FPC是什么意思
发布日期:2019-08-20
FPC:是Flexible Printed Circuit的简称
1:FPC柔性线路板,也称为柔性电路板,是一种通过将电子器件安装在柔性塑料基板上来组装电子电路的技术,例如聚酰亚胺,PEEK或透明导电聚酯膜。另外,柔性电路可以是聚酯上的丝网印刷银电路。可以使用用于刚性印刷电路板的相同部件来制造柔性电子组件 ,允许电路板符合所需的形状,或在使用过程中弯曲。柔性电子器件的另一种方法提出了各种蚀刻技术,以将传统的硅衬底薄化到几十微米以获得合理的灵活性,称为柔性硅(约5mm弯曲半径)。

FPC制造
柔性印刷电路(FPC)采用光刻技术制造。制造柔性箔电路或柔性扁平电缆(FFC)的另一种方法是在两层PET之间层压非常薄(0.07mm)的铜带。这些PET层,通常0.05mm厚,涂有热固性粘合剂,并在层压过程中被活化。
FPC和FFC在许多应用中具有几个优点: 紧密组装的电子封装,需要在3个轴上进行电气连接,例如摄像机(静态应用)。 在正常使用期间组件需要弯曲的电气连接,例如折叠手机(动态应用)。 子组件之间的电气连接,以替换较重且较笨重的线束,例如汽车,火箭和卫星。 电路板厚度或空间限制是驱动因素。

FPC的优势
有可能更换多个刚性板或连接器 单面电路是动态或高柔性应用的理想选择 各种配置的堆叠FPC FPC的缺点 刚性PCB的成本增加 处理或使用过程中损坏的风险增加 装配过程比较困难 修理和返工很困难或不可能 通常较差的面板利用率导致成本增加

