Analys av flexibla kretskortslamineringsmaterial (FPC)
I moderna elektroniska apparater har flexibla tryckta kretsar (FPC) blivit oumbärliga inom områden som vikbara smartphones, bärbara enheter och fordonselektronik, tack vare deras förmåga att böjas, vridas och anpassas till kompakta utrymmen. Ett kritiskt steg i FPC-tillverkning är laminering, vilket binder samman lager som substrat, kopparfolier och täckskikt till en enhetlig, funktionell enhet. Prestandan, flexibiliteten och tillförlitligheten hos slutprodukten beror i hög grad på valet av lamineringsmaterial. Den här artikeln ger en detaljerad analys av de viktigaste materialen som används i FPC-laminering, tillsammans med deras egenskaper och roller.
1. Underlag: Den flexibla grunden
Substratet fungerar som FPC:ns kärnramverk och ger mekaniskt stöd, elektrisk isolering och den nödvändiga flexibiliteten. Det är det grundläggande lagret till vilket komponenter som kopparfolier lamineras.
Viktiga krav: Hög flexibilitet och hållbarhet, utmärkt elektrisk isolering, värmebeständighet (kompatibel med lamineringstemperaturer på 120–200 °C och efterföljande lödning) och kemisk stabilitet (beständighet mot fukt, lösningsmedel etc.).
Vanliga typer:
Polyimidfilm (PI)Den mest använda, med exceptionell värmebeständighet (kontinuerlig användning upp till 260 °C), flexibilitet och isolering. Lämplig för krävande tillämpningar som fordonselektronik och vikbara enheter.
Polyesterfilm (PET)Ett kostnadseffektivt alternativ med god flexibilitet och isolering, men lägre värmebeständighet (runt 120 °C) och flexibilitet. Används ofta i konsumentelektronik med låg belastning.
Fluoropolymerfilmer (t.ex. PTFE)Specialiserade material för högfrekvent signalöverföring (t.ex. 5G-komponenter) eller miljöer som kräver extrem kemisk resistens. Högre kostnad.
2. Lim: Bindningsmediet
Lim fäster vid underlag, kopparfolier och täckskikt, vilket säkerställer stark vidhäftning samtidigt som flexibilitet och elektrisk prestanda bibehålls.
Viktiga krav: Hög bindningsstyrka, kompatibilitet med material, låg avgasning, elektrisk isolering och bibehållen flexibilitet efter härdning.
Vanliga typer:
Epoxibaserade limDen vanligaste, erbjuder stark vidhäftning, god värmebeständighet och isolering. Härdningstemperaturer runt 150–180 °C.
Akrylbaserade limSnabbhärdande och flexibel, men lägre värme- och fuktbeständighet. Används i lågtemperaturlaminering eller kostnadskänsliga applikationer.
Limfria underlagKoppar binds direkt till PI via kemiska eller termiska metoder, vilket möjliggör tunnare, mer flexibla och värmebeständiga strukturer, idealiska för avancerade bärbara enheter.
3. Kopparfolie: Det ledande lagret
Kopparfolie bildar de ledande spåren, lamineras på substratet och etsas in i kretsmönster.
Viktiga krav: Hög elektrisk ledningsförmåga, flexibilitet, stark vidhäftning till substrat och en slät yta för exakt etsning.
Vanliga typer:
Elektrodeponerad (ED) kopparfolieTillverkad genom elektroplätering, med en grov sida för vidhäftning och en slät sida för etsning. Tjockleken varierar från 9 till 70 μm; tunnare folier används för FPC:er med hög densitet.
Valsad glödgad (RA) kopparfolieTillverkad genom valsning och glödgning, vilket ger jämn tjocklek, utmärkt flexibilitet och hög tillförlitlighet vid upprepad böjning, som i vikbara telefoner.
Bindningsförbättrad kopparfolieED- eller RA-folier med ytbehandlingar (t.ex. zinkplätering, silanbeläggning) för förbättrad vidhäftning i tuffa miljöer.
4. Överdrag: Skyddslagret
Täckskiktet lamineras över kretsspåren för att ge isolering, mekaniskt skydd, fuktbeständighet och kemisk resistens, samtidigt som flexibiliteten bibehålls.
Viktiga krav: Mekaniskt skydd, elektrisk isolering, flexibilitet och motståndskraft mot värme och kemikalier.
Vanliga typer:
Polyimid (PI) täckskiktDet vanligaste, matchande PI-substratet med utmärkt värmebeständighet och skydd.
