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【技術科普】一鍵了解FPC(柔性電路板)的組成材料

2024-11-06 02:43

基于中國FPC的廣闊市場,FPC在手機電子行業的發展進入到全球充分競爭階段,一方面,市場空間較為飽和;另一方面,新能源汽車以及動力電池市場的爆發,也讓FPC尋找到應用的新窗口。

 “老產品新應用”,這正是FPC如今需要突破的新標簽。

   

柔性電路板(FPC,Flexible Printed Circuit)是以柔性覆銅板為基材制成的一種電路板,作為信號傳輸的媒介應用于電子產品的連接,具備配線組裝密度高、彎折性好、輕量化、工藝靈活等特點。

FPC一般可分為單層 FPC、雙層 FPC、多層 FPC 和軟硬結合板。

柔性電路板 FPC 的特點

柔性電路板FPC 分類

FPC組成材料

絕緣薄膜

絕緣薄膜形成了電路的基礎層,粘接劑將銅箔粘接至了絕緣層上。在多層設計中,它再與內層粘接在一起。它們也被用作防護性覆蓋,以使電路與灰塵和潮濕相隔絕,并且能夠降低在撓曲期間的應力,銅箔形成了導電層。

絕緣薄膜材料有許多種類,但是最為常用的是聚酷亞胺和聚酯材料。目前在美國所有柔性電路制造商中接近80%使用聚酰亞胺薄膜材料,另外約20%采用了聚酯薄膜材料。聚酰亞胺材料具有非易燃性,幾何尺寸穩定,具有較高的抗扯強度,并且具有承受焊接溫度的能力,聚酯,也稱為聚乙烯雙苯二甲酸鹽(Polyethyleneterephthalate簡稱:PET),其物理性能類似于聚酰亞胺,具有較低的介電常數,吸收的潮濕很小,但是不耐高溫。

 

 聚酯的熔化點為250℃,玻璃轉化溫度(Tg)為80℃,這限制了它們在要求進行大量端部焊接的應用場合的使用。在低溫應用場合,它們呈現出剛性。盡管如此,它們還是適合于使用在諸如電話和其它無需暴露在惡劣環境中使用的產品上。聚酰亞胺絕緣薄膜通常與聚酰亞胺或者丙烯酸粘接劑相結合,聚酯絕緣材料一般是與聚酯粘接劑相結合。與具有相同特性的材料相結合的優點,在干焊接好了以后,或者經多次層壓循環操作以后,能夠具有尺寸的穩定性。在粘接劑中其它的重要特性是較低的介電常數、較高的絕緣阻值、高的玻璃轉化溫度和低的吸潮率。

 

導體

在一些柔性電路中,采用了由鋁材或者不銹鋼所形成的剛性構件,它們能夠提供尺寸的穩定性,為元器件和導線的安置提供了物理支撐,以及應力的釋放。粘接劑將剛性構件和柔性電路粘接在了一起。另外還有一種材料有時也被應用于柔性電路之中,它就是粘接層片,它是在絕緣薄膜的兩側面上涂覆有粘接劑而形成。粘接層片提供了環境防護和電子絕緣功能,并且能夠消除一層薄膜,以及具有粘接層數較少的多層的能力。

銅箔適合于使用在柔性電路之中,它可以采用電淀積(Electrodeposited簡稱:ED),或者鍍制。采用電淀積的銅箔一側表面具有光澤,而另一側被加工的表面暗淡無光澤。它是具有柔順性的材料,可以被制成許多種厚度和寬度,ED銅箔的無光澤一側,常常經特別處理后改善其粘接能力。鍛制銅箔除了具有柔韌性以外,還具有硬質平滑的特點,它適合于應用在要求動態撓曲的場合之中。

 

粘接劑

粘接劑除了用于將絕緣薄膜粘接至導電材料上以外,它也可用作覆蓋層,作為防護性涂覆,以及覆蓋性涂覆。兩者之間的主要差異在于所使用的應用方式,覆蓋層粘接覆蓋絕緣薄膜是為了形成疊層構造的電路。粘接劑的覆蓋涂覆所采用的篩網印刷技術。不是所有的疊層結構均包含粘接劑,沒有粘接劑的疊層形成了更薄的電路和更大的柔順性。它與采用粘接劑為基礎的疊層構造相比較,具有更佳的導熱率。由于無粘接劑柔性電路的薄型結構特點,以及由于消除了粘接劑的熱阻,從而提高了導熱率,它可以使用在基于粘接劑疊層結構的柔性電路無法使用的工作環境之中。

六種FPC結構圖

 

銅箔基板(Copper Film)

銅箔:基本分成電解銅與壓延銅兩種。厚度上常見的為1oz 1/2oz 和 1/3 oz

基板膠片:常見的厚度有1mil與1/2mil兩種。

膠(接著劑):厚度依客戶要求而決定。

覆蓋膜保護膠片(Cover Film)

覆蓋膜保護膠片:表面絕緣用。常見的厚度有1mil與1/2mil

膠(接著劑):厚度依客戶要求而決定

離形紙:避免接著劑在壓著前沾附異物;便于作業

 

軟板補強板(PI Stiffener Film)

補強板:補強FPC的機械強度,方便表面實裝作業。常見的厚度有3mil到9mil

膠(接著劑):厚度依客戶要求而決定

離形紙:避免接著劑在壓著前沾附異物

EMI:電磁屏蔽膜,保護線路板內線路不受外界(強電磁區或易受干擾區)干擾

FPC生產流程

FPC(柔性電路板)的組成材料就是以上這些,希望這些分享能讓你更加了解FPC。

 

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