PCB-Neuigkeiten - Das Hauptmaterial für die Herstellung von flexiblen Leiterplatten in der Leiterplattenfabrik

Da das schnell wachsende Feld der Elektronik- und Telekommunikationstechnik technologische Innovationen erfordert, suchen Ingenieure und Wissenschaftler ständig nach neuen Wegen, um die Qualität, den Lebenszyklus und die Zuverlässigkeit des Endprodukts zu verbessern. Aus diesem Grund stehen flexible PCB-Materialien im Fokus der aktuellen Forschung. Flexible Leiterplatten finden sich in fast allen elektronischen Geräten um uns herum (wie Druckern, Scannern, hochauflösenden Kameras, Mobiltelefonen, Taschenrechnern usw.). Daher können die Erforschung flexibler Leiterplattenmaterialien und die Verbesserung des Herstellungsprozesses die Produktionskosten im größten Umfang senken und die Qualität und Zuverlässigkeit verbessern. Endprodukt. In diesem Artikel werden wir die wichtigsten Materialtypen analysieren, die im flexiblen Leiterplattenherstellungsprozess verwendet werden. Eigenschaften der flexiblen Leiterplatte: Wir wissen, dass flexible Leiterplatten leicht gebogen werden können und mikroelektronische Komponenten installieren können. Es ist auch sehr leicht und ultradünn, so dass es in jedem kleinen Fach oder Gehäuse installiert werden kann, das für themenbezogene elektronische Produkte oder Endprodukte konzipiert ist. Flexible Leiterplatten eignen sich am besten für Anwendungen, die den Platzbeschränkungen des Gehäuses gerecht werden müssen. Gemeinsame Substratmaterialtypen für flexible Leiterplatten: Matrix: Das wichtigste Material in einer flexiblen Leiterplatte oder einer starren Leiterplatte ist sein Basissubstratmaterial. Es ist das Material, auf dem die gesamte Leiterplatte steht. Bei starren Leiterplatten ist das Substratmaterial normalerweise FR-4. Bei Flex PCB sind jedoch die häufig verwendeten Substratmaterialien Polyimid- (PI)-Folie und PET- (Polyester-) Folie. Darüber hinaus können auch Polymerfolien wie PEN (Polyethylenphthalat) verwendet werden. Diester), PTFE und Aramid usw. Polyimid (PI) "Duroplastharz" ist immer noch das am häufigsten verwendete Material für Flex PCB. Es hat eine ausgezeichnete Zugfestigkeit, ist sehr stabil in einem breiten Betriebstemperaturbereich von -200 O C bis 300 O C, hat chemische Beständigkeit, ausgezeichnete elektrische Eigenschaften, hohe Haltbarkeit und ausgezeichnete Hitzebeständigkeit. Im Gegensatz zu anderen duroplastischen Harzen kann es seine Elastizität auch nach thermischer Polymerisation beibehalten. Die Nachteile von PI-Harz sind jedoch schlechte Reißfestigkeit und hohe Feuchtigkeitsaufnahme Rate. Auf der anderen Seite hat PET (Polyester)-Harz eine schlechte Hitzebeständigkeit, "was es für das direkte Schweißen ungeeignet macht", aber es hat gute elektrische und mechanische Eigenschaften. Ein anderes Substrat, PEN, hat eine bessere mittlere Leistung als PET, aber nicht besser als PI. Flüssigkristallpolymer (LCP)-Substrat: LCP ist ein schnell beliebtes Substratmaterial in Flex PCB. Dies liegt daran, dass es die Mängel von PI-Substraten überwindet und gleichzeitig alle Eigenschaften von PI beibehält. LCP hat Feuchtigkeitsbeständigkeit und Feuchtigkeitsbeständigkeit in%, und die dielektrische Konstante bei 1 GHz ist. Dies macht es berühmt in Hochgeschwindigkeits-Digitalschaltungen und Hochfrequenz-HF-Leiterplatten. Die geschmolzene Form von LCP wird TLCP genannt, die spritzgegossen und zu einem flexiblen PCB-Substrat gepresst werden kann und leicht recycelt werden kann.