Polyester (PET) täckskiktEtt billigare alternativ för applikationer med låg stress och låg temperatur.
Flytande fotoavbildbart (LPI) täckskiktEtt flytande harts som appliceras och mönstras via fotolitografi, vilket möjliggör exakta öppningar för FPC:er med hög densitet, som kameramoduler.
5. Andra hjälpmaterial
Ytterligare material kan användas för specifika behov:
FörstyvningarMetall- eller plastplåtar laminerade lokalt för att ge styvhet i kontaktytor utan att påverka den totala flexibiliteten.
självhäftande tejperAnvänds för tillfällig bindning eller lokalt skydd, såsom värmebeständig PI-tejp för maskering under lödning.
Slutsats
Prestandan hos FPC-laminering är beroende av noggrant materialval – substratet ger den flexibla basen, lim säkerställer bindning, kopparfolier möjliggör konduktivitet och täckskikt erbjuder skydd. Materialval måste balansera kostnad, flexibilitet, värmebeständighet, signalprestanda och miljömässig hållbarhet. Materialframsteg – såsom tunnare PI-filmer, starkare lim och kopparfolier med låg förlust – kommer att fortsätta driva innovation inom elektronik och stödja framväxande tillämpningar som vikbara enheter, miniatyriserade bärbara enheter och 5G-teknik.
Henan Huanyuchang Electronic Technology Co.,Ltd., ett dotterbolag till Shenzhen Chang Universal Electronics Co., Ltd., grundades 2009 med ett starkt fokus på teknisk innovation. Företaget är specialiserat på produktion av pressmaterial som PCB, FPC, CCL, IC-bärkort och nya energiprodukter och har utvecklats till ett framstående företag som integrerar teknisk forskning och utveckling, produktion, marknadsföring och tekniska tjänster. År 2020 förvärvade företaget över 110 tunnland statligt ägd mark, vilket ledde till en total byggyta på 78 000 kvadratmeter.
Företagets viktigaste produkter inkluderar NAWES MATT™ pressdynor, japanska metallurgiska pressplattor av stål, svenska Hardox-bärplattor och varmpressat kraftpapper. I linje med framstegen inom 5G-industrin har ansträngningar inriktats på att uppnå energibesparing och utsläppsminskning i linje med kraven i Industri 4.0 för intelligent automatiserad produktion. Med ett brett utbud av utrustning på över 100 apparater, inklusive högfrekventa höghastighetsbeläggningsmaskiner, doppmaskiner, plattpressmaskiner, vulkaniseringsmaskiner, skärmaskiner, lasermärkningsmaskiner och stansmaskiner, har företaget kapacitet att producera betydande mängder av sina produkter årligen. Företaget producerar årligen 1 miljon kvadratmeter NAWES MATT™ pressdynor, 100 000 stycken pressplattor av stål, 50 000 bärplattor och 5 miljoner kvadratmeter varmpressat kraftpapper.
Med betoning på teknisk innovation har företaget utvecklat ett forsknings- och utvecklingsteam känt för sin innovativa anda och expertis. Genom kontinuerlig forskning och utveckling har företaget översatt teknologiska
ledarskap inom tydliga produktfördelar. NAWES MAT™ presskuddar, som utvecklats oberoende, ståtar med över 20 tekniska patent och är ISO-certifierad, vilket bidrar till utvecklingen av Industri 4.0 i Kina. Företaget har uppmärksammats med prestigefyllda utmärkelser som den nationella "China Good Project"-utmärkelsen och "h High-tech Enterprise"-statusen och har fått erkännande inom flera avancerade branscher.
Som en ledande tillverkare av pressningsprocessstödjande produkter nationellt och internationellt erbjuder Huanyuchang heltäckande tjänster som förbättrar produktionskvaliteten och effektivt minskar kostnaderna. Med stöd av ett robust ledningssystem, ett skickligt tekniskt team och avancerad tysk utrustning sätter företagets produkter branschstandarder och är mycket efterfrågade både nationellt och internationellt.
Med ett engagemang för teknisk innovation och kundnöjdhet strävar Huanyuchang efter att leverera högkvalitativa, effektiva och professionella tjänster globalt genom ett väletablerat försäljnings- och servicenätverk. Med en strategisk position för global expansion är företaget redo att fortsätta sin tillväxt- och innovationsbana, med strävan att bli en ledande global leverantör av elektroniska material och processer samtidigt som det bidrar till utvecklingen av kinesiska varumärken.
