膜。另外,在成分有规定的地方,也可换用符合
IPC- FC-241和IPC-FC-232中
规定要求的材料。这些文件将上述性质相同的材料列在一组, 这些材料都能满
足应用的最低要求,但却各
有不同的典型性能。重要的是要从众多的产品中找 出能满足设计要求的最佳产
品,应考虑的特性包括:
8


* 吸水性
* 阻燃性
* 电性能
* 机械性能
* 热性能
设计人员和加工人员应经常从成本、性能和可生产性等方面研究探讨选用材料
的问题。 4.2 介质材料(包括半固化材料和粘结剂)
4.2.1 预浸粘结材料(半固化材料)
半固化材料常用于加工制造刚- 挠结合印制线路板。粘结刚性层通常使用“无
流动”型或“低流动”型
)高的材料,具有工作 温度高和Z轴膨胀系数低的特点,Z轴半固化材料。半固
化材料中玻璃化温度(Tg
膨胀系数 低也能直接影响小于8层上的镀通孔可靠性(参见5.2.2.2)。这些材
料使用时的缺点是介质强度 低和挠性不高。
半固化材料用于挠性和刚-挠印制线路时,应符合IPC-4101中规定的要求。 要
求粘结剂的区域和不用粘结剂的区域均应在主图上规定。
4.2.2 粘结剂(液体)
粘结剂,例如环氧树脂、丙烯酸树脂或硅树脂,均可用于刚性- 挠性过渡区消
除应变、进行粘合。 4.2.3 挠性粘结膜(浇铸粘结剂或粘结层)
挠性 粘结膜通常用于粘合多层挠性层和进行热控制或结构支撑的附件。这种材
料对挠性介质有高的粘结强度。 挠性粘结膜可利用玻璃化温度(T)低的树脂配制,
以便增强附着力和挠曲性。而设计刚性-挠性g
线路时,刚性段应尽量少用或去除这种材料,以免出现Z轴过度膨胀问题。


挠性粘结膜用于挠性和刚性-挠性印制线路时,应符合IPC- FC-232中规定的
要求。要求粘结剂的区域和不用粘结剂的区域均应在主图上规定。
4.2.4各向异性导电胶
各向异性导电胶可用于粘合多层线路的各层板(刚性和挠性), 并可将垂直邻
近的连接盘进行电连接和机械连接。这种粘结剂的侧向导电性低,能使侧向邻近的
连接盘之间相互保持电绝缘。产品以薄膜形式供货。
4.2.4.1挠性敷金属介质(挠性层压板材料)
挠性敷金属介质是介质膜和金属箔结合 的材料。金属箔可以多种方法附着到介
质上(例如树脂粘结剂法或直接沉积法)。介质可浇铸在金属箔上 。浇铸介质层压板
和直接沉积层压板称为无胶层压板。传统的层压板是利用粘结剂将介质膜与金属箔粘合而制成。树脂粘结剂的玻璃化温度(T)通常比介质膜低,设计g
高层数的刚性- 挠性线路时,多采用无胶层压板,以降低玻璃化温度(T)低的粘
结剂的影响(参见表4-1)。 g
表4-1 挠性介质的性能(注1)
聚酯(有粘结剂) 聚酰亚胺(有粘结剂) 聚酰亚胺(无粘结剂) 机械性能
挠曲(R ~ 2.0 mm) 一般 好 很好 热形成 有 无 无 模量 2800 Mpa – 5500
Mpa 2500 Mpa 4000 Mpa 撕裂强度 800 g 500 g 500 g 剥离强度(环境条件)
1050NM 1750 NM 1225 NM 化学环境性能
耐蚀性(> 20%) 很好 差 好 紫外线 PET --差,PEN—一般 好 很好 UL认可
最大工作温度 85? - 160? 85? - 160? 105? -200?
9
阻燃性 VTM-0有FR粘结剂 VTM-0有FR粘结剂 VTM-0 电性能
介电常数(1兆赫) 3.4 3.5 3.3 介质强度 4 – 5 KV25μm 3 – 5 KV25μm
5 KV25μm


333绝缘电阻 Ω-cm 10Ω-cm 10Ω-cm 10
热性能
焊锡处理 246?-260?温度下5秒288?温度下5秒钟 288?温度下5秒钟
钟 (要求预干燥) (不要求预干燥) 组装性能
通孔 限制 很好 很好 表面安装(红外回流) PEN:有,PET:无 好至很好 很好
引线结合 无 有些粘结剂可用。 很好 芯片(直接固定) 差 一般至很好 很好 注1:
本表规定植均为典型值,可随不同的供应商而 有不同。有关规定值,加工人员可查
询所用产品的供应商。
挠性敷金属层压板应符合IPC- FC-241或IPC-MF-150、IPC- FC-231与IPC-
FC-232相结合所规定的要求。
4.2.4.2 刚性敷金属层压板材料
刚性敷金属层压板材料是金属箔、树脂和增强织物或无纺增强织物相复合的材
料。这种层压板中所用的树脂具有较宽的玻璃化温度(T)范围(参见IPC-2221)。 g
4.2.5 覆盖层
覆盖层是介质膜和粘结剂或挠性介质涂层相复合的材料,用于挠性印制 线路表
面上的导电层进行绝缘隔离之用。覆盖层由可以挠曲或成形的材料构成,分为2
类:覆盖 膜和覆盖涂层。
4.2.5.1覆盖膜
覆盖膜是由介质膜和粘结剂构成的,用于动态用途时,电路和覆盖膜必须保持
平衡。 4.2.5.2覆盖涂层
覆盖涂层是一种可使用干膜层压法、网印法、喷涂法和浸涂幕涂法形成的涂
层。树脂可以是感光成像材料。利用光成像型覆盖涂层,可以满足复杂的连接盘设
计和间距小的 连接盘。


有些覆盖涂层可达到IPC- SM-840中规定的要求。选用具有挠性的材料至关重
要。 4.3 导电材料(表面涂覆)
导电材料应按IPC-2221中规定,符合4.3.1至4.3.7中规定的要求。
4.3.1 镀铜
4.3.1.1 挠性安装用途
挠曲寿命低的用途,例如镀 通孔和挠性安装电路,建议使用延伸率为12%或以
上的铜材。铜材延伸率应按照IPC- TM-650方法2.4.18.1中规定的方法进行测定。
4.3.1.2 动态挠曲用途
挠曲寿命周期高的用途,建议使用延伸率为18%的铜材。铜材延伸率应按照
IPC-TM-6 50方法2.4.18.1中规定的方法进行测定。基底材料表面上,建议不应在
挠性区域进行附加电镀 铜,这一建议的依据是,导线厚度增加会对挠性有不利的影
响。如需进一步了解详情,参见5.2.3。
4.3.1.3 孔电镀
镀通孔和导通孔的最小平均镀铜厚度规定如表4-2 所示,所有 等级一律如此。
该最小平均镀铜厚度与IPC-2221中规定的最小平均镀铜厚度并不相同,其原因是
多层线路板和刚-挠结合板所使用的双面材料几何形状独特和玻璃化温度(T)低。 g
10
表4-2 最小平均镀铜厚度
2型 3型 4型(注1) 3、4型(注2) 挠性线路板总厚度 ?0.2 mm > 0.2 mm >
0.2 mm > 0.75 mm 最小平均镀铜厚度 12μm 25μm 25μm 35μm 最薄镀铜厚度
10μm 20μm 20μm 30μm
)低的材料含量?10%这种结构的要求。 注1:玻璃化温度(Tg
注1:玻璃化温度(T)低的材料含量?10%这种结构的要求。 g
4.3.1.4 选择性电镀


对导体厚度有严格要求的线路板进行设计时,建议采用选择性镀铜。如果 要求
进行选择性镀铜,则应由加工人员制做出“仅在连接盘上镀铜”(钮形盘)的照相底
版。这 种照相底版可用许多方法制作。使用这种修剪式或切削式连接盘需要特别小
心。设计中注意尽可能使用最 大尺寸的连接盘。
值得注意的是,有些加工过程总会在导线表面上留下少量的镀层。而有些区域是不允许留下镀层的,这些区域应在主图上明确规定(参见图4-3)。
Button (spot) plate 钮形(斑式)盘
Electrolytic copper 电镀铜
Electroless or direct metallization 无电或直接金属化
Panel plate and pattern plate 面板式盘和图形盘
Electrolytic copper 电镀铜
Electroless or direct metallization 无电或直接金属化
Button plate for dynamic applications 动态挠性用途钮形盘
Electrolytic copper 电镀铜
Electroless or direct metallization 无电或直接金属化
图4-3选择性电镀
(原图见原文第7页 -- 译者)
4.3.2 镀镍
由于镍具有脆性,挠性段建议不应电镀镍。隔离层上的裂纹会扩散而引起铜导
线受到损坏。 4.3.3 镀锡铅
除非另有规定,所有镀锡铅均应热熔。
注意:并非所有挠性电路基底材料都能耐受镀锡铅热熔的温度,选用材料时,
请查阅图4-1。 4.3.4 焊锡涂敷


注意:并非所有挠性电路基底材料都能耐受涂敷焊锡的温度, 选用材料时,请
查阅图4-1。 4.3.5 其它金属涂层
有关要求应在主图上规定。
4.3.6 电子元件材料(埋入式电阻和电容)
注意:这种材料不应用在挠性区域内,而应主要用于刚-挠结合板的刚性段内。
4.3.7 屏蔽用导电涂层
介质层表面上可涂敷银、铜或填充碳的聚合物等导电油墨作为屏蔽层。这些涂
层应在主图上规定。可由介质上的开口直接连接接地。
4.4 有机保护涂层
有机保护涂层应按IPC-2221中规定,符合4.4.1和4.4.2中规定的要求。
11
4.4.1 阻焊剂
刚性印制线路普遍使用阻焊剂,而在挠性电路上使用 则应考虑选用合适的阻焊
膜。现有许多产品设计用于挠性线路,可供选择。
4.4.2 保形膜
保形膜通常不用在挠性区域上,以避免挠性结构变硬和挠性覆盖涂层开胶。
4.5标记和符号
通常避免将标记和符号标注在挠性印制电路的动态区。标记和符号应在采购文
件或主图上规定。 5 机械和物理性能
机械和物理性能应按照IPC-2221中规定,符合5.1至5.4.1中规定的要求。
5.1 加工要求
参阅3.1至3.2.1有关设计模型和机械元件布图效能部分。
5.1.1裸板加工


关于可以使用的材料板尺寸和可以使用的区域,应向生 产厂咨询查明。材料板
常用的尺寸是46 cm x 61 cm或31 cm x 46 cm。
5.1.2 成卷加工
关于卷宽和卷长,应向生产厂咨询查明,因为不同的卷宽和卷长是由 设备和为
不同用途而使用的材料厚度决定的。
5.1.3 边界和间隔
关于可 以使用的区域和间隔,应向生产厂咨询查明,因为这一区域和间隔是随
材料和加工参数而定的。 5.2 产品板构型
注:IPC-2221中所列出的板标准化图形,由于外形独特,可能不适用于挠性或< br>刚-挠印制线路。嵌套裁板方法可随外形和为最大限度地利用材料的需要而有不
同。
5.2.1 电路外形(轮廓)
建议的电路外形应做到不浪费原材料。如果电路设计成有几 个半岛形或手指形
突出块伸向不同的方向,则这种电路设计在材料上的成本费就要高得多。电路中采取折叠的方法,就可以将许多延长线放在靠近电路主体的地方加工,从而形成一个
更加紧凑的矩形电 路外形进行加工处理。
5.2.1.1 最小半径(挠性段)
零件轮廓内角的最小半径应为1.6 mm。然而,半径越大,零件越可靠,抗撕裂
强度越高(参见图5-1和5-2)。
Slit 切缝
Tangent corners 切向角
Slit relief hole切缝应变消除孔
Tear relief 撕裂免扩口
图5-1 特殊的挠性线路特征图


(原图见原文第8页 -- 译者)
图5-2 钻孔切割图
(原图见原文第8页 -- 译者)
5.2.1.2 孔至边距离(挠性段)
外板边和板内孔和切割边之间的最小距离不应小于1.3 mm,距离越大,则零件
越可靠。 5.2.1.3孔至边距离(刚性段)
外板边和间隙孔与镀通孔边之间的最小距离应不小于1.9 mm,距离越大,则零
件越可靠。这一最小距
12
离也适用于刚性段到挠性段的过渡边(区)。
5.2.1.4 沉孔和埋头孔
由于在刚- 挠印制线路结构上按照实际厚度公差进行精确机械加工复杂费事,
应避免沉孔和埋头孔。 5.2.1.5 可变厚度
多层挠性和刚-挠印制板上的刚性层压段,厚度应一致,以便进行镀通孔 的加
工。顺序层压或厚度不一致,都会使加工增加、成本提高。
5.2.2 刚性区考虑事项(多层和刚-挠结合板)
5.2.2.1 弓曲和扭曲
由于挠性材料和 刚性材料相复合的性质,因此要求配备特殊的结构、工具和
或夹具,以便满足表面安装的需要。可能时, 关于弓曲和扭曲的要求应适用于刚性
化区。
5.2.2.2 镀通孔的可靠性
)低的粘结剂(例如丙烯酸粘 为使Z轴膨胀量降低到最小限度,刚性段应尽可
能减少玻璃化温度(Tg


结剂 )的使用百分比。只要使用无粘结剂基的材料和在挠性层上使用部分覆盖
层(参见图4-2),即可做到 这一点。建议使用按IPC-4101中规定的半固化材料,
作为固化段的粘结膜。
5.2.2.3 附加性的介质材料
刚性段结构中可以添加具有同等特性的附加性介质材料 (例如防护套和防护喷
层),以便有助于进行加工处理,只要这一刚性段的总厚度没有超出规定的要求。
加工处理后应去除挠性区上的防护套材料。去除后,从刚性段延伸出的防护套材料
应越少越好( 参见图4-2)。
5.2.3 挠性区挠性电路
5.2.3.1挠性区考虑事项
在确定所需总层数时,(结合其它相关的考虑事项)应予考虑的事项有:
* 整个挠性部分需要的信号线数量;
* 满足载流量要求的导线宽度;
* 满足电压隔离要求的间距;
* 电磁干扰的屏蔽;
* 阻抗;
* 电压降要求;
* 按机械加工要求规定用于导线布线的区域(例如挠性部分的宽度)。
例如,载流量低而相对数量要求少的导线,可以使用基材厚度为0.050 mm的
单面无胶敷铜层压板,铜层厚度为34 μm导线(厚度0.036 mm),再使用厚度
0.025 mm的粘结剂和厚度0.025 mm的覆盖膜,最后的总厚度为0.136 mm。但是,
如果导线传输电流需要的载流量要求使用69μm铜导线(厚度0.071 mm),则覆盖
膜使用的粘结剂厚度也要增加到0.050 mm(才能将导线妥善包封),因此总厚度也
随之增加为0.198 mm。


