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關(guān)于柔性電路板,看完這一篇就夠了!

2019-07-23 09:21

一、FPC簡介

  FPC:英文全拼Flexible Printed Circuit ,其中文意思是柔性印制線路板,簡稱軟板。它是通過在一種可曲饒的基材表面利用光成像圖形轉(zhuǎn)移和蝕刻工藝方法而制成導(dǎo)體電路圖形,雙面和多層電路板的表層與內(nèi)層通過金屬化孔實現(xiàn)內(nèi)外層電氣聯(lián)通 ,線路圖形表面以PI與膠層保護(hù)與絕緣。

  主要分為單面板、鏤空板、雙面板、多層板、軟硬結(jié)合板。

  PCB:英文全拼Printed Circuit Board,其中文意思是鋼性印制線路板,簡稱硬板;

二、發(fā)展趨勢

  軟板行業(yè)最早在日本興起,時間大約是2002年。日本外的軟板行業(yè)自2003年開始萌芽,2005年飛速擴(kuò)展,2006年則出現(xiàn)下滑,2007年年中軟板行業(yè)落至谷底,2008年開始復(fù)蘇。

  在2005年,軟板行業(yè)門檻低,利潤高,吸引一大批企業(yè)進(jìn)入。進(jìn)入2006年,競爭變得日益激烈,供大于求的現(xiàn)象非常嚴(yán)重,很多企業(yè)為了生存不得不將價格一降再降,甚至賠本經(jīng)營。同時,軟板產(chǎn)業(yè)的下游客戶,如大型的EMS廠家,增設(shè)軟板部門,不再外包軟板業(yè)務(wù),導(dǎo)致軟板行業(yè)雪上加霜。

  2007年是軟板行業(yè)風(fēng)雨飄搖的一年。首先是利潤大幅度下滑,軟板大廠M-FLEX 2007財年的凈利潤只有300萬美元,而2006財年凈利潤達(dá)4040萬美元,凈利潤下滑了93%。香港上市的佳通科技2007財年虧損2980萬美元,而其2006財年則盈利1240萬美元。其次是銷售額下降,臺灣第一大軟板廠嘉聯(lián)益,2004年銷售額77.9億臺幣,之后連續(xù)3年下滑,2007年銷售額為65.41億臺幣。

  再次是毛利率下滑,嘉聯(lián)益2004年毛利率是29%,2007年下降到12%。韓國第一大軟板企業(yè)Young Poong則將軟板業(yè)務(wù)從上市公司里剝離,以免投資人的臉色太難看。大廠尚且如此,小廠就直接倒閉。

  小廠的大量倒閉給軟板行業(yè)帶來了機(jī)會,軟板行業(yè)自2008年初開始復(fù)蘇。但是軟板行業(yè)又面臨了新的難題,這就是經(jīng)濟(jì)下滑。2008年伊始,全球經(jīng)濟(jì)出現(xiàn)了下滑的勢頭,高漲的油價,次貸危機(jī),糧食價格暴漲。全球經(jīng)濟(jì)進(jìn)入下降通道,尤其是新興國家。軟板的需求下滑源于消費類電子產(chǎn)品。經(jīng)濟(jì)處于下降通道時,首先遭受打擊的就是這些非剛性需求的消費類電子產(chǎn)品的需求:包括手機(jī)、筆記本電腦、平板電視、液晶顯示器、數(shù)碼相機(jī)、DV等產(chǎn)品。

三、柔性電路板的特點

⒈ 短:組裝工時短

  所有線路都配置完成,省去多余排線的連接工作;

⒉ 小:體積比PCB(硬板)小

  可以有效降低產(chǎn)品體積,增加攜帶上的便利性;

⒊ 輕:重量比 PCB (硬板)輕

  可以減少最終產(chǎn)品的重量;

4. 薄:厚度比PCB(硬板)薄

  可以提高柔軟度,加強(qiáng)再有限空間內(nèi)作三度空間的組裝。

柔性電路板的優(yōu)點

  柔性印刷電路板是用柔性的絕緣基材制成的印刷電路,具有許多硬性印刷電路板不具備的優(yōu)點:

1.可以自由彎曲、卷繞、折疊,可依照空間布局要求任意安排,并在三維空間任意移動和伸縮,從而達(dá)到元器件裝配和導(dǎo)線連接的一體化;

2.利用FPC可大大縮小電子產(chǎn)品的體積和重量,適用電子產(chǎn)品向高密度、小型化、高可靠方向發(fā)展的需要。因此,F(xiàn)PC在航天、軍事、移動通訊、手提電腦、計算機(jī)外設(shè)、PDA、數(shù)字相機(jī)等領(lǐng)域或產(chǎn)品上得到了廣泛的應(yīng)用;

