Tin tức về PCB - Các đặc tính của vật liệu FPC là gì?

Các đặc tính của vật liệu FPC là gì?

FPCB, còn được gọi là bảng mạch in linh hoạt, còn được gọi là "bảng mềm". Nó tạo ra sự tương phản rõ rệt giữa các đặc tính vật liệu cứng và mềm với PCB cứng, không linh hoạt hoặc HDI. Trong thiết kế điện tử ngày nay, nó đã trở thành tương đương. Sự kết hợp phổ biến giữa mềm và cứng sử dụng linh hoạt, biên tập viên này sẽ tập trung vào các đặc tính "mềm" của "mềm" từ quan điểm của vật liệu, quy trình sản xuất và các thành phần quan trọng và giải thích những hạn chế của việc sử dụng mềm.

Các đặc tính sản phẩm của FPCB, ngoài vật liệu mềm, thực sự có kết cấu nhẹ và cấu trúc rất mỏng/nhẹ. Vật liệu có thể uốn cong nhiều lần mà không làm hỏng vật liệu cách nhiệt của PCB cứng. Chất nền nhựa dẻo và hệ thống dây điện của tấm linh hoạt làm cho tấm linh hoạt không thể đối phó với dòng điện và điện áp dẫn quá cao. Do đó, thiết kế bảng linh hoạt gần như vô hình trong các ứng dụng của mạch điện tử công suất cao. Sản phẩm điện tử tiêu thụ lượng điện lớn, lượng sử dụng tấm mềm khá lớn.

Vì chi phí của tấm mềm vẫn được kiểm soát bởi PI vật liệu chính và chi phí đơn vị cao hơn, khi thiết kế sản phẩm, thường không sử dụng tấm mềm làm tấm mang chính, nhưng một phần áp dụng các thiết kế quan trọng đòi hỏi các đặc tính "mềm". Ở trên, chẳng hạn như ứng dụng bảng mềm cho ống kính zoom điện tử của máy ảnh kỹ thuật số, hoặc vật liệu bảng mềm cho mạch điện tử đầu đọc ánh sáng, là do các tình huống mà linh kiện điện tử hoặc mô-đun chức năng phải di chuyển và vật liệu bảng mạch cứng không tương thích, Một ví dụ về thiết kế bảng mạch mềm.

Vào những năm 1960, việc sử dụng bảng mềm khá phổ biến. Vào thời điểm đó, đơn giá của các tấm ván mềm đã hoàn thành rất cao. Mặc dù chúng nhẹ, có thể uốn cong và mỏng, chi phí đơn vị vẫn cao. Vào thời điểm đó, chúng chỉ được sử dụng cho các mục đích công nghệ cao, hàng không vũ trụ và quân sự. Tìm hiểu thêm. Vào cuối những năm 1990, FPC bắt đầu được sử dụng rộng rãi trong các thiết bị điện tử tiêu dùng. Khoảng năm 2000, Mỹ và Nhật Bản là những nhà sản xuất FPC phổ biến nhất. Lý do chính là vật liệu FPC nằm dưới sự kiểm soát của các nhà cung cấp lớn ở Hoa Kỳ và Nhật Bản. Do những hạn chế này, chi phí của bảng mạch linh hoạt vẫn cao.

PI còn được gọi là "polyimide". Trong PI, khả năng chịu nhiệt và cấu trúc phân tử của nó có thể được chia thành các cấu trúc khác nhau như PI thơm hoàn toàn và PI bán thơm. Full Aroma PI thuộc loại Linetype. Vật liệu là vật liệu có thể nóng chảy, không thể tan chảy và nhiệt dẻo, tài sản của vật liệu có thể nóng chảy không thể được ép phun trong quá trình sản xuất, nhưng vật liệu có thể được nén và thiêu kết, một loại khác có thể được sản xuất bằng cách ép phun.