FPC应用
柔性电路通常用作各种应用中的连接器,其中灵活性,空间节省或生产限制限制了刚性电路板或手动布线的可维护性。柔性电路的常见应用是在计算机键盘中; 大多数键盘使用柔性电路作为开关矩阵。 在LCD制造中,玻璃用作基板。如果使用薄的柔性塑料或金属箔作为基板,整个系统可以是柔性的,因为沉积在基板顶部的薄膜通常非常薄,大约几微米。 通常使用有机发光二极管(OLED)代替背光用于柔性显示器,从而制造柔性有机发光二极管显示器。 大多数柔性电路是无源布线结构,用于互连诸如集成电路,电阻器,电容器等的电子元件; 但是,有些仅用于直接或通过连接器在其他电子组件之间进行互连。 在汽车领域,柔性电路用于仪表板,引擎盖下控制装置,隐藏在驾驶室顶篷内的电路以及ABS系统中。在计算机外围设备中,在打印机的移动打印头上使用柔性电路,并将信号连接到携带磁盘驱动器的读/写头的移动臂。消费电子设备利用相机,个人娱乐设备,计算器或运动监视器中的柔性电路。 柔性电路存在于工业和医疗设备中,其中在紧凑的封装中需要许多互连。蜂窝电话是柔性电路的另一个广泛例子。 已经开发出用于为卫星供电的柔性太阳能电池。这些单元格轻巧,可以卷起来进行发布,并且易于部署,使其非常适合应用。它们也可以缝在背包或外套中。
FPC历史
在20世纪之交发布的专利表明,早期研究人员正在设想制造夹在绝缘材料层之间的扁平导体的方法,以布置电路以用于早期的电话交换应用。Ken Gilleo博士发明了最早描述可称为柔性电路的描述之一,并在1903年由Albert Hansen在英国专利中公开,Hansen描述了一种由石蜡 涂层纸上的扁平金属导体构成的结构。同一时期托马斯爱迪生的实验室书籍也表明他正在考虑用亚麻纸涂上纤维素胶的涂层图案石墨粉制造出的东西显然是柔性电路,尽管没有证据表明它已经减少了实践。 在Cledo Brunetti和Roger W. Curtis [19]于1947年出版的“印刷电路技术”出版物中,关于在柔性绝缘材料(例如纸张)上创建电路的简短讨论表明该想法已经存在并且在20世纪50年代桑德斯Associate的发明者(Nashua,NH)Victor Dahlgren和公司创始人Royden Sanders在柔性基材上印刷和蚀刻扁平导体以取代线束的过程中取得了重大进展。1950年由纽约Photocircuits公司发布的广告证明了他们对柔性电路的积极兴趣。 今天,许多产品使用柔性电路,这些柔性电路在世界各地也是众所周知的,如柔性印刷线路,柔性印刷,柔性电路。大量信誉是由于日本 电子封装工程师的努力,他们找到了无数采用柔性电路技术的新方法。在过去十年中,柔性电路仍然是所有互连产品细分市场中增长最快的电路之一。柔性电路技术的最新变化是称为“柔性电子器件”,其通常涉及在处理中集成有源和无源功能。 FPC柔性电路结构 柔性电路有一些基本结构,但在它们的结构方面,不同类型之间存在显着差异。以下是对最常见类型的柔性电路结构的回顾 单面柔性电路 单面柔性电路具有由柔性介电膜上的金属或导电(金属填充)聚合物制成的单个导体层。组件端接功能只能从一侧访问。可以在基膜中形成孔,以允许元件引线穿过以便通常通过焊接进行互连。单面柔性电路可以制造有或没有诸如覆盖层或覆盖层之类的保护涂层,但是在电路上使用保护涂层是最常见的做法。溅射导电薄膜上的表面贴装器件的开发使得能够生产透明LED薄膜,其用于LED玻璃,但也具有柔性汽车照明复合材料。 双通道或背面裸露的柔性电路 双通道弯曲,也称为背面弯曲,是具有单个导体层的柔性电路,但是其被处理以允许从两侧接近导体图案的所选特征。虽然这种类型的电路具有某些益处,但访问这些特征的专门处理要求限制了它的使用。 雕刻柔性电路 雕刻柔性电路是普通柔性电路结构的新颖子集。该制造工艺涉及一种特殊的柔性电路多步蚀刻方法,该方法产生具有成品铜导体的柔性电路,其中导体的厚度沿其长度在不同的位置不同。(即导体在柔性区域较薄而在互连点较厚)。 双面柔性电路 双面柔性电路是具有两个导体层的柔性电路。这些柔性电路可以制造有或没有电镀通孔虽然镀通孔变化更为常见。当没有镀通孔并且仅从一侧接入连接部件时,该电路根据军事规范被定义为“V型(5)”型。这不是一种常见的做法,但它是一种选择。由于镀通孔,在电路的两侧提供电子元件的端子,从而允许元件放置在任一侧。根据设计要求,双面柔性电路可以在完成的电路的一侧,两侧或两侧上制造具有保护覆盖层,但最常见的是在两侧都使用保护层。这种类型基板的一个主要优点是它允许交叉连接非常容易。许多单面电路都建立在双面基板上,因为它们具有两个交叉连接中的一个。这种用途的一个例子是连接a的电路鼠标垫到笔记本电脑的主板上。除了使用基板的第二侧的非常小的交叉连接之外,该电路上的所有连接仅位于基板的一侧。 多层柔性电路 具有三层或更多层导体的柔性电路被称为多层柔性电路。通常,这些层通过电镀通孔互连,但这不是定义的要求,因为可以提供开口以访问较低电路级特征。多层柔性电路的各层可以在整个结构中连续或不连续地层叠在一起,除了由电镀通孔占据的区域之外。在需要最大灵活性的情况下,不连续层压的做法很常见。这是通过将未粘合的区域留在弯曲或弯曲的区域来实现的。 刚柔结合电路 刚柔结合电路是由刚性和柔性基板组成的混合结构柔性电路,它们层叠在一起形成单一结构。刚性 - 柔性电路不应与刚性柔性结构相混淆,刚性柔性结构只是柔性电路,其上连接有加强件以支撑局部电子元件的重量。刚性或加强的柔性电路可具有一个或多个导体层。因此,尽管这两个术语听起来相似,但它们代表了完全不同的产品。 刚性弯曲层通常也通过电镀通孔电互连。多年来,刚柔结合电路在军用产品设计者中受到极大的欢迎,但是该技术已经在商业产品中得到了越来越多的应用。虽然由于面临挑战,通常被认为是小批量应用的特殊产品,但??康柏计算机在20世纪90年代生产用于笔记本电脑的电路板时,已经做出了令人印象深刻的使用该技术的努力。虽然计算机的主要刚柔性PCBA在使用过程中没有弯曲,但Compaq的后续设计使用了刚性 - 柔性电路用于铰接式显示器电缆,在测试过程中通过了1O万次的弯曲。到2013年,在消费者笔记本电脑中使用刚柔结合电路现在很常见。 刚柔板通常是多层结构; 然而,有时使用两种金属层结构。 聚合物厚膜柔性电路 聚合物厚膜(PTF)柔性电路是真正的印刷电路,因为导体实际上印刷在聚合物基膜上。它们通常是单导体层结构,然而,可以依次印刷两个或更多个金属层,其中绝缘层印刷在印刷导体层之间或两侧。虽然导体电导率较低,因此不适合所有应用,但PTF电路已成功应用于电压稍高的各种低功率应用。键盘是一种常见的应用,然而,这种具有成本效益的柔性电路制造方法有广泛的潜在应用。