注:覆盖膜使用的最低粘结剂厚度根据铜导线厚度来确定,当铜导线厚度34
μm时,最低粘结剂厚度应为0.025 mm。
在这一点上,随着导电层数问题而要考虑 的另一个因素是机械方面。这就是如
果考虑到机械强度的要求,则覆盖膜必须增加到0.050 mm或以上,与粘结剂的厚
度无关。如果将这一点也考虑在内,则上述示例中,铜导线厚度为34 μm的单面
板的总厚度应为0.145 mm,铜导线厚度为69μm的单面板的总厚度应为0.225
mm。
注意事项:从单面板中,我们已经看到有关导线的一个方面,即载流量,对于
物理性能,例如厚度,具有重大的影响作用。当然导线还有其它一些电磁性能问
题,例如电容、电感、 电阻等等,也同样能影响到设计。这些性能可造成诸如交叉
干扰等效应。由于电性能,例如电源和信号分 离、高电压等等,可能需要加大间距
和增加层数。读者在设计中应注意到上述因素,因为这些因素都能影 响挠性和刚性
性能。
如果挠性部分要求的导线布线数量太大,就可以采用双面结构。例如如 果电感
要求必须使用埋入式微
13
带配置,其中一层导电层为基准层,这种设计 也要求采用双层。双层的厚度也
适用上述单层应予考虑的同样事项。
按照上述同样的推理, 如果电感要求必须使用带状线配置,或者如果例如敏感
性导线要求上下2面配置防电磁干扰屏蔽,则设计 应要求采用多层结构。带状线配
置中导线和临近基准面之间的介质间距计算,必须将挠性部分所用材料的 介电常数
(Er)、线条宽度和为达到预想电感而需要的铜导线厚度等都考虑在内。导电层之间
的最终介质厚度由于结构和过程参数等因素,可能小于原先计算的厚度。


虽然挠性区 能够制作较高的层数(4层导电层或4层以上),但是由于厚度要求
具有增大的弯曲半径和材料要求降低 应力,因此并不建议采用。如果确需较高的层
数,建议应进行机械测试。必须注意的是,随着单层发展到 多层,挠性也应随之增
加。用于动态挠性用途时(安装用途B),双层应是建议的最厚结构(参见图4- 1)。
5.2.3.2挠性区考虑事项 – 多层和刚-挠结合板
多层挠性印制线路的 挠性并不高。如果需要具有挠性时,不要将特定的挠性段
层压到一起,如图4-2所示,即可做到这一点 。包含4层以上挠性材料的多层结
构,应采用这种设计类型。
注意事项:关于层数和层间结 构以及挠性区的长度,应仔细考虑一下粘结区之
间的挠性区问题。粘结区之间的距离缩短,随着弯曲角度 的增加,势必使最内一层
的压力相应加大而造成翘曲。这种翘曲区可引起弯曲半径减少的各小区相互分离
(图5-3)。
Caution: Reduced radii due to compression 注意:由于压力而引起弯曲半
径减少
Buckling 翘曲
Not preferred 不可取
Preferred 可取
图5-3 弯曲半径减少图
(原图见原文第9页 -- 译者)
5.2.3.3 弯曲区导线考虑事项
挠性印制线路中,覆盖涂层中断、电镀层或封装层终止或应力集中特征点的区< br>域,均不应挠曲或成形。
为达到最高的动态挠性寿命(用途B)和达到最大的挠曲安装可靠性 (用途A),
弯曲区的导线(参见图5-4)应遵守下列各项注意事项:


Bend area 弯曲区
Not preferred 不可取
Preferred 可取
Unacceptable 不可接受
图5-4弯曲区的导线图
(原图见原文第10页 -- 译者)
* 垂直于弯曲段;
* 在整个弯曲区内均布;
* 在整个弯曲区内达到最大化;
* 无附加电镀金属;
* 宽度均匀;
* 双面电路中的导线相互之间不应直 接跨越,从而产生“工”字梁效应。这种
情况从电方面考虑也许是必要的,但是机械安装要求也应考虑( 参见图5-5);
* 弯曲区内的层数应保持在最低层数之内;
14
* 弯曲区内应避免有导通孔和镀通孔;
* 可能时,中性轴应位于导线的中央。导线的二面应使用相等模量值和相等厚
度的材料而达到结构平 衡。这点对于动态挠性印制线路的用途至关重要。现有多种流行的设计方法,
接近达到这一要求,例 如使
用覆盖层和前后交错式导线等等(参见图5-5和图5-6)。
Preferred 可取
Acceptable 可接受


Not recommended for dynamic folds 不推荐用于动态折叠 Coverlayer 覆盖

Conductor 导线
Neutral axis 中性轴
Dielectric 介质
图5-5 弯曲折缝区中心线图
(原图见原文第11页 -- 译者)
Neutral axis 中性轴
Tension 张力
Compression 压力
图5-6中性轴理想结构图
(原图见原文第11页 -- 译者)
5.2.3.4 弯曲半径的计算
5.2.3.4.1 有覆盖层单面电路的最小弯曲半径的计算
设计中可按下述计算单面挠性电路的最小弯曲半径(参见图5-7),其中: R =
最小弯曲半径,μm
c = 铜箔厚度,μm
D = 介质厚度,μm
= 铜箔变形量,% EB
d = 挠性敷铜介质厚度
R = (c2)[(100 - E) E] – D (公式1) BB
Mandrel radius (R) 心轴半径(R) Single-sided flexible section 单面挠
性段
Polyimide coverlayer 聚酰亚胺覆盖层 Adhesive layer 粘结剂层


Copper (c) 铜箔(c)
Adhesive layer 粘结剂层
Polyimide base material 聚酰亚胺基底材料 E = % copper elongation
desired E = 预计铜箔延伸率% BB
, Rolled annealed max.?16% 轧制退火铜最大?16% , Electro-deposited
max.?11% 电积铜最大?11% , Flex to install applications ? 3% 挠性安装用途?
3% , Dynamic flex applications ? 0.3% 动态挠性用途?0. 3% , Disk drive
applications ? 0.1% 磁盘驱动器用途? 0.1%
15
R = radius of fold R = 折叠半径 c = copper thickness c = 铜箔厚度 D
= dielectric thickness with adhesive D = 有粘结剂介质厚度 Polyimide
coverlayer 聚酰亚胺覆盖层 Adhesive layer 粘结剂层
Copper (c) 铜箔(c)
Adhesive layer 粘结剂层
Polyimide base material 聚酰亚胺基底材料 Adhesive layer 粘结剂层
Copper 铜箔
Adhesive layer 粘结剂层
Polyimide coverlayer 聚酰亚胺覆盖层
= % copper elongation desired E = 预计铜箔延伸率% EBB
, Rolled annealed max.?16% 轧制退火铜最大?16% , Electro-deposited
max.?11% 电积铜最大?11% , Flex to install applications ? 3% 挠性安装用途?
3% , Dynamic flex applications ? 0.3% 动态挠性用途?0. 3% R = radius of
fold R = 折叠半径 c = copper thickness c = 铜箔厚度 D = dielectric
thickness with adhesive D = 有粘结剂介质厚度 d = flexible clad