PI bán thơm là một nguyên liệu trong polyetherimide. Polyether imide thường là nhựa nhiệt dẻo và có thể được sản xuất bằng cách ép phun. Đối với Thermosolid PI, các đặc tính nguyên liệu khác nhau có thể được sử dụng để ép, nén hoặc chuyển đổi các vật liệu ngâm tẩm.

Đối với các sản phẩm tạo hình cuối cùng của vật liệu hóa học, PI có thể được sử dụng làm máy giặt, máy giặt và vật liệu niêm phong, trong khi vật liệu loại tai kép có thể được sử dụng làm chất nền cho bảng mạch nhiều lớp linh hoạt. Các vật liệu hoàn toàn thơm là hữu cơ khi sử dụng. Trong số các vật liệu polymer, nó là vật liệu chịu nhiệt cao nhất, nhiệt độ chịu nhiệt lên đến 250~360 ° C! Đối với PI đôi tai ngựa được sử dụng làm bảng mạch linh hoạt, khả năng chịu nhiệt của nó thấp hơn một chút so với PI thơm đầy đủ, thường là khoảng 200 ° C.

Loại bismale PI có tính chất vật liệu cơ học tuyệt vời, thay đổi nhiệt độ rất thấp và có thể duy trì trạng thái ổn định cao trong môi trường nhiệt độ cao, biến dạng creep tối thiểu và tỷ lệ giãn nở nhiệt thấp! Trong phạm vi nhiệt độ -200~250 ° C, sự thay đổi vật liệu là nhỏ. Ngoài ra, Dual Malay Type PI có khả năng kháng hóa chất tuyệt vời. Nếu được ngâm trong axit clohydric 5% ở 99 ° C, tỷ lệ duy trì độ bền kéo của vật liệu vẫn có thể duy trì một mức độ hiệu suất nhất định. Ngoài ra, bismale loại PI có đặc tính ma sát và mài mòn tuyệt vời và cũng có thể có một số mức độ chống mài mòn khi được sử dụng trong các ứng dụng dễ bị mòn.

Ngoài các đặc tính vật liệu chính, thành phần cấu trúc của chất nền FPCB là một yếu tố quan trọng. FPCB là màng phủ (lớp trên) hoạt động như vật liệu cách nhiệt và bảo vệ, và chất nền cách nhiệt, lá đồng cán và chất kết dính tạo thành toàn bộ FPCB. Vật liệu cơ bản của FPCB có đặc tính cách nhiệt. Thông thường, hai vật liệu chính, polyester (PET) và polyimide (PI) thường được sử dụng. PET hoặc PI đều có ưu điểm/nhược điểm riêng.

FPCB có rất nhiều ứng dụng trong các sản phẩm, nhưng về cơ bản nó không có gì khác ngoài hệ thống dây điện, mạch in, đầu nối và hệ thống tích hợp đa chức năng. Theo chức năng có thể được chia thành thiết kế không gian, thay đổi hình dạng, áp dụng gấp, thiết kế uốn và lắp ráp, thiết kế FPCB có thể được sử dụng để ngăn chặn các vấn đề nhiễu tĩnh của thiết bị điện tử. Trong trường hợp sử dụng bảng mạch linh hoạt, nếu không tính đến chi phí, chất lượng sản xuất được cấu trúc trực tiếp trên bảng linh hoạt, không chỉ khối lượng thiết kế tương đối giảm, mà khối lượng tổng thể của sản phẩm cũng có thể giảm đáng kể do các đặc tính của bảng.

Cấu trúc nền của FPCB khá đơn giản, chủ yếu bao gồm lớp bảo vệ trên và lớp dây trung gian. Khi sản xuất hàng loạt, bảng mạch điểm mềm có thể được kết hợp với lỗ định vị để căn chỉnh quy trình sản xuất và xử lý sau. Đối với việc sử dụng FPCB, hình dạng của bảng có thể được thay đổi theo nhu cầu không gian hoặc nó có thể được sử dụng gấp lại. Miễn là cấu trúc nhiều lớp áp dụng thiết kế cách điện chống EMI và chống tĩnh điện ở lớp ngoài, bảng mạch linh hoạt cũng có thể đạt được các vấn đề EMI hiệu quả để cải thiện thiết kế.

