Leiterplattentechnisch - Einführung von FPCB-Materialeigenschaften

FPCB, auch bekannt als flexible Leiterplatte, wird auch als Softboard bezeichnet. Im Vergleich zu harten, nicht flexiblen Leiterplatten oder HDI bildet FPCB einen scharfen Kontrast zwischen weichen und harten Materialeigenschaften. Es ist heute im Design elektronischer Produkte gleichwertig geworden. Gemeinsame weiche und harte interoperable gemischte Anwendungsflexibilität, und dieser Artikel wird sich auf die weichen Eigenschaften des Soft Boards konzentrieren, aus der Perspektive von Materialien, Herstellungsprozessen und Schlüsselkomponenten diskutieren und die Verwendungsbeschränkungen des Soft Boards erklären.

FPCB-Materialeigenschaften

Die Produkteigenschaften von FPCB haben neben dem weichen Material tatsächlich eine leichte Textur und eine sehr dünne/leichte Struktur. Das Material kann viele Male gebogen werden, ohne das Isoliermaterial der harten Leiterplatte zu brechen. Das flexible Kunststoffsubstrat und die Drahtanordnung der flexiblen Platine machen die flexible Platine nicht in der Lage, den übermäßig hohen Leitungsstrom und die zu hohe Spannung zu bewältigen. Daher ist das flexible Leiterplattendesign bei der Anwendung von elektronischen Hochleistungsschaltungen fast unsichtbar. Stromverbrauch elektronische Produkte, die Verwendung von Soft Boards ist ziemlich groß.

Da die Kosten der weichen Platte immer noch durch das Schlüsselmaterial PI gesteuert werden, sind die Stückkosten hoch, so dass beim Entwerfen des Produkts die weiche Platte normalerweise nicht als Hauptträgerplatte verwendet wird, aber das Schlüsseldesign, das "weiche" Eigenschaften erfordert, wird teilweise angewendet. Oben, zum Beispiel, die Soft-Board-Anwendung des elektronischen Zoomobjektivs der Digitalkamera oder das Soft-Board-Material der elektronischen Schaltung des optischen Laufwerks Lesekopfes, sind alle auf die Situation zurückzuführen, in der die elektronischen Komponenten oder Funktionsmodule bewegt werden müssen und die Hartplatinenmaterialien nicht kompatibel sind., Ein Beispiel für das Design einer weichen Leiterplatte.

Früher wurde es vor allem in der Luft- und Raumfahrt und militärischen Anwendungen eingesetzt, und jetzt glänzt es in Unterhaltungselektronik-Anwendungen.

In den 1960er Jahren war die Verwendung von Softboards ziemlich üblich. Damals war der Stückpreis für fertige Softboards hoch. Obwohl sie leicht, biegbar und dünn waren, waren die Stückkosten immer noch hoch. Damals wurden sie nur für Hightech-, Luft- und Raumfahrtzwecke und militärische Zwecke verwendet. Für mehr. Ende der 1990er Jahre begannen FPCs in Unterhaltungselektronik weit verbreitet zu werden. Rund 2000 waren die Vereinigten Staaten und Japan die häufigsten Hersteller von FPCs. Der Hauptgrund war, dass FPC-Materialien unter der Kontrolle großer Lieferanten in den USA und Japan standen. Aufgrund der Einschränkungen bleiben die Kosten für flexible Leiterplatten hoch.

PI wird auch als "Polyimid" bezeichnet. Unter PI können seine Hitzebeständigkeit und molekulare Struktur in verschiedene Strukturen wie voll aromatisches PI und semiaromatisches PI unterteilt werden. Vollaromatisches PI gehört zum linearen Typ. Die Materialien sind unplausible und infundierbare und thermoplastische Substanzen, die Eigenschaften von infundierbaren Materialien können während der Produktion nicht spritzgegossen werden, aber das Material kann komprimiert und gesintert werden, und die anderen können durch Spritzgießen hergestellt werden.

Halbaromatisches PI, Polyetherimid gehört zu dieser Art von Material. Polyetherimid ist im Allgemeinen thermoplastisch und kann durch Spritzguss hergestellt werden. Wie für duroplastisches PI, können verschiedene Rohstoffeigenschaften für Laminierungsformen von imprägnierten Materialien, Kompressionsformen oder Transferformen verwendet werden.

FPCB Board Material hat hohe Hitzebeständigkeit und hohe Stabilität Leistung

In Bezug auf die Endprodukte aus chemischen Materialien kann PI als Dichtungen, Dichtungen und Dichtungsmaterialien verwendet werden, während bismale Materialien als Basismaterial von flexiblen mehrschichtigen Leiterplatten verwendet werden können. Vollaromatische Materialien sind organisch im Einsatz. Unter den Polymermaterialien ist es das Material mit der höchsten Hitzebeständigkeit, und die Hitzebeständigkeitstemperatur kann 250~360°C erreichen! Was die bismale Art PI betrifft, die als flexible Leiterplatte verwendet wird, ist die Hitzebeständigkeit etwas niedriger als die des voll aromatischen PI, im Allgemeinen um 200°C.

Bismale Typ PI hat ausgezeichnete mechanische Materialeigenschaften, extrem niedrige Temperaturänderungen und kann einen hochstabilen Zustand in Hochtemperaturumgebungen mit minimaler Kriechverformung und niedriger Wärmeausdehnungsrate beibehalten! Im Temperaturbereich von -200~+250°C ist die Änderung des Materials klein. Darüber hinaus hat der bismale Typ PI eine ausgezeichnete chemische Beständigkeit. Wenn in 5% Salzsäure bei 99°C eingetaucht wird, kann die Zugfestigkeitsrückhalterate des Materials immer noch ein bestimmtes Leistungsniveau beibehalten. Darüber hinaus hat der bismale Typ PI ausgezeichnete Reib- und Verschleißeigenschaften, und es kann auch einen gewissen Grad an Verschleißfestigkeit haben, wenn er in Anwendungen verwendet wird, die anfällig für Verschleiß sind.

Neben den wesentlichen Materialeigenschaften ist auch die Struktur des FPCB-Substrats ein Schlüsselfaktor. Der FPCB ist eine Deckfolie (Oberschicht) als Isolier- und Schutzmaterial, und das isolierende Basismaterial, die gewalzte Kupferfolie und der Klebstoff bilden den gesamten FPCB. Das Substratmaterial von FPCB hat isolierende Eigenschaften. Im Allgemeinen werden zwei Hauptmaterialien, Polyester (PET) und Polyimid (PI), häufig verwendet. PET oder PI haben jeweils ihre Vor- und Nachteile.

FPCB-Produktionsmaterialien und -verfahren verbessern die Flexibilität des Terminals

FPCB hat viele Anwendungen in Produkten, aber im Grunde ist es nichts anderes als Verdrahtung, gedruckte Schaltungen, Steckverbinder und multifunktionale integrierte Systeme. Entsprechend der Funktion kann es in Raumdesign unterteilt werden, seine Form ändern, Falten, Biegungen und Montage annehmen, und FPCB-Design kann verwendet werden, um das elektrostatische Interferenzproblem elektronischer Geräte zu verhindern. Bei der Verwendung flexibler Leiterplatten, wenn die Kosten nicht berücksichtigt werden und die Produktionsqualität direkt auf der flexiblen Platine strukturiert ist, ist nicht nur das Designvolumen relativ reduziert, sondern das Volumen des Gesamtprodukts kann aufgrund der Eigenschaften der Platine auch stark reduziert werden.

Die Substratstruktur von FPCB ist recht einfach, hauptsächlich bestehend aus der oberen Schutzschicht und der mittleren Drahtschicht. Bei der Massenproduktion kann die Soft-Spot-Leiterplatte mit Positionierlöchern für die Ausrichtung und Nachbearbeitung des Produktionsprozesses abgestimmt werden. Was die Verwendung von FPCB betrifft, kann die Form der Platine entsprechend dem Platzbedarf geändert werden, oder sie kann in einer gefalteten Form verwendet werden.Solange die mehrschichtige Struktur Anti-EMI und statische Widerstands-Isolierung Design auf der äußeren Schicht annimmt, kann die flexible Leiterplatte auch hocheffiziente EMI-Probleme erreichen, um das Design zu verbessern.

Auf der Schlüsselschaltung der Leiterplatte ist die oberste Struktur des FPCB Kupfer, das RA (gewalztes geglühtes Kupfer), ED (elektrodeposited) usw. umfasst. Die Herstellungskosten von ED-Kupfer sind ziemlich niedrig, aber das Material ist anfälliger für Bruch oder Fehler. Die Produktionskosten von RA (gewalztes geglühtes Kupfer) sind relativ hoch, aber seine Flexibilität ist besser. Daher bestehen die meisten flexiblen Leiterplatten, die im hohen Durchbiegungszustand verwendet werden, aus RA-Materialien.

Was die Formung von FPCB betrifft, ist es notwendig, verschiedene Schichten der Deckschicht, kalandriertes Kupfer und Basismaterial durch einen Klebstoff zu verbinden. Zu den im Allgemeinen verwendeten Klebstoffen gehören Acryl und Mo Epoxy. Es gibt zwei Haupttypen. Epoxidharz hat eine geringere Hitzebeständigkeit als Acryl und wird hauptsächlich für Haushaltswaren verwendet. Acryl hat die Vorteile der hohen Hitzebeständigkeit und der hohen Haftfestigkeit, aber seine Isolierungs- und elektrischen Eigenschaften Schlecht, und in der FPCB-Fertigungsstruktur macht die Dicke des Klebstoffs 20-40μm (Mikrometer) der Gesamtdicke aus.

Für hochbiegsame Anwendungen können Verstärkung und integrierte Konstruktion verwendet werden, um die Materialleistung zu verbessern

Im FPCB-Herstellungsprozess werden zuerst die Kupferfolie und das Substrat hergestellt, und dann wird der Schneidprozess durchgeführt, und dann werden die Perforations- und Galvanikbetriebe durchgeführt. Nachdem die Löcher des FPCB im Voraus abgeschlossen sind, wird der Photoresist-Materialbeschichtungsprozess gestartet und der Beschichtungsprozess abgeschlossen. Im FPCB-Belichtungs- und Entwicklungsprozess wird die zu ätzende Schaltung im Voraus verarbeitet. Nach Abschluss der Belichtungs- und Entwicklungsbearbeitung wird der Lösungsmittelätzvorgang durchgeführt. Zu diesem Zeitpunkt wird nach dem Ätzen bis zu einem gewissen Grad der leitfähige Kreislauf gebildet, und die Oberfläche wird gereinigt, um das Lösungsmittel zu entfernen. Der Klebstoff wird gleichmäßig auf der FPCB-Basisschicht und der Oberfläche der geätzten Kupferfolie beschichtet, und dann wird die Deckschicht befestigt.

Nach Abschluss der oben genannten Operationen ist die FPCB etwa 80% abgeschlossen. Zu diesem Zeitpunkt müssen wir uns noch mit den Verbindungspunkten des FPCB befassen, wie z. B. die Öffnung des Führungsschweißprozesses zu erhöhen usw., und dann die Erscheinungsverarbeitung des FPCB durchführen, wie z. B. Laserschneiden Nach einem bestimmten Aussehen, wenn der FPCB eine weiche und harte Verbundplatte ist oder mit dem Funktionsmodul geschweißt werden muss, Dann wird die Sekundärbearbeitung zu diesem Zeitpunkt durchgeführt, oder es ist mit einer Bewehrungsplatte ausgelegt.

FPCB hat viele Verwendungen, und es ist nicht schwer zu machen. Nur FPCB selbst kann keine zu komplizierten und kompakten Schaltungen herstellen, da zu dünne Schaltungen dazu führen, dass die Kupferfolie-Querschnittsfläche zu klein ist. Wenn der FPCB gebogen ist, ist es einfach Die interne Schaltung ist gebrochen, so dass die Schaltung, die zu kompliziert ist, meistens die Kern-HDI-High-Density-Multilayer-Platine verwendet, um die entsprechenden Schaltungsanforderungen zu bewältigen, nur eine große Anzahl von Datenübertragungsschnittstellen oder Daten-I/O-Übertragungsverbindungen von verschiedenen funktionalen Trägerplatinen.