Leiterplattentechnisch - Verstehen Sie die Technologie und die grundlegenden Materialien von FPC

Die grundlegenden Bestandteile von FPC sind die Basisfolie oder das hitzebeständige Harz, das die Basisfolie bildet, gefolgt von den kupferplattierten Laminat- und Schutzschichtmaterialien, die den Leiter bilden.

Das Basisfolienmaterial von FPC-Bereiche Von der anfänglichen Polyimidfolie bis zur hitzebeständigen Folie, die lötbar ist. Die Polyimidfolie der ersten Generation hat Probleme wie hohe Feuchtigkeitsaufnahme und großen Wärmeausdehnungskoeffizienten, So verwenden Menschen das Polyimidmaterial der zweiten Generation für Leiterplattenschaltungen mit hoher Dichte.

Kupferplattiertes Laminat

Viele FPC-Hersteller kaufen oft in Form von kupferplattierten Laminaten und verwenden dann die kupferplattierten Laminate als Ausgangsmaterialien, um sie zu FPC-Produkten zu verarbeiten. Die kupferbeschichtete FPC-Folie oder Schutzfolie (Cover Lay Film) unter Verwendung der Polyimidfolie der ersten Generation besteht aus einem Klebstoff wie Epoxidharz oder Acrylharz. Die Hitzebeständigkeit des hier verwendeten Klebstoffs ist niedriger als die von Polyimid, so dass die Hitzebeständigkeit oder andere physikalische Eigenschaften von FPC begrenzt sind.

Um die Mängel von kupferplattierten Laminaten unter Verwendung herkömmlicher Klebstoffe zu vermeiden, verwenden Hochleistungs-FPCs einschließlich hochdichter Schaltkreise klebefreie kupferplattierte Laminate. Bisher gab es viele Herstellungsmethoden, aber nun stehen folgende drei Methoden für den praktischen Einsatz zur Verfügung:

1) PCB-Gießverfahren

Das Gießverfahren basiert auf Kupferfolie als Ausgangsmaterial. Flüssiges Polyimidharz direkt auf die oberflächenaktivierte Kupferfolie auftragen und zu einem Film wärmebehandeln. Das hier verwendete Polyimidharz muss eine ausgezeichnete Haftung auf Kupferfolie und eine ausgezeichnete Dimensionsstabilität aufweisen, aber es gibt kein Polyimidharz, das diese beiden Anforderungen erfüllen kann. Beschichten Sie zuerst eine dünne Schicht Polyimidharz (Klebeschicht) mit guter Haftung auf der Oberfläche der aktivierten Kupferfolie und beschichten Sie dann eine bestimmte Dicke Polyimidharz mit guter Dimensionsstabilität auf der Haftschicht (Kernschicht). Aufgrund der Unterschiede in den thermisch-physikalischen Eigenschaften dieser Polyimidharze treten beim Ätzen der Kupferfolie große Gruben im Basisfilm auf. Um dieses Phänomen zu verhindern, wird die Kernschicht mit einer Klebeschicht beschichtet, um eine gute Symmetrie der Basisschicht zu erhalten.

Um eine doppelseitige kupferplattierte Platte herzustellen, verwendet die Klebeschicht ein thermoplastisches (Hot Melt)-Polyimidharz, und dann wird ein Heißpressverfahren verwendet, um die Kupferfolie auf der Klebeschicht zu laminieren.

2) Sputtern/Beschichten

Ausgangsmaterial des Sputterprozesses ist eine hitzebeständige Folie mit guter Dimensionsstabilität. Der erste Schritt besteht darin, mittels eines Sputterverfahrens eine Aussaatschicht auf der Oberfläche des aktivierten Polyimidfilms zu bilden. Diese Aussaatschicht kann die Haftfestigkeit zur Leitergrundschicht sicherstellen und übernimmt gleichzeitig die Rolle der Leiterschicht für die Galvanik. Normalerweise wird Nickel oder Nickellegierung verwendet. Um die Leitfähigkeit zu gewährleisten, wird eine dünne Kupferschicht auf die Nickel- oder Nickellegierungsschicht gesprüht und Kupfer auf eine bestimmte Dicke galvanisiert.

3) Heißpressverfahren

Das Heißpressverfahren besteht darin, ein thermoplastisches Harz (thermoplastisches Klebeharz) auf der Oberfläche einer hitzebeständigen Polyimidfolie mit guter Dimensionsstabilität zu beschichten und dann Kupferfolie auf das Schmelzharz bei hoher Temperatur zu laminieren. Hier wird eine Verbundpolyimidfolie verwendet.

Diese Verbundpolyimidfolie ist kommerziell von einem spezialisierten Hersteller erhältlich, und der Herstellungsprozess ist relativ einfach. Bei der Herstellung des kupferplattierten Laminats werden die Verbundfolie und die Kupferfolie zusammen laminiert und bei hoher Temperatur heiß gepresst. Die Ausrüstungsinvestition ist relativ klein, was für die Produktion von kleinen Mengen und mehreren Sorten geeignet ist. Auch die Herstellung von doppelseitigen kupferplattierten Laminaten ist einfacher.

Ein weiteres wichtiges Materialelement des FPC ist die Schutzschicht (Cover Lay), und es wurden nun verschiedene Schutzmaterialien vorgeschlagen. Die erste praktische Schutzschicht besteht darin, denselben hitzebeständigen Film wie das Substrat zu beschichten und denselben Klebstoff wie das kupferbeschichtete Laminat zu verwenden. Das Merkmal dieser Struktur ist eine gute Symmetrie, und es nimmt immer noch den Hauptteil des Marktes ein, normalerweise genannt "Film Cover Lay". Diese Art von Folienschutzschicht ist jedoch schwierig, den Verarbeitungsprozess zu automatisieren, was die Gesamtfertigungskosten erhöht, und weil es schwierig ist, feine Fensterbearbeitung durchzuführen, kann es die Bedürfnisse von SMT mit hoher Dichte nicht erfüllen, die in den letzten Jahren zum Mainstream geworden ist.

Um die Anforderungen der hochdichten Montage zu erfüllen, photosensitive Schutzschichten wurden in den letzten Jahren übernommen. Beschichten Sie lichtempfindliches Harz auf dem Kupferfolienkreis, und dann die PCB-Photolithographie Prozess zum Öffnen von Fenstern in notwendigen Teilen. Das lichtempfindliche Harzmaterial hat eine flüssige und eine trockene Filmform. Jetzt sind die Schutzschichtmaterialien auf Basis von Epoxidharz oder Acrylharz in der Praxis eingesetzt, aber ihre physikalischen Eigenschaften, insbesondere mechanische Eigenschaften, sind denen der Schutzschicht auf Polyimid-Basis weit unterlegen. Um diese Situation zu verbessern, Es ist notwendig, Polyimidharz zu verwenden oder die physikalischen Eigenschaften des PCB-Schutzschichtmaterials auf Basis von Epoxidharz oder Acrylharz zu verbessern, oder um den PCB-Prozess zu verbessern. Das hier verwendete lichtempfindliche Polyimidharz soll als Zwischenschicht-Isoliermaterial in einem mehrschichtigen Kreislaufbildungsprozess verwendet werden.