柔性电路材料
柔性电路结构的每个元件必须能够始终满足产品寿命期间对其的要求。此外,该材料必须与柔性电路结构的其他元件一致可靠地工作,以确保易于制造和可靠性。以下简要介绍柔性电路结构的基本要素及其功能。 基础材料 基础材料是柔性聚合物薄膜,为层压材料提供基础。在正常情况下,柔性电路基础材料提供柔性电路的大多数主要物理和电气特性。在无粘合剂电路结构的情况下,基础材料提供所有特性。虽然可以实现宽范围的厚度,但是大多数柔性膜在相对薄的尺寸范围内提供,从12μm到125μm(1/2密耳到5密耳),但是更薄和更厚的材料是可能的。较薄的材料当然更柔韧,对于大多数材料,刚度增加与厚度的立方成比例。因此,例如,意味着如果厚度加倍,则材料变硬8倍并且在相同载荷下仅会偏转1/8。
有许多不同的材料用作基膜,包括:聚酯(PET),聚酰亚胺(PI),聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN),聚醚酰亚胺(PEI),以及各种含氟聚合物(FEP)和共聚物。聚酰亚胺膜由于其有利的电学,机械,化学和热性质的混合而最为普遍。 粘合剂 粘合剂用作粘合介质以形成层压材料。当涉及耐温性时,粘合剂通常是层压材料的性能限制元件,特别是当聚酰亚胺是基材时。由于与聚酰亚胺粘合剂相关的早期困难,目前许多聚酰亚胺柔性电路采用不同聚合物系列的粘合剂系统。然而,一些较新的热塑性聚酰亚胺粘合剂在道路上变得重要。与基膜一样,粘合剂具有不同的厚度。厚度选择通常是应用程序的功能。例如,不同的 金属箔 金属箔最常用作柔性层压板的导电元件。金属箔是通常蚀刻电路路径的材料。有多种不同厚度的金属箔可供选择和制造柔性电路,但铜箔可用于绝大多数柔性电路应用。铜的成本和物理和电气性能属性的完美平衡使其成为一个很好的选择。实际上有许多不同类型的铜箔。

IPC为印刷电路确定了八种不同类型的铜箔,分为两大类,电沉积和锻造,每种都有四种子类型。)因此,有许多不同类型的铜箔可用于柔性电路应用,以满足不同终端产品的各种用途。对于大多数铜箔,通常在箔的一侧施加薄的表面处理以改善其与基膜的粘附性。铜箔有两种基本类型:锻造(轧制)和电沉积,它们的性质完全不同。轧制和退火箔是最常见的选择,然而电镀的较薄膜变得越来越流行。 在某些非标准情况下,可以要求电路制造商通过使用特定的替代金属箔(例如结构中的特殊铜合金或其他金属箔)来制造特种层压板。
这是通过根据基膜的性质和性质将箔层压到具有或不具有粘合剂的基膜上来实现的。 柔性电路行业标准和规范 开发规范是为了提供一个共同的基础,以了解产品应该是什么样子以及它应该如何执行。
标准由制造商协会直接开发,例如Association Connecting Electronics Industries(IPC)和柔性电路用户。
分享到: