柔性线路板材料特性

FPCB又称柔性印刷电路板，也有简称「软板」，与硬质、无法挠曲运用的PCB或HDI，构成一软、一硬的鲜明材料特质对比，在如今电子产品规划中，已经成为适当常见的软、硬互用的混合运用弹性，而本文将针对「软板」之「软」的特性，从材料、制程与关键组件的角度进行评论，一起阐明软板的运用约束。 　　

柔性软板FPCB材料特性　　

软板线路板的产品特性，除了材料柔软外，其实还有质地轻盈、构型为极薄／极轻的结构，材料能够经屡次挠曲而不会呈现硬质PCB的绝缘材断裂情况，而软板的软性塑料基材与导线布设方式，让软板无法因应过高的导通电流、电压，因此在高功率的电子电路使用上简直看不到软板规划，反而在小电流、小功率的消费性电子产品，软板的运用量则适当大。 　　

由于软板的本钱仍受关键材料PI的左右，单位本钱较高，因此在进行产品规划时，通常不会以软板作为首要载板运用，而是局部地使用需求「软」特性的关键规划上，例如数字相机电子变焦镜头的软板使用，或是光驱读取头电子电路的软板材料，都是因应电子组件或是功用模块有必要运动运行、硬质电路板原料较无法配合的情况下，实行软板电路进行规划的实例。 　　

早期多用于航天、军事用处 今在消费性电子使用大放异彩。 　　

在60时代，软板的运用就适当常见了，其时软板成品单价高，虽有质轻、可弯曲、薄小特性，但单位本钱仍高居不下，其时仅用于高科技、航天、军事用处为多。90时代后期软板开始很多于消费性电子产品使用，而2000年前后软式电路板生产国以美国、日本为多，首要是软板材料在美、日首要供货商操控下，加上材料的约束，让软式电路板的本钱居高不下。 　　

PI又称「聚亚酰胺」，在PI之中从它耐热性，分子构造的不同，可分成全芳香族PI、 半芳香族PI等不同构造，全芳香族PI归于直链型，材料有不融与不融和热塑性之物质，不融材料特性在生产时无法射出成形，但材料却能够紧缩、烧结成型，而另一种即可采射出成形生产。 　　

半芳香族的PI，在Polyetherimide就使归于此类材料，Polyetherimide一般具热塑性，可射出成型进行制造。至于热硬化性的PI，不同的原料特性，可进行含浸材料之积层成形、紧缩成形、或运用递模成形。 　　

FPCB板材原料具高耐热、高安稳度体现 　　

在化学材料的终究成形产品方面，PI可作为垫圈、衬圈、密封材料运用，bismale型材料则可用在软版之多层回路电路基板的基材，全芳香族的材料，在运用中之有机高分子材料中是具有最高耐热性的材料，耐热温度可达250~360°C！至于用做软性电路板的bismale型PI，在耐热特性会较全芳香族PI稍低，一般在200°C上下。 

bismale型PI在力学材料特性体现优异，受温度变化极低，在高温环境下也能坚持高度安稳状态、蠕变变形极小、热膨涨率小！而在-200~+250°C温度范围内，材料的变化量小，此外bismale型PI具优异之耐药性格，若以5%盐酸于99°C进行浸渍，其材料拉伸强度坚持率仍可维持必定程度体现。此外bismale型PI之摩擦磨耗特性体现也极为优越，用于简单磨损的使用场合，也能具有必定程度的耐磨度。 　　

除首要材料特性外，FPCB基板的结构组成也是一大关键，FPCB为覆盖膜（上层）作为绝缘与保护材料，调配其中的绝缘基材、压延铜箔、接着剂构成全体FPCB。FPCB的基板原料具绝缘特性，一般常用聚酯（PET）、聚亚酰胺（PI）两大材料，PET或PI各有其优/缺点。 　　

FPCB制造材料与程序 令终端可挠功用改进 　　

FPCB在产品中的用处适当多，但基本上不外乎引线路、印刷电路、连接器与多功用整合系统等用处。若依功用则区分为可依空间规划、改变其形状，采折迭、挠曲规划组立，一起FPCB规划可用来避免电子设备的静电干扰问题。而运用软性电路板，若不计本钱，让产质量直接在软板上进行架构，不只规划体积相对缩小，全体产品的体积也可因板材特性而大幅减轻。 　　

FPCB的基板结构适当简略，首要由上方的保护层、中心的导线层，在进行很多生产时软质点路板可调配定位孔进行生产程序对位与后处理。至于FPCB的运用方式，可依空间需求改变板材形状，或用折迭方式运用，而多层结构只要在外层采抗EMI、静电隔绝规划方式，软性电路板还可做到高效EMI问题改进规划 。

构为铜，有分RA（Rolled Annealed Copper，热轧退火铜）、ED（Electro Deposited，电沉积）等，ED铜的制造本钱适当低，但材料会较简单断裂或呈现断层。RA （Rolled Annealed Copper）的产制本钱较高，但其柔软度体现较佳，因此在高挠曲状态使用的软性电路板，大多以RA材料为多。 　　

至于FPCB要成形，则需求透过接着剂将不同层的覆盖层、压延铜、基材进行黏合，一般运用的接着剂（Adhesive）有压克力（Acrylic）、环氧树酯（Mo Epoxy）两大类为主，环氧树酯的耐热性较压克力为低，首要用于民生家用品为主，而压克力尽管耐热性高、接着强度高级长处，但其绝缘电性较差，而在FPCB制造结构中，接着剂的厚度占全体厚度的20~40μm（微米）。 　　

针对高度挠曲使用 可用补强与整合规划改进材料体现 　

在FPCB的制程中，会先进行铜箔与基板制造，进行截断处理后再采取穿孔、电镀作业，大致在FPCB的孔位预先完成后，始进行光阻材料涂布处理，涂布完成即进行FPCB的曝光显影程序，预先将准备蚀刻的线路进行处理，完成曝光显影处理后即进行溶剂蚀刻作业，此刻蚀刻至必定程度令导通线路成形后，在于表面进行清洗除掉溶剂，这时为运用接着剂均匀涂布于FPCB底层与蚀刻完成之铜箔表面，再进行覆盖层的贴附加工。 　　

完成上述作业，FPCB大致已有80%完成度，此刻我们还须针对FPCB的连接点进行处理，如增加开孔的导焊处理等，接着再进行FPCB的外型加工，例如运用雷射切开特定外型后，若是FPCB为软硬复合板材、或是需与功用模块进行焊合处理时，在此刻再进行二次加工处理，或是调配补强板加工规划。 　　

FPCB的用处适当多元，并且制造难度并不高，唯独FPCB自身无法制造过于繁复、严密的线路，由于过于细的电路会由于铜箔截面积过小，若进行FPCB的挠曲时，很简单令内部的线路呈现断裂，因此过于繁复的电路多半会运用中心的HDI高密度多层板处理相关电路需求，唯有很多数据传输接口、或不同功用载板的数据I/O传输连接，才会运用FPCB来进行板材连接。