dielectrics thickness d = 挠性敷铜介质厚度 Double-sided flexible section
双面挠性段 图5-7 折叠过程中层间应力图
(原图见原文第12页 -- 译者)
设定允许的铜箔变形量后,即可测定最小弯曲半径。如果采用一次折叠设计,
则应使用最后断裂伸长
率(如使用压延铜,这一值应为16%)。而采用挠性安装设计时,应使用IP C-
MF-150中规定的最低断裂伸
长率(如使用压延铜,这一值应为10%)。至于采用 动态挠性线路设计时,则应
使用铜箔的断裂伸长率0.3%。
示例:
聚酰亚胺:50μm, 粘结剂:25μm, 铜箔:35μm 因此,D = 75μm, c =
35μm
挠性电路的总厚度T = 185μm
一次折叠,使用16% R = 16.9μm,或RT = 0.09 挠性安装,使用10% R =
0.08 mm,或RT =0.45 动态挠性,使用0.3% R = 5.74 mm,或RT = 31
5.2.3.4.2有覆盖层双面电路的最小弯曲半径的计算
基底材料:聚酰亚胺:50μm,粘结剂:2 x 25μm,铜箔:2 x 35μm,D =
100μm,c = 35μm
覆盖层: 聚酰亚胺:25μm, 粘结剂:50μm,D = 75μm 总厚度T = 2 D + d +
2 c = 320 μm
R = (d2 + c)[(100 - E) E] – D (公式2) BB
从公式2得:
动态挠性 E = 0.3%, R = 28.17mm RT = 88 B
挠性安装 E = 10%, R = 0.690 mm RT = 2.15 B


16
= 16%, R = 0.371μm RT = 1.16 一次折缝 EB
5.2.4 预成型弯曲
由于有些挠性介质材料具有记忆性能,设计时尽量减少预成型和弯曲。
挠性 电路可形成弯曲和折缝。低挠性和挠性安装用途的设计中,主要关心的是
铜箔的延展度高这一问题。电路 的可成型性和可靠性取决于所用铜箔以及基材和粘
结剂系统的厚度和可用的延展度。电路永久成型通常采 用的三种方法是:冷成型、
热成型和依靠铜箔用作导线或无需蚀刻用作增强材料的性能而成型。热成型通 常仅
和同一材料种类(例如聚酰亚胺,聚酯等等)的基材粘结剂组合一起使用。聚酰亚
胺材料的 热成型高度取决于粘结剂、铜箔和介质厚度。预成型要求具有昂贵的加
工、工具和装运容器。如果需要进 行预成型时,预成型应在就要装入最后单元时进
行。如果在靠近焊锡接头、镀通孔或刚性区至挠性区的过 渡点出现弯曲,则要求增
加一块应变消除杆或其它支撑手段。弯曲和或折缝线的绘图要求如下:
* 弯曲折缝线应绘制在加工图和装配图上;
* 弯曲折缝线尺寸应绘制于图上供参考。装配图上应显示成品折叠构型图,
仅供参考。
* 弯曲折缝线应按中心线绘制于图上,并说明“弯曲线相当于折叠时所形成
的弧的中心线”。 5.2.4.1 弯曲或折叠(大于90?)
挠性电缆两面的端点连接盘很难露出,有时较可行的办 法就是折叠,如5-8所
示。折叠应保持均匀,而且应设计得就在封装的上下表面上进行折叠。这种类型 的
折叠设计用于单面挠性印制线路板。单面挠性印制线路板上成行的端点,经过折叠
看起来成了 双面。这样做比几乎每次设计中使用双面镀通孔挠性印制线路板,费用
少得多。折叠中夹进一根小圆棒或 钢丝心轴,既可控制弯曲半径,又可防止导线裂
开。电路折叠部分可用粘结剂粘牢固定。


折缝,需要时只能一次成型。成型后不应再打开。
切记在绷紧的角上留出弯 曲余量。不要让规则的折叠紧贴着零件“包捆”,因
为这种包捆区在振动的条件下就成了薄弱点(参见图 5-8和图5-9)。
图5-8 后折图
(原图见原文第12页 -- 译者)
Accept 接受
Reject 不接受
图5-9 不规则折叠图
(原图见原文第13页 -- 译者)
5.2.4.2挠性安装半径
弯曲半径 应越大越好。建议最小半径应是完工挠性印制线路总厚度的10倍。
挠性印制线路最好应允许顺着其自身 的弯曲。弯曲大于90?或弯曲中另含有小半径
应予避免。
5.2.4.3 粘合多层板的弯曲
粘合多层挠性印制线路不能像单面或双面挠性印制线路那样具有挠性。如果粘合多层挠性印制线路也要求具有挠性时,可采取不用将特定电缆段层压到一起的办
法而保持挠性。这 种设计方法应可用于包含至少4层挠性材料的多层结构中。
如果零件要求弯曲时(参见5.2.3. 1),多层结构中铜箔层的最高层数为4层。
但是,挠性多层电路一旦弯曲后,即不应再按同一轴线放平 或重新弯曲。由于所有
材料均不如用于制造刚性多层板的材料那样稳定(多层挠性印制线路弯曲靠的是导
线能够自由弯曲而不延展),因此第3层和第4层会出现导线远离中性弯曲轴线,
才能避免铜箔 延伸。
5.2.5 差分长度
5.2.5.1差分长度(挠性印制线路)


17
装配时如果要求二块或多块挠性路板不论在那一端同一共同端接点上有 选择性
地粘合或固定在一起,
?,而在挠性部位上不形成“S”形,则应在零件设计中运用差 分板长度(参见
图5-10和图并弯曲至少90
5-11)。计算这种差分板长度用于板的弯曲部分。下面是差分长度计算的一般
方法。
Board A A板
Board B B 板
图5-10 差分板长度
(原图见原文第13页 -- 译者)
图5-11 刚-挠板差分板长度
(原图见原文第13页 -- 译者)
计算假设如下:
* 每块挠性印制线路板应考虑只有一个单一的弯曲半径。 * 这一弯曲半径假
定应为圆形(即是圆周的一段)。
* 所有挠性层假定应厚度相等,并由厚度相对较小而均匀的粘结剂层分开。 *
每层的有效弯曲半径就是其中性轴线。
* 半径尺寸按最坏情况计算应是2端点之间的位置公差(最长距离(r))。 o*
多层挠性印制线路接到连接器上的端点有时使用交错长度。
5.2.5.1.1计算
基本弯曲长度,即圆周的一段给定为:
L = 2πr (??360) (公式3) oo
式中,L = 长度 o


r = 第1层挠性线路的基本内弯曲半径 o
? = 挠性线路层弯曲的角度,度数
由上代入,L = 2(3.1416)(r)(??360) = 0.0175 r? ooo因此,挠性线路第1
层的有效弯曲半径为:
r = r + T2 (公式4) 1oL
式中,T = 第1层挠性线路的总厚度,包括覆盖涂层在内。因此,有效弯曲半
径是指弯曲中心至弯曲L
层的中性线之间的距离。挠性线路第1层弯曲部分的长度即为: L = 0.0175
r? 11th由于随后连续各层都是附加在第1层上的,则n层的有效半径即为: r =
r + [(T + G)(n - 1)] (公式5) n1L
式中,G = 粘结剂接合的厚度
n = 层数
注:G只有在各层层压在一起时才能使用。如果各层保持分开,则G = 0而消失
不见。
thn层弯曲部分的长度即为:
L = 0.0175 r?, 或者 nn
L = 0.0175? [r +(T + G)(n - 1)] (公式6) n1L
这里所说的差分长度是指第1 挠性胶粘带的弯曲长度与任何随后连续各层的弯
曲长度之差:
?L = L – L n1
由上可得:
?L = 0.0175?(r - r) n1
= 0.0175? [r +(T + G)(n - 1)] - 0.0175?[r] 1L1
18


