Teknik PCB - Tenderasi teknologi dan pembangunan bahan FPC dan teknologi

Teknologi FPC merujuk kepada papan sirkuit yang dibuat dari bahan fleksibel dengan cetakan, plating dan proses lain. Compared with traditional rigid circuit boards, FPC can be freely bent and folded with in a certain range, thus making it ideal for use in electronic devices with space constraints. Kerana keuntungan dari berat ringan, saiz kecil, boleh dilipat, dll.

Dalam kes FPC tradisional, konduktor foli tembaga ditetapkan pada filem as as seperti poliimid yang dipadamkan dengan lembaran seperti resin epoksi, dan kemudian sirkuit yang terbentuk dengan pencetakan ditutup dengan filem pelindung. Struktur ini menggunakan lembaran seperti resin epoksi. Kerana kepercayaan mekanik tinggi komposisi lapisan ini, ia masih salah satu struktur piawai yang biasa digunakan walaupun sekarang. Namun, resistensi panas bagi lembaran seperti resin epoksi atau resin akrilik adalah lebih rendah daripada yang bagi filem matriks resin poliimid, jadi ia menjadi sebuah botol yang menentukan had atas suhu penggunaan seluruh FPC (Bottle Neck).

Dalam kes ini, perlu mengeluarkan struktur FPC pengikat dengan tahan panas rendah. Konfigurasi ini tidak hanya mengurangi keseluruhan FPC, meningkatkan sifat mekanik seperti perlahan bengkok, tetapi juga memudahkan pembentukan sirkuit halus atau sirkuit berbilang lapisan. Material laminat lapisan tembaga bebas-lembaran yang terdiri hanya dari lapisan poliimid dan lapisan konduktor telah diletakkan ke dalam penggunaan praktik, yang mengembangkan julat pemilihan bahan yang sesuai untuk berbagai tujuan.

Terdapat juga FPC dengan struktur dua sisi melalui lubang atau struktur berbilang lapisan dalam FPC. Struktur as as sirkuit dua sisi FPC adalah kira-kira sama dengan struktur PCB yang ketat. Lekat digunakan untuk ikatan antara lapisan. Namun, FPC prestasi tinggi baru-baru ini mengeluarkan lembaran dan hanya menggunakan resin poliimid untuk membentuk papan lapisan tembaga. Ada banyak contoh. Komposisi lapisan sirkuit berbilang lapisan FPC jauh lebih rumit daripada bagi PCB yang dicetak. Mereka dipanggil Multilayer Rigid Flex atau Multilayer Flex. Meningkatkan bilangan lapisan akan mengurangkan fleksibiliti, dan mengurangkan bilangan lapisan dalam bahagian untuk mengelilingi, atau menghapuskan sambungan antara lapisan, boleh meningkatkan darjah kebebasan pergerakan mekanik. Untuk menghasilkan papan flex-rigid berbilang lapisan, banyak proses pemanasan diperlukan, jadi bahan yang digunakan mesti mempunyai tahan panas yang tinggi. Penggunaan laminat tembaga tanpa ikatan meningkat.

Tenderasi teknologi FPC

Dengan pelbagai penggunaan dan kesempatan, FPC yang digunakan dalam peranti elektronik memerlukan sirkuit densiti tinggi serta prestasi tinggi dalam sens kualitatif. Perubahan baru-baru ini dalam ketepatan litar FPc. Kaedah tolak (kaedah cetakan) boleh digunakan untuk membentuk sirkuit satu sisi dengan lapisan konduktor 30 um atau kurang, dan sirkuit dua sisi dengan lapisan konduktor 50 um atau kurang juga telah digunakan secara praktik. Diameter lubang antara lapisan konduktor yang menyambung sirkuit dua sisi atau sirkuit berbilang lapisan juga semakin kecil, dan sekarang lubang dengan diameter lubang bawah 100um telah mencapai skala produksi massa.

Berdasarkan pandangan teknologi penghasilan, julat kemungkinan penghasilan sirkuit densiti tinggi. Menurut lapisan sirkuit dan melalui diameter lubang,sirkuit densiti tinggi dibahagi secara kira-kira ke tiga jenis: (1) FPC tradisional; (2) FPC densiti tinggi; (3) FPC yang sangat padat.

