挠性电路上的图形电镀

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图形电镀描述了挠性电路行业广泛采用的一种制作工艺，该工艺可以选择性地电镀铜到导通孔和连接到导通孔的焊盘上。其余的铜导线没有镀层。用来描述这一特征的另一个行业术语是仅焊盘电镀。用这种加工方法制作电路要求两个光刻步骤。第一次成像/显影流程提供了铜导通孔和焊盘的电镀化学方法。第二步流程重复成像，界定出铜导线图形。术语“图形”被描述为选择性地电镀焊盘，它略高于周围的铜区域，形成了看起来像一个图形的物理特征。

图形电镀有两个主要应用领域：

1．动态弯曲应用（当要求连续或频繁弯曲挠性电路时）

2．阻抗控制应用（常常是高速信号应用的要求）

01

动态弯曲

一些挠性电路应用要求在操作消费装置期间电路的特定区域是可弯曲的。在产品寿命周期内，所要求的弯曲周期如果不是数百万次（磁盘驱动器上的读/写头的互连）；也可能会是数千次（笔记本电脑的打开和关闭）。每个动态弯曲应用都有一个唯一的动作、弯曲半径、循环加速及邻近电路特点的组合，所有这些都可能会影响弯曲寿命性能。避免由于图形电镀将电镀铜加在导线上，是延长弯曲寿命的常见做法。与压延退火铜相比，由于电镀铜有不同的晶粒结构，这种晶粒结构不易弯曲，反复弯曲容易折断。

为了进一步优化弯曲寿命，制作商常常会采用并/或推荐附加设计规则，这其中包括了材料组合及材料特点：

丨采用晶粒方向与铜卷长度平行的压延退火铜箔。

丨确定面板上电路的方向，使晶粒方向与弯曲面垂直。

丨平衡材料厚度，将铜层放置于弯曲电路的中性轴中。这样可防止弯曲时铜被压缩或拉伸。

丨避免弯曲区域有任何不规则形状的导线，或包含如导通孔这样的特征（最好是具有相同宽度的平行导线通过动态弯曲区域）。

丨对于长期弯曲而言，薄铜通常比厚铜表现更佳。

这些设计惯例，再加上图形电镀，将有助于确保电路设计可实现最佳的弯曲寿命。理想情况下，挠性电路应该在模拟的终端产品环境下进行验证测试，以确认能达到预期性能，获取一些经验数据。

02

阻抗控制

经常采用高速电子部件的应用要求阻抗控制。如果是动态弯曲应用，特定结构和材料组合是比较理想的。

丨同质介质材料（ER）

丨顶层和底部接地层之间有等效的介质厚度间隔。

丨铜厚度和宽度保持一致。

丨铜间隔一致。

电镀铜厚度是一个变量，随电镀表面、非电镀铜而变。电路铜镀层厚度的差异可达10%，这并不是不常见，因为电流密度差异会造成电镀速率不同。这种差异会转化为阻抗差异。阻抗控制电路的仅焊盘电镀在个别部件内或多个产品构建之间差异会较小。

阻抗控制的另一关键方面是介质叠层的相对介质（ER）常数。介质叠层是由一层介质膜或由粘合剂粘连在一起的多层介质膜组成的。粘合剂的介质系数与介质膜的介质系数不同。使用无粘合剂的层压板会减少由粘合剂造成的差异，通常会形成更一致的阻抗。

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