Trên các mạch quan trọng của bảng, cấu trúc thượng tầng nhất của FPCB là đồng, bao gồm RA (đồng ủ cán), ED (tiền gửi điện), v.v. Đồng ED có chi phí sản xuất thấp, nhưng vật liệu dễ bị gãy hoặc hỏng hơn. Chi phí sản xuất đồng ủ cán là tương đối cao, nhưng tính linh hoạt của nó là tốt hơn. Do đó, hầu hết các bảng mạch linh hoạt được sử dụng ở trạng thái độ lệch cao được làm bằng vật liệu RA.

Đối với FPCB được hình thành, các lớp khác nhau của lớp phủ, đồng lịch và chất nền cần được liên kết bằng chất kết dính. Các chất kết dính thường được sử dụng bao gồm acrylic và epoxy molypden. Có hai loại chính. Epoxy có khả năng chịu nhiệt thấp hơn acrylic và chủ yếu được sử dụng trong đồ gia dụng. Acrylic có lợi thế về khả năng chịu nhiệt cao và độ bền liên kết cao, nhưng tính chất cách điện và điện kém hơn, và trong cấu trúc sản xuất FPCB, độ dày của chất kết dính chiếm 20-40 micron tổng độ dày.

Trong quá trình sản xuất FPCB, lá đồng và chất nền được thực hiện đầu tiên, sau đó là quá trình cắt, sau đó là hoạt động đục lỗ và mạ. Sau khi hoàn thành các lỗ của FPCB trước, quá trình phủ vật liệu photoreactive được thực hiện và FPCB được thực hiện sau khi hoàn thành lớp phủ. Trong quá trình phơi sáng và phát triển, mạch được khắc được xử lý trước. Hoạt động khắc dung môi được thực hiện sau khi quá trình phơi sáng và phát triển hoàn tất. Tại thời điểm này, sau khi khắc đến một mức độ nhất định để tạo thành mạch dẫn, bề mặt được làm sạch để loại bỏ dung môi. Thuốc thử được phủ đều trên bề mặt của lớp cơ sở FPCB và lá đồng khắc, sau đó lớp phủ được áp dụng.

Sau khi hoàn thành các hoạt động trên, FPCB đã hoàn thành khoảng 80%. Tại thời điểm này, chúng tôi vẫn cần phải xử lý các điểm kết nối của FPCB, chẳng hạn như tăng mở cho quá trình hàn hướng dẫn, v.v., sau đó xử lý xuất hiện của FPCB, chẳng hạn như sử dụng cắt laser. Sau khi xuất hiện cụ thể, nếu FPCB là tấm composite mềm và cứng hoặc cần hàn với mô-đun chức năng, thì xử lý thứ cấp tại thời điểm này hoặc thiết kế với tấm gia cố.

FPCB có rất nhiều công dụng và không khó để thực hiện. Chỉ riêng FPCB không thể tạo ra các mạch quá phức tạp và nhỏ gọn, vì các mạch quá mỏng sẽ quá nhỏ do diện tích mặt cắt ngang của lá đồng nhỏ. Nếu FPCB bị cong, mạch bên trong có thể dễ dàng bị ngắt kết nối, vì vậy hầu hết các mạch quá phức tạp sẽ sử dụng bảng HDI mật độ cao lõi để xử lý các yêu cầu mạch liên quan. Chỉ sử dụng một số lượng lớn các giao diện truyền dữ liệu hoặc kết nối truyền dữ liệu I/O cho các bảng mang chức năng khác nhau. Sử dụng FPCB để kết nối bảng.