Dalam kaedah tolak tradisional, FPC dengan pitch 150um dan diameter lubang 15um telah dihasilkan dalam mass a. Sebab peningkatan bahan atau peralatan pemprosesan, lapisan sirkuit 30um boleh diproses walaupun dalam kaedah tolak. Selain itu, disebabkan penemuan proses seperti laser CO2 atau pencetakan kimia, produksi dan pemprosesan mass a melalui lubang dengan diameter 50 um boleh dicapai, dan kebanyakan FPC densiti tinggi yang kini dihasilkan massa diproses oleh teknologi ini.

Namun, jika lapisan kurang dari 25um dan diameter lubang kurang dari 50um, walaupun teknologi tradisional diperbaiki, sukar untuk meningkatkan kadar hasil, dan proses baru atau bahan baru mesti diperkenalkan. Terdapat pelbagai kaedah pemprosesan untuk proses yang dicadangkan, tetapi kaedah setengah-aditif menggunakan teknologi elektroforming (sputtering) adalah kaedah yang paling sesuai. Bukan hanya proses asas berbeza, tetapi bahan-bahan dan bahan-bahan bantuan yang digunakan juga berbeza.

Di sisi lain, kemajuan teknologi bergabung FPC memerlukan FPC untuk mempunyai prestasi kepercayaan yang lebih tinggi. Dengan ketepatan sirkuit yang tinggi, prestasi FPC telah melanjutkan keperluan berbagai-bagai dan prestasi tinggi. Keperluan prestasi ini bergantung dalam jumlah besar pada teknologi pemprosesan sirkuit atau bahan yang digunakan.

Bahan konstitusi asas FPC

Komposisi Asas Papan Sirkuit Cetak Fleksibel (FPC)

1.Substrate

Substrat papan sirkuit fleksibel terutamanya dibuat dari poliimid (PI) atau film poliester (PET), yang menyediakan dasar struktur papan. Polyimid mempunyai kekebalan suhu tinggi yang baik dan ciri-ciri pembelokan, menjadikannya bahan pilihan untuk banyak aplikasi. Film poliester, pada sisi lain, adalah relatif ekonomi tetapi tidak sebaik PI dalam terma fleksibiliti dan tahan suhu tinggi.

2.Lapisan konduktif

Lapisan konduktif terutamanya dibuat dari foil tembaga dan bertanggungjawab untuk menghantar isyarat elektronik. Perubahan permukaan foli tembaga boleh mempengaruhi ciri-ciri ikatannya, seperti melalui formasi elektroplating dengan permukaan bersinar atau tidak bersinar, ciri-ciri ini mempengaruhi secara langsung kepercayaan dan prestasi garis.

3.Isolasi Lapisan

Lapisan pengisihan biasanya dibuat dari filem poliester atau poliimid, dan fungsinya utama adalah untuk mengisolasi dan melindungi lapisan konduktif. Lapisan pengisihan tidak hanya memastikan pengisihan elektrik diantara sirkuit yang berbeza, tetapi juga mencegah kelembapan dan debu daripada mempengaruhi sirkuit, dan mempunyai peran perlindungan penting dalam desain berbilang lapisan.

4.Film meliputi

Film meliputi digunakan untuk melindungi permukaan papan sirkuit fleksibel adalah komponen penting dari tebal umum 1 mil dan 1/2 mil dua. Film ini meningkatkan kesiapan sirkuit, sementara menyediakan perlindungan pengisihan tambahan untuk mengurangkan kesan faktor persekitaran luaran.

5.Ejen pengikatan

Peran lembaran adalah untuk menyediakan ikatan antara lapisan pengisihan dan lapisan konduktif. Ia digunakan bukan sahaja untuk ikat filem isolasi kepada bahan konduktif, tetapi juga sebagai lapisan penutup untuk menyediakan perlindungan dan izolasi. Lekat biasanya ditutup berlebihan dengan teknik cetakan skrin.

6.Elemen lain

Selain itu, papan sirkuit fleksibel juga boleh mengandungi papan penyokong untuk meningkatkan kekuatan mekanik mereka dan memudahkan penggunaan mereka dalam latihan. Plat penyokong biasanya ditempatkan antara bahan lain untuk menyediakan sokongan tambahan.

Laminates

Banyak pembuat FPC sering membeli laminat dalam bentuk laminat dan kemudian menggunakan laminat sebagai bahan permulaan untuk memprosesnya menjadi produk FPC. Laminat FPC atau filem pelindung (filem meliputi) menggunakan filem poliimid generasi pertama dibuat dari lembaran seperti resin epoksi atau akrilik. Resistensi panas yang digunakan di sini lebih rendah daripada poliimid, dan resistensi panas atau ciri-ciri fisik lain FPC terhad.

