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关于柔性电路板FPC相关知识入门及用胶点

最近在处理一个在FPC上进行SMT贴片后的用胶点客户,以往接触的比较多的还是在PCB板上的用胶,这个应有貌似有些不同的要求,但对FPC的相关知识知之甚少,晚上在网上搜索了一些基础知识恶补一下,呵呵!

 

柔性电路板介绍

柔性电路板是以聚酰亚胺或聚酯薄膜为基材制成的一种具有高度可靠性,绝佳的可挠性印刷电路板。简称软板或FPC,具有配线密度高、重量轻、厚度薄的特点.

   主要使用在手机、笔记本电脑、PDA、数码相机、LCM等很多产品
 FPC生产流程:

1 双面板制程:

   开料→ 钻孔→ PTH → 电镀→ 前处理→ 贴干膜 → 对位→曝光→ 显影 → 图形电镀 → 脱膜 → 前处理→ 贴干膜 →对位曝光→ 显影 →蚀刻 → 脱膜→ 表面处理 → 贴覆盖膜 → 压制 → 固化→ 沉镍金→ 印字符→ 剪切→ 电测 → 冲切→ 终检→包装 → 出货
   2 单面板制程:
   开料→ 钻孔→贴干膜 → 对位→曝光→ 显影 →蚀刻 → 脱膜→ 表面处理 → 贴覆盖膜 → 压制 → 固化→表面处理→沉镍金→ 印字符→ 剪切→ 电测 → 冲切→ 终检→包装 → 出货
柔性电路板(FPC)检测仪

根据柔性电路板的材质的特性及广泛应用的领域,为了更有效节省体积和达到一定的精确度,使三度空间的特性和薄的厚度更好的应用到数码产品、手机和笔记本电脑中。柔性电路板(FPC)检测使用的仪器为光学影像测量仪。

 柔性电路板(FPC)的特性—短小轻薄

1.短:组装工时短

   所有线路都配置完成.省去多余排线的连接工作
   2. 小:体积比PCB小
   可以有效降低产品体积.增加携带上的便利性
   3. 轻:重量比 PCB (硬板)轻
   可以减少最终产品的重量
   4 薄:厚度比PCB薄
   可以提高柔软度.加强再有限空间内作三度空间的组装
柔性电路板的产品应用

移动电话

   着重柔性电路板轻的重量与薄的厚度.可以有效节省产品体积, 轻易的连接电池, 话筒, 与按键而成一体.
   电脑与液晶荧幕
   利用柔性电路板的一体线路配置,以及薄的厚度.将数位讯号转成画面, 透过液晶荧幕呈现
   CD随身听
   着重柔性电路板的三度空间组装特性与薄的厚度. 将庞大的CD化成随身携带的良伴
   磁碟机
   无论硬碟或软碟, 都十分依赖FPC的高柔软度以及0.1mm的超薄厚度, 完成快速的读取资料. 不管是PC或NOTEBOOK.

FPC的基本结构

铜箔基板(Copper Film)

   铜箔:基本分成电解铜与压延铜两种. 厚度上常见的为1oz 1/2oz 和 1/3 oz
   基板胶片:常见的厚度有1mil与1/2mil两种.
   胶(接着剂):厚度依客户要求而决定.
   覆盖膜保护胶片(Cover Film)
   覆盖膜保护胶片:表面绝缘用. 常见的厚度有1mil与1/2mil.
   胶(接着剂):厚度依客户要求而决定.
   离形纸:避免接着剂在压着前沾附异物;便于作业.
   补强板(PI Stiffener Film)
   补强板: 补强FPC的机械强度, 方便表面实装作业.常见的厚度有3mil到9mil.
   胶(接着剂):厚度依客户要求而决定.
   离形纸:避免接着剂在压着前沾附异物.
   EMI:电磁屏蔽膜,保护线路板内线路不受外界(强电磁区或易受干扰区)干扰。