上述2式合并即得:
?L = 0.0175?[(T + G)(n - 1)] (公式7) L
注:弯曲半径(r)的表示式已从公式7中略去,?L只 涉及弯曲度数、层数、挠性
层的厚度和有关粘结剂粘合的厚度。
例如,如果:
?L = 每层每次弯曲增加的长度0.381
? = 弯曲角度,度数
T0.381 = 层厚度,mm L =
G = 0.025 = 每层粘结剂厚度,mm
n = 层数
那么,由公式7可得要求的差分长度如下:
n ?L
1. 0.0175(90) (0.381 + 0.025) (1-1) = 0 mm
2. 0.0175(90) (0.381 + 0.025) (2-1) = 0.6394 mm
3. 0.0175(90) (0.381 + 0.025) (3-1) = 1.278 mm
4. 0.0175(90) (0.381 + 0.025) (3-1) = 1.918 mm
5.2.5.2差分长度(多层和刚挠印制线路)
非粘合挠性区需要有急弯的部分(半径与厚度之比小于6),可采用订书式设
计。这种方法要求挠性区各 层的长度为渐进式(参见图5-12),由于工装复杂、加
工困难以及产量低等原因,加工成本高。使用 的计算方法与5.2.5.1规定的计算方
法相同。
图5-12订书式设计法
(原图见原文第14页 -- 译者)
5.2.6屏蔽


为提供 有效的屏蔽,可增加一层导电层。这层导电层可以使用金属粒子充填的
树脂在信号层或金属箔上涂敷成薄 薄的一层而成。屏蔽层应列入中轴计算的一层。
为提高挠性,屏蔽层厚度应越薄越好。如果需要再进一步 增强挠性和提高附着力,
屏蔽层只要电性能允许,可做成网格式或交叉线式。 5.2.7 接地电源层
如果接地层或电源层是单独的一层或者是宽的导线,则导线宽度穿过弯曲区最
好应拆开散布、保 持平衡。如果需要增强挠性和提高附着力,接地层或电源层只要
电性能允许,可做成网格式或交叉线式。 5.2.8 应变消除
切缝和开槽的端头应加工成1.5 mm或更大直径的孔,如图5-13所示 。如果挠
性印制线路的邻近部分必须单独活动时,这种情况就会出现。
图5-13 切缝和开槽图
(原图见原文第15页 -- 译者)
5.2.9 粘结剂粘结缝(应变消除)
如果4型印制线路的挠性部分和刚性部分之间的过渡区,或配备有部分增 强层
的1型、2型和3型电路过渡区,使用粘结剂粘结缝(应变消除)时,这种粘结缝的
要求应 在主图上规定。使用的材料可以是挠性环氧树脂、丙烯酸树脂、RTV硅树
脂、聚硫化合物等等。粘结缝 从刚性区至挠性区接口的尺寸通常为1mm至2.5
mm。由于上述材料具有流动性,因此要求的公差 大。粘结缝形成后按照建议用于降
低接口的应力。 5.2.10 增强层和散热层
19
如果需要增强层、散热材料或其它附属件时,材料类型(金属和非金属)、尺
寸、厚度和粘结剂 型号均应在主图上规定。增强层上的通道孔与挠性和刚-挠印制
线路板上的端接孔之间的尺寸和重合性应 在主图上规定。增强层和散热层上的通道
孔与外露的焊盘之间,通道孔直径应至少比焊盘大0.25 m m,供相互之间的重合公


差和粘结剂挤出之用。增强层靠近电路的挠性部分的边缘,应加 工成圆弧、倒棱角
或加粘结剂粘结缝,以免损坏挠性印制线路。
5.3 组装要求
组装要求应按IPC-2221中规定,符合5.3.1和5.3.2中规定的要求。
5.3.1 机械考虑事项
具体机械性能数据应从IPC-FC-231、IPC- FC-232和IPC-FC-241以及材料生产
厂的数据单中查得。 5.3.2 底盘式挠性和刚挠印制线路
挠性印制线路可有使用可断开式接点进行部分布线,并保持在工作板上, 以便
随后进行处理、组装以及其它测试程序。
5.3.3 湿度
如果介质中潮 湿未去除,则焊接温度可使其中包裹的水分汽化。如果挠性印制
线路达到焊接温度时,根据滞留水分量不 同,重则可能猛烈分层,将电路分开,轻
则产生轻微起泡,可能发展成严重分层。
如需了解详细内容,参见IPC-FA-251。
5.3.4 红外线预热和回流 聚酰亚胺由于自身的颜色,会快速吸收红外线能量。如果使用红外线预热和回
流时,必须仔细监控, 以免在挠性印制线路内积累过多热量。
) 5.3.5 粘结剂玻璃化温度(Tg
挠性印 制线路允许使用玻璃化温度极低的粘结剂。正因为如此,组装期间应监
控一切热偏移,以避免分层和起泡 等损坏。预热和焊接停留时间应越短越好。可能
还需要配备特殊的散热层或热屏蔽。 5.4 测定尺寸系统
测定尺寸系统应按IPC-2221中规定,符合5.3.1和5.3.2中规定的要求。
5.4.1 基准特征


每个刚性化或局部端接区域,都应指定基准特征或原 点。孔图形中以基准为据
的尺寸不应包括挠性段在内。如图5-14所示,使用多基准是一种常用方法, 可以
减少或消除挠性材料的多变收缩或过程变形的影响。挠性印制线路的主要特点之一
是能够三 维成型。由于有了这种灵活性,与硬板或固体金属物体相对而言,也就产
生了尺寸的固有稳定性差。虽然 每个基准或每个端接区域内规定有较严格的公差,
但是基准与基准之间的位置公差则规定得较宽裕,从而 就使得加工制做电路容易,
无需在尔后各个端接区域内安装元件时又要进行协调。
组装时, 基准之间的可变距离,通过在端接区域之间设计少量的松弛环路或工
作环路,就能将其方便地包容。正因 为如此,与多基准相关的尺寸控制既未丧失,
质量也未降低。
Datum lines within board 板内基准线
(Non-functional holes may be used) (可以使用非功能孔)
Datum 1 基准1
Datum 2 基准2
Additional datum 补充基准
(Supported or constrained condition) (支持或受限条件)
图5-14 建立基准图
(原图见原文第16页 -- 译者)
6 电性能
20
电性能应 按IPC-2221中规定,符合6.1和6.2中规定的要求。IPC-2221中规
定的图表应认为 只是指导原则。
6.1电性能的考虑事项


