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FPC柔性电路板:Flexible Printed Circuit,使用挠性基材制作的印制电路板。别名:软性线路板、柔性印刷电路板,柔性电路板。
可挠曲特性虽是FPC软板的特点,但并非所有的产品都有高挠曲性能的要求,然而在有高挠曲性能需求的产品中,也并非所有部位都要求如此,像图9、10所示,行动电话中依不同的部位功能,各有不同的制品结构及要求。
FPC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。
在目前所普遍使用的接着剂型FPC软板材料中,除了单双面FCCL(图3,4)之外,尚有保护膜(Coverlay,图5)、纯胶(Bonding sheet,图6)、复合板Film生产厂商只有Dupont、Kaneka、UBE等少数几家,整体PI Film供给量在市场上总是处于不足的现象,再加上厚PI Film,所以材料厂商才会因应市场需求,以薄PI Film间用接着剂堆叠成如图7厚PI film的结构,提供FPC应用厚PI film的需求,算是FPC产业较为特殊的地方,最后还有补强板(Stiffener,图8)等材料。但真正作为电路板主要功能的仍是FCCL,在绝缘基材上的导体线路才是电子讯号的主要传送路径,其他的材料只是辅助功能使用。
拜电子产品可摧化之赐,产品外型设计上朝轻量薄型化发展,柔性电路板由以往单纯接续功能一跃成为产品设计与实践的关键零件,除了厚度薄、重量轻外,动态实质应用如挠曲,反覆摺动更是柔性电路板的主要特色;配合精巧的空间限制,可三度空间立体配线的优点,使产品空间利用更加灵活多变。柔性电路板使产品设计增加无限可能,让产品创意恣意实现,丰富了产品设计的宽广,也增添了生活乐趣。
以产品结构可将柔性线路板分为单面板、单铜双作、双面板、多层板及软硬结合板五类,也是柔性线路板中最为普遍的分类原则。对于各类型的选择,设计者必须了解上述各类柔性线路板之差异,必须充分了解不同产品结构所呈现的不同应用特性,避免产生不适当的设计选择,才能稳妥适用不同产品结构特性。
软板一般可以经过清洁程序而不受损伤,但是选用黏着剂、清洁剂时仍然要注意其相容性。多数软板业者会有自己的黏着剂配方,这些系统理论上应该经过测试确认品质再上线使用。当进行软板清洁时,多数人会看到软板漂浮、脱离治具,这是因为喷流、清洁剂循环所致,因此清洁机设计必须有过滤机构设计,以免软板脱落造成循环系统损伤。
如何选用FPC软板生产设备在采购前必须详加考虑,多数设备制造商对FPC软板并没有充分经验,而对这方面的研发也少有投资或开发,但是如果景气好的时候却会有不少厂商介入此类市场,这是值得注意的。FPC软板不会在进行中摊平,因此视觉控制系统容易失灵。又由于FPC软板强度不佳,对于传动系统就不容易设计支撑机构。红外观设备中的风扇,容易让FPC软板产生飘移,而清洁系统的喷流容易损伤FPC软板,电气测试则可能必须使用卷式操作,各个不同制程都可能必须因应需求修改设计。
软板经过清楚的定义是可以使用在许多不同的领域,这些定义包含产品使用环境及组装操作温度。如果软板只用于一般办公室,那高分子的厚膜软板就是可以选用的产品。如果电气及机械性需求高,那就必须考虑采用铜导体的聚醯亚胺树脂材料制作软板。如果软板需要经压超过亿次以上动态挠曲,那么辗压铜皮就是必要的技术,如果有特殊的组装需求如:打线组装,那么就必须要使用无胶基材软板。
终究不是所有的零件都已经用SMD的形式设计,因此较重且为通孔零件设计的元件,就必须使用背板或是支撑机构进行辅助固定。背板是一个无功能只用于机械支撑的机构,一般都会先行钻孔、对位、安装、黏贴用以支撑柔性线路板。一般背板在贴附于单面柔性线路板时,多数都会贴在没有线路的一面,之后以黏着剂或是感压胶进行贴合,事先制作的孔可以用冲压或是钻孔的方式进行,一般尺寸都会比较大一点以方便对位。
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