Untuk mengelakkan kekurangan laminat lapisan tembaga menggunakan lembaran tradisional, FPC prestasi tinggi termasuk sirkuit densiti tinggi menggunakan laminat lapisan tembaga bebas lembaran. Terdapat banyak kaedah penghasilan sejauh ini, tetapi tiga kaedah berikut kini tersedia untuk penggunaan praktik:

1) Proses penyerangan

Proses kasting berdasarkan foil tembaga sebagai bahan permulaan. Menutup resin poliimid cair secara langsung pada foil tembaga yang diaktifkan permukaan, dan merawatnya dengan panas untuk membentuk filem. Resin poliimid yang digunakan di sini mesti mempunyai pegangan yang baik kepada foli tembaga dan kestabilan dimensi yang baik, tetapi tidak ada resin poliimid yang boleh memenuhi kedua-dua keperluan ini. Pelayan pertama adalah lapisan tipis resin poliimid (lapisan melekat) dengan melekat yang baik pada permukaan foli tembaga yang diaktifkan, kemudian meliputi kelebihan tertentu resin poliimid dengan stabil dimensi yang baik pada lapisan melekat (lapisan utama). Kerana perbezaan dalam ciri-ciri fizikal panas resin poliimid ini, jika foil tembaga dicat, lubang besar akan muncul dalam filem asas. Untuk mencegah fenomena ini, lapisan inti dikelilingi dengan lapisan melekat untuk mendapatkan simetri yang baik lapisan asas.

Untuk menghasilkan papan lapisan tembaga dua sisi, lapisan melekat menggunakan resin poliimid termoplastik (Melt panas), dan kemudian kaedah tekan panas digunakan untuk laminasi foli tembaga pada lapisan melekat.

2) Proses pecah

Material permulaan proses pemancar/pemancar adalah filem yang tahan panas dengan kestabilan dimensi yang baik. Langkah awal adalah untuk menggunakan proses sputtering untuk membentuk lapisan benih pada permukaan filem poliimid yang diaktifkan. Lapisan benih ini boleh memastikan kekuatan ikatan ke lapisan asas konduktor, dan pada masa yang sama mengambil peran lapisan konduktor untuk elektroplating. Biasanya nikel atau legasi nikel digunakan. Untuk memastikan konduktiviti, lapisan tembaga tipis diputar pada lapisan nikel atau legasi nikel, dan tembaga diputar ke tebal tertentu.

3) Kaedah tekan panas

Kaedah tekanan panas adalah untuk menutup resin termoplastik (resin melekat termoplastik) pada permukaan filem poliimid tahan panas dengan kestabilan dimensi yang baik, dan kemudian laminasi foil tembaga pada resin cair panas pada suhu tinggi. Di sini digunakan filem poliimid komposit.

Film poliimid komposit ini tersedia secara komersial dari penghasil khusus, dan proses penghasilan adalah relatif mudah. Apabila memproduksi laminat lapisan tembaga, filem komposit dan foli tembaga dilaminasi bersama-sama dan ditekan panas pada suhu tinggi. Pelayanan peralatan adalah relatif kecil, yang sesuai untuk produksi kuantiti kecil dan berbagai jenis. Penghasilan laminat tembaga dua sisi juga lebih mudah.

Elemen bahan penting lain yang membentuk FPC adalah lapisan perlindungan (Lapisan Tutup), dan berbagai bahan perlindungan telah diusulkan sekarang. Lapisan perlindungan praktik pertama adalah untuk menutup filem yang resisten panas sama dengan substrat dan menggunakan lipatan yang sama dengan laminat lapisan tembaga. Karakteristik struktur ini adalah simetri yang baik, dan ia masih memegang bahagian utama pasar, biasanya dipanggil "Film Cover Lay". Namun, jenis lapisan perlindungan filem ini sukar untuk automatisikan proses pemprosesan, yang meningkatkan keseluruhan kos pembuatan, dan kerana ia sukar untuk melakukan pemprosesan tetingkap yang baik, ia tidak dapat memenuhi keperluan SMT padatan tinggi yang telah menjadi aliran utama dalam tahun-tahun terakhir.