FCCL分类

软性铜箔基材(FCCL)分为两大类:传统有接着剂型三层软板基材(3L FCCL)与新型无接着剂型二层软板基材(2L FCCL)两大类。其是由挠性绝缘基膜与金属箔组成的,由铜箔、薄膜、胶粘剂三个不同材料所复合而成的挠性覆铜板称为三层型挠性覆铜板(简称“3L-FCCL”)。无胶粘剂的挠性覆铜板称为二层型挠性覆铜板(简称“2L-FCCL”)。因为此二类软性铜箔基材的制造方法不同,所以两类基材的材料特性亦不同。应用上,两类FCCL的应用产品项目不同,3L-FCCL应用在目前大宗的软板产品上,而2L FCCL则应用在较高阶的软板制造上,如软硬板、COF等,因为2L FCCL的价格较贵,产量亦不足以供应高阶软板的需求,所以有国内外有许多厂商投入2L FCCL生产行列,但目前仍有产出速度过慢与良率不高的问题。

FCCL主要生产国供应现况

全球FCCL市场与供应厂全球FCCL 2002年时市场值为12.5亿美元,2003年时成长到14.2亿美元的规模,预估2004年在全球软板市场仍是成长的状况之下,且FCCL仍是供不应求的情势下,全球FCCL市场可望达到16.7亿美元的规模.台湾软性铜箔基材的总产值,从1998年的18亿元新台币,成长至2002年的30.2亿元新台币,在各大产能陆续开出的影响下,2003年的产值由原先预估的36~40亿元,向上修正为44.5亿元,占全球FCCL的比重为9%。2004年预期台湾各软性铜箔基板厂积极扩厂的影响下,产能将继续成长到69.9亿元规模,预估台湾的比重可占全球的12%。

日本的生产全球约二分之一的FCCL原料,而大厂数目亦是全球最具规模的国家,生产的FCCL涵盖了3L-FCCL与2L FCCL,各厂的生产情形不同,但是日本厂商因为重视研发且于制程技术上注重品质管制,所以一般而言,全球的FPC厂商对于日本的FCCL接受度普遍较高。美国生产FCCL的产量并无明显成长的趋势,但是美国有能力供应特殊用途的FCCL材料,特用材料的产品型态以片状(sheet)居多,Roll材料,其部份并以宽幅的型式呈现。美国厂商生产2L的比例较高,所以美国摆脱大量生产的方式,改生产特殊利基型的产品。日本、美国朝 laminate 2L FCCL研发,尤其在two metal 制程和使用TPI原料上,美国2L FCCL 的生产制程中,casting 制程占80%;sputtering占15%, laminate则小于5%。未来在2L FCCL制程稳定且价格降至市场可接受的范围时,将有部份的3L FCCL被2L FCCL被取代,直到一个稳定平衡的的应用市场,3L FCCL与2L FCCL各有其应用市场。

挠性覆铜板特点

FCCL除具有薄、轻和可挠性的优点外,用聚酰亚胺基膜的FCCL,还具有电性能、热性能、耐热性优良的特点。它的较低介电常数(Dk)性,使得电信号得到快速的传输。良好的热性能,可使得组件易于降温。较高的玻璃化温度(Tg)可使得组件在更高的温度下良好运行。由于FCCL大部分的产品,是以连续成卷状形态提供给用户,因此,采用FCCL生产印制电路板,利于实现FPC的自动化连续生产和在FPC上进行元器件的连续性的表面安装。

挠性覆铜板产品结构

产品组成

挠性覆铜板的组成主要包括三大类材料:绝缘基膜材料:挠性覆铜板用的绝缘基膜材料有聚酯(PET)薄膜、聚酰亚胺(PI)薄膜、聚酯酰亚胺薄膜、氟碳乙烯薄膜、亚酰胺纤维纸、聚丁烯对酞酸盐薄膜等。其中,目前使用得最广泛的是聚酯薄膜(PET薄膜)和聚酰亚胺薄膜(PI薄膜)。

金属导体箔

金属导体箔是挠性覆铜板用的导体材料,有铜箔(普通电解铜箔、高延展性电解铜箔、压延铜箔)、铝箔和铜-铍合金箔。目前绝大多数是采用铜箔,其中有电解铜箔(ED)和压延铜箔(RA)。