Harz: Ein anderes Material ist ein Harz, das die Kupferfolie und das Basismaterial fest verbindet. Das Harz kann PI-Harz, PET-Harz, modifiziertes Epoxidharz und Acrylharz sein. Harz, Kupferfolie (oben und unten) und Substrat bilden ein Sandwich namens "Laminat". Dieses Laminat wird FCCL (Flexible Copper Clad Laminate) genannt und wird durch Anwendung von hoher Temperatur und hohem Druck auf den "Stapel" durch automatisches Pressen in einer kontrollierten Umgebung gebildet. Unter den erwähnten Harztypen weisen modifizierte Epoxidharze und Acrylharze starke Haftungseigenschaften auf. Diese Haftharze beeinträchtigen die elektrischen und thermischen Eigenschaften von Flex PCB und verringern die Dimensionsstabilität. Diese Klebstoffe können auch Halogene enthalten, die umweltschädlich sind und durch EU-Vorschriften eingeschränkt sind. Gemäß diesen Umweltschutzvorschriften ist die Verwendung von 7 Gefahrstoffen eingeschränkt, darunter Blei (Pb), Quecksilber (Hg), Cadmium (Cd), sechswertiges Chrom (Cr 6+), polybromierte Biphenyle (PBB), polybromierte Diphenylether (PBDE), Bis(2-Ethylhexyl)-Phthalat (DEHP) und Butylbenzylphthalat (BBP). Daher ist die Lösung für dieses Problem die Verwendung eines 2-lagigen FCCL ohne Klebstoff. 2L FCCL hat gute elektrische Eigenschaften, hohe Hitzebeständigkeit und gute Dimensionsstabilität, aber seine Herstellung ist schwierig und kostspielig. Kupferfolie: Ein weiteres Spitzenmaterial in flexiblen Leiterplatten ist Kupfer. Leiterplatten-Leiterbahnen, Leiterbahnen, Pads, Durchkontaktierungen und Löcher werden mit Kupfer als leitfähigem Material gefüllt. Wir alle kennen die leitfähigen Eigenschaften von Kupfer, aber wie diese Kupferspuren auf die Leiterplatte gedruckt werden, ist immer noch ein Thema der Diskussion. Es gibt zwei Kupferabscheidungsverfahren auf dem 2L-FCCL (2-Layer Flexible Copper Clad Laminat)-Substrat. 1-Beschichtung 2-Laminierung. Die Galvanik-Methode hat weniger Klebstoffe, während Laminate Klebstoffe enthalten.Beschichtung: Wenn eine ultradünne Flex-Leiterplatte erforderlich ist, ist das herkömmliche Verfahren zum Laminieren von Kupferfolie auf einem PI-Substrat durch einen Harzkleber nicht geeignet. Dies liegt daran, dass der Laminierungsprozess eine 3-lagige Struktur hat, das heißt, (Cu-Adhesive-PI) die gestapelte Schicht dicker macht, so dass es für doppelseitige FCCL nicht empfohlen wird. Daher wird ein anderes Verfahren namens "Sputtern" verwendet, bei dem Kupfer durch ein nasses oder trockenes Verfahren durch "elektrolose" Galvanik auf die PI-Schicht gesputtet wird. Diese galvanische Beschichtung legt eine sehr dünne Kupferschicht (Samenschicht) ab, und im nächsten Schritt, genannt "Galvanisieren", wird eine weitere Kupferschicht abgeschieden, wo eine dickere Kupferschicht auf der dünnen Kupferschicht (Samenschicht) abgeschieden wird. Dieses Verfahren erfordert keine Verwendung von Harzklebern, um eine starke Bindung zwischen PI und Kupfer zu bilden.laminiert: Bei diesem Verfahren wird das PI-Substrat mit der ultradünnen Kupferfolie durch eine Deckschicht laminiert. Coverlay ist eine Verbundfolie, bei der ein duroplastischer Epoxidkleber auf eine Polyimidfolie beschichtet wird. Dieser Abdeckkleber hat eine ausgezeichnete Hitzebeständigkeit und einen guten elektrischen Isolator, mit biegenden, schwer entflammbaren und spaltfüllenden Eigenschaften. Die spezielle Art der Deckschicht heißt "Photo Imageable Coverlay (PIC)", die eine hervorragende Haftung, gute Flexibilität und Umweltfreundlichkeit aufweist. Die Nachteile von PIC sind jedoch schlechte Hitzebeständigkeit und niedrige Glasübergangstemperatur (Tg)Rollenglühen (RA) und Elektrodeposition (ED) Kupferfolie: Der Hauptunterschied zwischen den beiden liegt in ihrem Herstellungsprozess. ED-Kupferfolie wird aus CuSO4-Lösung durch Elektrolyse hergestellt, bei der Cu2+ in eine rotierende Kathodenrolle getaucht und abgezogen wird, und dann ED-Kupfer hergestellt wird. Das RA-Kupfer mit unterschiedlichen Stärken wird im Pressverfahren aus hochreinem Kupfer (>%) hergestellt. Elektrodeponiertes (ED)-Kupfer hat eine bessere Leitfähigkeit als gewalzglühtes (RA)-Kupfer, und RA hat eine viel bessere Duktilität als ED. Für Flex-Leiterplatten ist RA eine bessere Wahl in Bezug auf Flexibilität und ED ist eine bessere Wahl für Leitfähigkeit.