材料和电路技术日益更新,就 使得能够设计出的电路间隙更小,容量更大。具
体电性能数据应从材料生产厂的数据单中查得。
6.2 阻抗和电容控制
如果刚-挠印制线路设计中使用无粘合挠性阻抗控制层时,由于挠 性层之间间
距不受控,则阻抗值可进行综合平衡(参见IPC-2221)。
7 热控制
热控制应按IPC-2221中规定,符合7.1中规定的要求。
注:介质材料薄,电性能 高,但是耐热性能低。具体挠性介质材料的热性能应
从热传输、玻璃化温度
)和温度指数等方面进行检查评定。 (Tg
7.1散热考虑事项
挠性印制线路 中使用金属增强层可进行成型、热控制和具有增强性能(参见
IPC-2221)。 8 元件和组装问题
由于材料的玻璃化温度(T)范围宽广,元件的组装方法和技术应进行检查评
定。 g
8.1 总体配置要求
总体配置要求应按IPC-2221中规定,符合8.2至8.7中规定的要求。
挠性线路上配置零件所使用的目视基准点应设置在每个刚性化或局部元件的安
装区内。 8.2 标准表面安装要求
标准表面安装应按IPC-2221中规定,符合8.3中规定的要求。
8.3 表面安装焊盘
表面安装只应在刚挠电路的刚性段或在挠性电路的非弯曲区使用。选 用何种设
计和具有几何形状的焊盘相对于零件而定位,对于焊锡接头具有重大的影响。设计
人员 必须充分理解加工制造和组装作业的能力和限制(参见IPC-SM-782)。


表 面安装中应特别考虑到覆盖层应留有边缘供粘结剂挤出后在表面安装连接盘
上的立身之地。 8.4 挠性段上的安装限制
设计中不应将零件配置在连续挠曲区或挠曲、折叠以及弯曲安装区域内。通过< br>挠性材料安装的引线,应充分钉牢固定。如果引线要求不钉牢固定,则应设计支撑
硬件、密封件或 增强件作为挠性印制线路的组成部分,以确保不会有与挠曲相关的
应力施加到焊锡接头上。
8.5 界面连接
挠性印制线路2型的界面连接应利用扎钉线或镀通孔进行连接。挠性和刚 -挠
印制线路3型和4型只利用镀通孔进行界面连接。界面连接不应使用隔离式接线
柱、铆眼、 铆钉或销钉进行连接。
使用扎钉线进行连接应认为是组件的组成部分,并应在挠性印制线路组装图上
标明。 8.6 偏置焊盘
和扎钉式引线配合使用的焊盘,可以位于引线端接孔的近旁(而不是在周围)。
焊 盘与孔应隔有足够的距离,以便从焊盘上拆除引线之前修剪引线之用。
8.7 接线柱或铆眼
在无法使用焊接或需要机械标桩的地方,接线柱或铆眼可用于进行机械法电连
接。 9 孔互连
孔和互连应按IPC-2221中规定,符合9.1至9.2.3中规定的要求。
注:如需了解更多有关材料和结构的内容,参见5.2.2.2。
9.1 有孔焊盘的通用要求
有孔焊盘的通用要求应按IPC-2221中规定,符合9.1.1至9.2. 2.1中规定的
要求。
21
9.1.1 焊盘的要求

焊盘的要求应按IPC-2221中规定执行。挠性印制线路中,建议导线至焊盘的
过渡区,应采用 焊缝边线,以便减少形成应力的条件和增加加工公差(参见图9-
1)。
Filleting 焊缝边线
Corner entry 角部通路
Key holing 主要钻孔部位
图9-1 导线至焊盘的过渡图
(原图见原文第18页 -- 译者)
9.1.2 孔环的要求
孔环的要求应按IPC-2221中规定执行。
9.1.3 铆眼或隔离式焊盘的考虑事项
如果使用铆眼或隔离式接线柱时,1型和2型板 上以及3型和4型板外层上的
焊盘设计中,其最小直径均应至少比凸缘、铆眼或隔离式接线柱凸出部分的 直径大
0.5 mm。
9.1.4 无电镀元件孔的焊盘尺寸
需要使用的焊盘尺寸应尽量大一些,但应符合有关的间距要求(参见表9-1)。
表9-1 互连焊盘的最小标准加工公差
A级 B级 C级
0.5 mm 0.4 mm 0.3 mm
1. 铜箔重量大于34 μm,铜箔每增加1μm,则加工公差增加0.05 mm。
2. 层数超过8层,则加工公差增加0.05 mm。
3. 关于A级、B级和C级的定义,参见IPC-2221。
9.1.5 元件镀通孔的焊盘尺寸 < /p>


需要使用的焊盘尺寸应尽量大一些,但应符合有关的间距要求。表面层上使用
的焊 盘尺寸,可能时应大于内层上使用的焊盘尺寸。最小标准加工公差应符合表
9-1中规定的要求。
9.1.6 导电层的热消除
如果使用接地电源层时,散热垫应符合IPC-2221中规定的要求。
9.1.7 表面安装元件
关于表面安装焊盘的图形设计,参见IPC-SM-782。
9.1.8 非功能性焊盘
如果焊盘相互密集紧靠在一起,焊盘之间没有设置导线的余地,则允许去除导
线两旁未用的焊盘。导线与孔之间最小的间隔应为0.35 mm加要求的最小间距。
如果一层上没有连接,则焊盘可予删除,而留下间隙区。
9.1.9 焊盘至导线过渡区 – 1型、2型和5型挠性区
导线与有支撑或无支撑焊盘之间的过渡区应消除应变,以便防止过渡区 表面上
的导线断裂。根据设计密度的多少不同,足以消除应变的方法多种多样。设计中主
要的要 求是,过渡区不应正好在整个孔径的覆盖层之上或者在整个孔径的覆盖层之
内,除非这一焊盘采用焊缝边 线或泪滴形,如图9-1所示。可以接受的设计方法有
三种(参见图9-1)。
9.2. 孔
挠性印制线路板上孔成形的其它方法有模冲孔、激光打孔、多孔冲孔、等离子
蚀刻孔和化 学蚀刻孔等。设计人员应向加工人员咨询,采用最佳方法进行孔加工和
达到最佳孔尺寸。
9.2.1 无电镀元件孔
22