胶粘剂

胶粘剂是三层法挠性覆铜板的重要组成部分,它直接影响挠性覆铜板的产品性能和质量。目前用于挠性覆铜板胶粘剂的主要有聚酯类胶粘剂、丙烯酸类胶粘剂、环氧或改性环氧类胶粘剂、聚酰亚胺类胶粘剂、酚醛-缩丁醛类胶粘剂等。目前在三层法挠性覆铜板行业中胶粘剂主要分为丙烯酸类胶粘剂和环氧类胶粘剂两大流派。

挠性覆铜板产品结构

杜邦单面FCCL

单面三层法挠性覆铜板产品(杜邦公司,尺寸0.6×0.9m)

双面三层法挠性覆铜板产品(杜邦公司,尺寸0.6×0.9m )

常见FCCL品种

其包含:PI覆盖膜、PET覆盖膜、聚脂覆盖膜、聚酰亚胺覆盖膜、亚克力覆盖膜、丙烯酸覆盖膜、环氧树脂覆盖膜、单面铜箔基材、双面铜箔基材、电解铜箔基材、压延铜箔基材、PI薄膜基材、PET薄膜基材、PVC薄膜基材、PEN薄膜基材、聚酰亚胺铜箔基材、聚酯铜箔基材、聚氯乙烯铜箔基材、聚四氟乙烯铜箔基材、无胶铜箔基材、双面铜箔无胶基材、单面铜箔无胶基材、压克力纯胶片、丙烯酸纯胶片、环氧树脂纯胶片。

覆盖膜常用厚度:25μm、30μm、35μm、36μm、38μm、40μm、42μm、50μm、60μm、75μm、80μm、100μm、115μm、120μm、125μm、160μm、320μm

覆盖膜常用宽度:120mm、130 mm、150 mm、250 mm、260 mm、270 mm、280 mm、300 mm、304 mm、305 mm、310 mm、330 mm、450 mm、500 mm、510 mm、550 mm、600 mm、610 mm、630 mm、750 mm、800 mm、810 mm、1220 mm、1300 mm

覆盖膜常用长度:250mm、300 mm、305 mm、420 mm、450 mm、500 mm、600 mm、610 mm、630 mm、750 mm、800 mm、810 mm、1220 mm、1300 mm、25M、27.4M、50M、100M、600M、1000M

铜箔基材常用厚度:

  铜箔基材主要供应商有:Nippon Steel、Nippon Mektron、Arisawa、Toray、Mitsui Chemical、Nitto Denko、3M、杜邦太巨、台虹、长捷士、律胜、新扬等。
关于FPC行业的一些公司我知之甚少, 查阅了一份曾经准备上市的公司的招股说明书, 了解了不少信息,但当相对陈旧了一些,不过也是很有收获的!
2009年FPC行业情况排名:

珠海紫翔电子科技有限公司                        202,700             8.53% 日本MEKTRON 株式会社独资
景旺电子(深圳)有限公司                        95,600                 4.02% 香港景旺企业集团有限公司独资
湖南维胜科技有限公司                                 43,841                  1.84% 新加坡MFS 科技有限公司控股
安捷利电子实业有限公司                             35,000                1.47% 香港联交所创业板上市公司
珠海元盛电子科技股份有限公司                22,300                 0.94% 民营企业
奈电软性科技电子(珠海)有限公司       20,000                 0.84% 港资企业
深圳市精诚达电路有限公司                        14,564                    0.61% 民营企业
厦门弘信电子科技有限公司                         12,000                 0.50% 民营企业
厦门新福莱科斯电子有限公司                     11,000                  0.46% 民营企业

 

关于上面的用胶点我就先卖个关子,不在这里陈述,有兴趣的朋友可以IM在线沟通交流。  那份涵盖了不少行业信息的招股说明书也附在后面,有兴趣的朋友可以前往下载:

华为网盘下载:http://dl.dbank.com/c0mwcnhgpk

注册本地下载:

  招股说明书 (2.3 MB, 10 次)
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电子胶水达人!

已有 1 个评论

  1. avatar
    张悦
    2017/06/19 15:13

    你好,请问可以告知一下FPC主要用到的胶吗谢谢!

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