这些导体互连必须是可弯曲的,或者可以在使用中长时间保持弯曲状态。过去,这种互连技术是通过有线互连实现的。柔性电路有很多种,一种是双向接入的柔性电路,也就是单面柔性电路。制作这种电路的目的是从柔性电路的两侧获得导电材料。第二种是双面柔性电路,这种电路有两个导电层,分别位于电路中基本层的两侧。根据您的具体要求,可以在基片的两面形成布线图案,两面的布线可以通过镀铜通孔相互连接。第三种是多层柔性电路,由几个单面电路或双面电路组合而成,互连复杂。多层设计中经常使用屏蔽技术和表面贴装技术。第四种是刚柔电路,综合了刚性印刷电路板和柔性电路的优点。电路通常通过刚性电路和柔性电路之间的电镀通孔互连。
柔性电路有许多优点。柔性元件的一个主要优点是可以实现几乎无错误的布线,代替劳动强度大的人工布线。此外,与刚性电路不同,柔性电路还可以设计成复杂的三维结构,因为它们可以弯曲成各种形状。顾名思义,柔性电路中使用的材料可以来回弯曲无数次,这意味着它们可以用于高度重复的应用中,例如打印头。当需要考虑产品的重量时,柔性电路是刚性电路板和导线非常好的替代品,因为它的介电材料和导线都非常细。
在过去的几年里,柔性电路行业的需求一直在增加。现在,柔性电路产业年产值已达100亿美元,年增长率为7%-10%。
图一。刚性-柔性印刷电路板组件
随着柔性电路使用的快速增长,这些类型的电子互连电路的返工标准(被替换的器件仍然满足原来的规格和功能)和修复标准(柔性电路上的物理损伤的修复)没有跟上步伐。
一些返工挑战来自柔性电路的特性。首先,返工时很难保持柔性电路平整。从返工的角度来说,Kapton材料或其他基本柔性材料的柔性对返工是一个挑战,虽然它们的柔性是它们在应用中的优势。为了保持装配平整,必须贴上胶带以保持平整。在某些情况下,为柔性电路的返工制造真空夹具是一种昂贵的方法。放置微间距元件时,这种夹具的真空结构会对返工产生很大影响。如果真空刚好低于微间距元件的引线,那么一点点真空可能拉把柔性导线引入孔中,以便元件能不要与柔性电路的引线接触,否则会产生电气故障开路。对于返工过程中的焊膏印刷,当模板和要印刷的表面不共面时,共面性是一个挑战。因此,经常需要使用注射器来涂覆焊膏,而不是印刷涂层。有时,具有导电环氧树脂的柔性材料用于互连设备。虽然这些材料的固化温度远低于标准焊料的回流温度,但这可能会使事情变得更糟。在这种情况下,只要返工流程设计正确,重复返工的局限性就是零部件的边际成本远低于返工造成的成本。这个时候,大量废品的返工是更有吸引力的经济选择。
从技术的角度来看,柔性电路的返工过程具有一些优势。柔性印刷电路板的热质量小于刚性印刷电路板的热质量。焊接柔性印刷电路板时,温度达到液相线时的加热时间比刚性印刷电路板短。这加速了返工过程的替换操作。此外,焊接所需的来自热风系统的空气温度降低数倍,热风对部件造成损坏的可能性相对较小。高温耐受性
图二。撕裂的刚性-柔性电路
根据维修PCB的行业标准IPC 7711/21 关于维修和修改印刷电路板和电子元件的法规涵盖了各种柔性电路的返工和维护过程。对于本标准中列出的每种工艺,根据每种工艺返工或维修柔性电路的适用性,字母F 在该节的标题下添加了电路板类型在流程文档的右上角。这个标准中甚至还有专门针对柔性电路的导体修复标准。步骤7.1.1中修复覆盖在柔性电路上的导体的各种过程。
这里举一个例子来说明导体的修复。图2显示了一个撕裂的柔性电路,它是刚性-柔性印刷电路板的一部分。该电路板使用IPC 7721 3.5.1中的标准流程来修复材料。这里的导线连接处安装了一个铜箔跳线,替换了损坏的导线,然后两者焊接在一起。这种修复的结果可以在图3中看到。
图3。修复底部Kapton材料和导体
柔性电路元件的返工和维修技术在不断发展,柔性电路元件的返工和维修仍然面临着巨大的挑战。由于电子组装行业长期以来都是刚性电路板的天下,所以寻求基于刚性电路板的柔性电路的最佳修复方法应该是一个很好的参考。
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