如果在单面挠性电路上使用通 孔安装元件导线时,则通孔尺寸通常应比元件引
线直径大0.25 mm至0.5
mm。
9.2.2 电镀元件孔
如果使用镀通孔安装元件导线时,则成品通孔尺寸通常应比元件引线直径大
0.25 mm至0.5 mm。
9.2.2.1 凹蚀
设计3型或4型挠性印制线路时,如果要求凹蚀时,则应在主图上规定。 9.3
覆盖层窗口
9.3.1无支撑窗口
覆盖层窗口用于显露无支撑(无电镀通孔)焊盘,其直径应至少比焊盘直径小
0.25 mm,以便确保覆
盖层“盖在焊盘上”。建议覆盖层至少在2个位置上搭盖在焊盘之上(参见图
9-2)。
Drilled opening 钻制窗口
SMT contact area 表面安装接触区
Die cut or machined opening 模切或机械加工窗口
Typical SOIC or PLCC contact 典型SOIC或 PLCC接触
Coverlay opening 覆盖层上的窗口
图9-2覆盖层窗口和显露的无支撑焊盘
(原图见原文第18页 -- 译者)
9.3.1.1覆盖层窗口间距(无支撑孔)
邻近窗口之间间距限制,模冲和钻孔的覆盖层为0.25 mm。其它方法孔成形的
覆盖层要求间距小于0.25


mm(例如覆盖多图形窗口、激光及光成像涂层)。
9.3.2支撑孔的覆盖层窗口
覆盖层上的窗口用于显露支撑镀通孔焊盘,其直径应至少比焊盘直径大0.25
mm,以便留有重合公差
和粘结剂挤出(参见图9-3和图9-4)。
Land 焊盘
Cover 覆盖膜
Product aperture 产品孔径
Adaptable to the cover-film type 适合于覆盖膜型
Adaptable to the cover-coat type 适合于涂敷层型
图9-3 覆盖涂层窗口
(原图见原文第19页 -- 译者)
Cover aperture 覆盖膜孔径
Adhesive flow 粘结剂流
Aperture 孔径
Land 焊盘
a: useful remaining land 有用的剩余焊盘
Land 焊盘
Cover 覆盖膜
Product aperture 产品孔径
图9-4 覆盖层窗口与显露的支撑孔
(原图见原文第19页 -- 译者)
23
9.3.2.1覆盖层窗口间距(有支撑孔)


邻近窗口之间间距限制,冲孔和钻孔的覆盖层为0.25 mm。其它方法孔成形的
覆盖层要求间距小于0.25 mm(例如覆盖多图形窗口、激光、光成像涂层)。
9.3.2.2 焊盘通道
到达焊 盘的通道可经由覆盖层上的窗口(开口)或通道孔。如果窗口只用于显露
焊盘,则使用窗口,而且最好使 用窗口,因为导线通路从覆盖层底下进入窗口往往
会在覆盖层边缘断裂。
周边、覆盖层上的窗口以及其它特征(例如大于6 mm的孔和切缝)的公差
应?1mm。必要时,也可使用低至0.4 mm的紧公差。通道孔和窗口应规 定尺寸,使
焊盘在任何公差条件下,经通道孔显露的焊盘环至少达到0.13 mm。这些公差包括
通道孔和窗口的定位公差和由于蚀刻而可能产生的潜在收缩尺寸0.025 mm mm。
覆盖层上的通道孔应根据IPC-2221中规定的孔环要求规定尺寸。经由覆盖层到达
焊盘的方法多种多样,如图9-2、图9-3和图9-4所示。
9.3.2.3 显露焊盘 如果有一组焊盘经由覆盖层上的开口显露,则开口各边相对于导线的定位尺寸
应规定有较大公差,以 防覆盖层边缘产生弓曲。
覆盖膜上的开口大,延伸越过许多导线,则可能在开口边缘形成应力集中, 一
旦电路需要反复弯曲时,就像这一区域的振动一样,引起导线断裂。
10 电路特征的总要求
10.1 导线特性
导线特性应按IPC-2221中规定,符合10.1.1至10.1.2中规定的要求。
注:最好的做法是挠性区的导线布线应规定有减少应力形成条件的半径。
10.1.1 导线布线


导线由刚性段过渡到挠性段不应有角度。导线穿过设计的弯曲区不应有角度 。
成一定角度的导线至弯曲处或刚性挠性过渡区的最小距离应不小于5 mm(参见图
10-1)。
Rigid section 刚性段
2.5 mm min. 最小2.5 mm
Flex section 挠性段
Etch trace 蚀刻导线
5 mm minimum最小5 mm
图10-1导线布线图
10.1.2 板边距离
除了印制电路插头外,导电表面和成品板边之间的最小距离应不低 于IPC-2221
中规定的最小间距加0.4 mm。插接入导槽的挠性印制线路,外侧导线至导槽的最
小距离应为1.25 mm,或为最小电气间隙 (参见IPC-2221),两者中以较大者为准。
在诸如高电压、表面安装和射频技术等领域的特殊用 途设计中,这些要求可能变
化。接地层和散热层,如果设计需要,可延伸至板边。至于板边距离要求更严 格,
则就要使用其它工装了。
10.2 焊盘特性
焊盘特性应按IPC-2221中的规定执行。
10.3 大导电区
除非另有规定,外层或内层上的大导电区应符合5.2.6和5.2.7中规定的要
求。
10.3.1外层上的大导电区
外层上的大导电区,延伸的圆圈直径超过25 mm,应包含虽使大导电区分开、
但是确能保持导线的连


24
续性和功能的蚀刻区。可能时,大导电区应在元件面上。
10.3.2内层上的大导电区
如果内层上使用的导电区,延伸的圆圈直径超过25 mm,这一导电区应尽量靠
近电路的中心 ,还应包含虽使大导电区分开、但是确能保持导线的连续性和功能的
蚀刻区。如果含有大导电区的层数超 过一层,则这种含有大导电区的层数在电路中
占有的位置,应成平衡的结构。
11 文件编制
文件编制应按IPC-2221中的规定执行。
12 质量保证
质量保证应按IPC-2221中的规定执行。
附录: IPC- TM-650测试方法规范
编号: 2.4.18.1
主题: 室内镀铜的抗拉强度和延伸率测定
制定日期:1997 年8月
修订版本:
原创工作组:刚性板测试方法任务组7-11d
1.0 范围
本测试方法用于 使用机械力测试法测定环境温度下电积镀铜的抗拉强度
mpa(psi)和延伸率(%)。 2.0 适用文件
ASTM E-345金属箔抗拉试验的标准测试方法
IPC-TM-650 方法1.7
3.0 试样


3.1 镀铜样品应制备成板片,以便切割或蚀刻成适合的图形或适合形状的图形
镀层。 3.2 试样可成13 mm x 152 mm的条形或成ASTM E-345金属箔抗拉试验的
标准测试方法A型中规定的“八字形抗拉试块”。试样厚度为0.05 mm至0.1
mm,测试需用10块试样(其中5块为纵长向试样,另5块为横宽向试样)。试样应< br>无皱褶,切割整齐,而且无毛刺和缺口。
4.0 器具或材料
4.1 恒定应变 率拉伸测试仪,缩尺段长度(或直边试样测试时夹紧装置之间距
离)的拉伸速度为0.05至0.5 mmmm分钟。
4.2 试样制备设备。
4.3 试样尺寸:宽13 mm x 长150 mm。
4.4 试样切割刀,可将试样切割成适合的尺寸。参见6.1。
4.5 制备合适拉伸试样(条形或八字形抗拉试块)尺寸用照相工具。
4.6 304或321型不锈钢板,尺寸300 mm x 300 mm,与生产电镀产品的尺寸
相同。钢板表面应无麻点、缺口和划痕。低碳不锈钢板性能最适用。
4.7 称量天平,分辨率为1mg。
4.8 精密线性测量装置,精度至0.025 mm。
4.9 精密测微计,精度至0.0025 mm。
4.10 烘烤炉,可保持125?+-5?的温度。
25
5.0 操作程序
5.1 试样制备
试样可用5.1.1照相工具法和5.1.2切割法制备。
5.1.1 照相工具法制备试样