3.FPC還具有良好的散熱性和可焊性以及易于裝連、綜合成本較低等優(yōu)點,軟硬結(jié)合的設(shè)計也在一定程度上彌補(bǔ)了柔性基材在元件承載能力上的略微不足。

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柔性電路板的缺點

1.一次性初始成本高:由于柔性PCB是為特殊應(yīng)用而設(shè)計、制造的,所以開始的電路設(shè)計、布線和照相底版所需的費用較高。除非有特殊需要應(yīng)用軟性PCB外,通常少量應(yīng)用時,最好不采用;

2.軟性PCB的更改和修補(bǔ)比較困難:柔性PCB一旦制成后,要更改必須從底圖或編制的光繪程序開始,因此不易更改。其表面覆蓋一層保護(hù)膜,修補(bǔ)前要去除,修補(bǔ)后又要復(fù)原,這是比較困難的工作;

3.尺寸受限制:軟性PCB在尚不普的情況下,通常用間歇法工藝制造,因此受到生產(chǎn)設(shè)備尺寸的限制,不能做得很長,很寬;

4.操作不當(dāng)易損壞:裝連人員操作不當(dāng)易引起軟性電路的損壞,其錫焊和返工需要經(jīng)過訓(xùn)練的人員操作。

四、FPC主要原材

其主要原材料右:1、基材,2、覆蓋膜, 3、補(bǔ)強(qiáng), 4、其它輔助材料。

1、基材

1.1有膠基材

  有膠基材主要有三部分組成:銅箔、膠、和PI,有單面基材和雙面基材兩種類別,只有一面銅箔的材料為單面基材,有兩面銅箔的材料為雙面基材。

1.2無膠基材

  無膠基材即是為沒有膠層的基材,其是相對于普通有膠基材而言,少了中間的膠層,只有銅箔和PI兩部分組成,比有膠基材具有更薄、更好的尺寸穩(wěn)定性、更高的耐熱性、更高的耐彎折性,更好的耐化學(xué)性等優(yōu)點,現(xiàn)在已被廣泛使用。

  銅箔:目前常用銅箔厚度有如下規(guī)格,1OZ 、1/2OZ 、1/3OZ ,現(xiàn)在推出1/4OZ厚度的更薄的銅箔,但目前國內(nèi)已在使用此種材料,在做超細(xì)路(線寬線距為0.05MM及以下)產(chǎn)品。隨著客戶要求的越來越高,此種規(guī)格的材料在將來將會被廣泛使用。

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2、覆蓋膜

  主要有三部分組成:離型紙、膠、和PI,最終保留在產(chǎn)品上只有膠、和PI兩部分,離型紙在生產(chǎn)過程中將被撕掉后不再使用(其作用保護(hù)膠上有異物)。

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3、補(bǔ)強(qiáng)

  為FPC特定使用材料,在產(chǎn)品某特定部位使用,以增加支撐強(qiáng)度,彌補(bǔ)FPC較“軟”的特點。

  目前常用補(bǔ)強(qiáng)材料有以下幾種:

1)FR4補(bǔ)強(qiáng):主要成分為玻璃纖維布和環(huán)氧樹脂膠 組成,同PCB所用FR4材料相同;

2)鋼片補(bǔ)強(qiáng):組成成分為鋼材,具有較強(qiáng)的硬度及 支撐強(qiáng)度;

3) PI補(bǔ)強(qiáng):同覆蓋膜相同,有PI和膠離型紙三部分組成,只是其PI 層更厚,從2MIL到9MIL均可配比生產(chǎn)。

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4、其他輔材

1)純膠:此粘合膠膜是一種熱固化型丙烯酸酯類粘合膠膜有保護(hù)紙/離型膜和一層膠組成,主要用于分層板、軟硬結(jié)合板、及FR-4/鋼片補(bǔ)強(qiáng)板,起到粘合作用。

2)電磁保護(hù)膜:粘貼于板面起屏蔽作用。

3)純銅箔:只有銅箔組成,主要用于鏤空板生產(chǎn)。

五、FPC的類型

FPC類型有以下6種區(qū)分:

A、單面板:只有一面有線路。

B、雙面板:兩面都有線路。

C、鏤空板:又稱窗口板(手指面開窗)。

D、分層板:兩面線路(分開)。

E、多層板:兩層以上線路。

F、軟硬結(jié)合板:軟板與硬板相結(jié)合的產(chǎn)品。

六、FPC工藝流程

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