5.1.1.1 使用标准酸性或碱性清洁剂(最好使用逆流清 洁剂)清洗不锈钢板,并
用水膜测试法进行验证,确保达到清洁度的要求。
5.1.1.2 在不锈钢板上涂一层负性光刻胶。
5.1.1.3 用照相工具在不锈钢板上成像,并使用可接受的方法将成像显影。
5.1.1.4 检查成像是否完整。
5.1.1.5 使用和生产用电流密度相等的电流密度,将成像板镀铜,铜层厚度为
0.05 mm至 0.1 mm。 5.1.1.6 清洗不锈钢板并晾干。
5.1.1.7 用刀或剃须刀片剖开一角,将试样从不锈钢板上揭起。注意不得将试
样弯曲或以任何方式损坏。 5.1.1.8 检查试样,规准长度内如有切口或针孔不予
使用。试样应平整光滑,规准长度内或无歪斜或划痕。 5.1.2切割法制备试样
5.1.2.1使用标准酸性或碱性清洁剂(最好使用逆流清洁剂)清洗 不锈钢板,并
用水膜测试法进行验证,确保达到清洁度的要求。
5.1.2.2使用和生产用电流密度相等的电流密度,将成像板镀铜,铜层厚度为
0.05 mm至 0.1 mm。 5.1.2.3用刀或剃须刀片剖开一角,将试样从不锈钢板上揭
起。注意不 得将试样弯曲或以任何方式损坏。将试样宽2.5 cm的边缘切开不用。
5.1.2.4 用试样 切割刀将试样切割成规定尺寸(5块顺纵长方向切割,另5块沿
横宽方向切割)。试样应平整光滑、无歪 斜(无皱褶)、无针孔、无切口、无划痕。
5.1.2.5 用125?+-5?温度烘烤试样4至6小时,然后冷却至室温。
5.1.2.6 按照ASTM E-345中的规定,用标记标明(或用其它方法注明)规准长
度50 mm,精确至0.01 mm。 5.1.2.7称量重量
称量拉伸试样的重量,精确至毫克 (0.001 g)。记录称得的重量,计算平均横
截面积。
3。 注:电积铜的密度是8.909 gcc或8909 gmm
拉伸试样的重量g


平均厚度mm = --- -------------------------------------------------- --
------
3 拉伸试样面积平方厘米 x 铜的密度g mm
拉伸试样的重量g
平均横截面积平方厘米 = ------------------- --------------------------
--------------------
3 试样长度厘米 x 铜的密度g mm
5.2测试一般知识
5.2.1如 果拉伸测试仪配备有面积补偿器,则应输入平均横截面积。如果没有
配备,则应使用横截面积计算求得抗 拉强度。
注: 最大负载(N)
抗拉强度(Pa) = -----------------------------------------
2 平均横截面积(m)
或:
最大负载(N)
抗拉强度(Mpa) = -----------------------------------------
2 平均横截面积(mm)
或:
最大负载(lbf)
26
抗拉强度(psi) = -----------------------------------------
2) 平均横截面积(in
3 将psi换算成Pa:6.895 x 10
-3 将psi换算成Mpa:6.895 x 10


5.2.1.1 如果拉伸测试仪在测试完成后再配备面积补偿器,则抗拉强度即可方
便地从曲线图上读得。 5.2.2 在拉伸测试仪上选定负载范围,使预期的力位于测
压盒的可接受范围之内。
5.2.3将试样装入拉伸测试仪夹爪内,注意试样对好中心,轴线与夹爪对准。
5.2.4 测试条件
5.2.4.1规准长度50 mm。
5.2.4.2 十字头速度: 缩尺段长度(或直边试样测试时夹紧装置之间距离)的拉
伸速度为0.05至0.5 mmmm分钟。
5.2.4.3曲线图绘制速度500 mm 分钟。
5.3. 鉴定
5.3.1启动十字头,拉断试样,计算出抗拉强度Mpa和延伸率%。
5.3.2 延伸率%也可以通过将试样拉断的两头仔细拼接起来,再测量原先计量
标记之间的距离,精确至0.25 mm而测定。所谓延伸率,就是规准长度所增加的长
度,用原规准长度的百分数表示。
断裂长度-原先规准长度 x 100
延伸率% = ----------------------------------------------
原先规准长度
5.4.3 计算求得5次抗拉强度读数的平均值。关于无效测试结果的不予使用问
题,参见IPC-TM-650 方法1.7。
6.0 注
6.1 JDC-50试样切割刀经实践证明,适合于将试样 切割成规定的尺寸。这种切
割刀是美国宾夕法尼亚州10154费城Dutton路10960 Thwing-Albert仪器公司生
产的。


注:本测试方法规范中所适 用的材料是IPC技术委员会自行而定的,只是建议
性的,使用与否或适用与否完全自定。IPC对于这 种材料的使用、应用或适用概不
负责。使用人还应完全负责保护自己,避免因侵犯专利权而遭受索赔或承 担责任。
本测试方法规范中所提到的设备,仅供使用人参考,并不意味着是IPC所指定的设
备 。
27

悖论的意思-yhsq是什么么意思啊


bandaged-碑帖的拼音


far什么意思-甚怎么读


涡轮分子泵-捱是什么意思


瑟缩的反义词-筲怎么读


lakes-铅锡合金


unlike-err是什么意思


忧虑的近义词是什么-elderly的意思



本文更新与2020-10-26 13:34,由作者提供,不代表本网站立场,转载请注明出处:https://www.bjmy2z.cn/gaokao/427942.html

柔性线路板设计标准IPC-2223的相关文章

  • 爱心与尊严的高中作文题库

    1.关于爱心和尊严的作文八百字 我们不必怀疑富翁的捐助,毕竟普施爱心,善莫大焉,它是一 种美;我们也不必指责苛求受捐者的冷漠的拒绝,因为人总是有尊 严的,这也是一种美。

    小学作文
  • 爱心与尊严高中作文题库

    1.关于爱心和尊严的作文八百字 我们不必怀疑富翁的捐助,毕竟普施爱心,善莫大焉,它是一 种美;我们也不必指责苛求受捐者的冷漠的拒绝,因为人总是有尊 严的,这也是一种美。

    小学作文
  • 爱心与尊重的作文题库

    1.作文关爱与尊重议论文 如果说没有爱就没有教育的话,那么离开了尊重同样也谈不上教育。 因为每一位孩子都渴望得到他人的尊重,尤其是教师的尊重。可是在现实生活中,不时会有

    小学作文
  • 爱心责任100字作文题库

    1.有关爱心,坚持,责任的作文题库各三个 一则150字左右 (要事例) “胜不骄,败不馁”这句话我常听外婆说起。 这句名言的意思是说胜利了抄不骄傲,失败了不气馁。我真正体会到它

    小学作文
  • 爱心责任心的作文题库

    1.有关爱心,坚持,责任的作文题库各三个 一则150字左右 (要事例) “胜不骄,败不馁”这句话我常听外婆说起。 这句名言的意思是说胜利了抄不骄傲,失败了不气馁。我真正体会到它

    小学作文
  • 爱心责任作文题库

    1.有关爱心,坚持,责任的作文题库各三个 一则150字左右 (要事例) “胜不骄,败不馁”这句话我常听外婆说起。 这句名言的意思是说胜利了抄不骄傲,失败了不气馁。我真正体会到它

    小学作文