FPC的材质与应用详解

摘要：

   结合层面1、绝缘层：...

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   结合层面

1、绝缘层：

   FPC基材的绝缘层通过在导电层两侧涂覆聚酰亚胺薄膜或者其他绝缘材料来实现。

   常见的绝缘层材料用聚酰亚胺薄膜（PI），低温场合用聚酯薄膜（PET）。

   聚酰亚胺薄膜（PI）具有良好的耐高温性能，能够在较高温度下正常工作，通常可承受温度范围从-200摄氏度到+300摄氏度。这使得FPC适用于高温环境和要求高温稳定性的应用，与聚酰亚胺薄膜（PI）相比，聚酯薄膜（PET）的价格要便宜很多，但是它的尺寸稳定性不好，耐温性也较差，不适合SMT贴装或波峰焊接，一般只用于插拔的连接排线，已经逐渐被聚酰亚胺薄膜（PI）取代。常见的聚酰亚胺薄膜（PI）厚度有：1/2mil，1mil，2mil等。

2、导电层：

   FPC基材的导电层采用铜箔（Copper Foil）制成。

   铜箔具有良好的导电性能和可加工性，能够提供电路板所需的导电路径。

   导电层的厚度常见的厚度有1/3 oz、0.5oz、1 oz等；

   1盎司(1OZ)=35um(0.035mm),常见厚度15、18、20；

   1mil=25um

3，粘合层：

   FPC基材的粘合胶层，成分是环氧树脂（Epoxy）。

   主要作用就是固定导电层，提高绝缘强度和机械性能，常见基材的粘合层厚度为：13um，20um。

   随着FPC的不断轻薄化发展，出现了没有粘合层的无胶基材，这是通过特殊方法将绝缘层和导电层直接合成的材料。

   与有胶基材相比，无胶基材有更高的成本、更高的可靠性，更小的尺寸和重量、更高的尺寸稳定性以及更容易加工的特点，更适合一些特殊应用领域，例如在医疗器械、电动汽车等领域，由于对无毒、无味、抗菌等特殊性能的要求较高，采用无胶基材的FPC更加合适。

   铜箔（Copper Foil）

   铜箔基板外表所覆盖的金属铜层,是印制线路板的导体材料使用最多的金属 ，FPC的制造中常用的两种铜基板材料是压延铜（RA）和电解铜(ED)，

   两者的主要区别如下：
1，制造工艺不同：

   压延铜（RA）是将铜板经过多次重复辊轧而制成，它的结晶是片状组织；

   电解铜(ED)是通过专用电解机在圆形阴极滚筒上连续生产出的，它的组织是柱状组织。

2，物理性质不同：

   压延铜（RA）多数比电解铜(ED)略薄且弯曲性能更佳，而电解铜通常粗中厚，压延铜（RA）的表面均匀性和平整度相对电解铜(ED)更佳，但纯度可能不如电解铜(ED)的高纯度。
3，导电性能略有不同：

   压延铜（RA）和电解铜(ED)的厚度越小，则其电阻越大，但是总的来说，电解铜(ED)的电导率略高于压延铜（RA）。
4，成本不同：

   压延铜（RA）的制造成本高于电解铜(ED)

   对导电性能、机械强度或柔韧性有高要求，可根据技术要求等来选择适合的材料。

   FPC需要动态弯折选择压延铜（RA），FPC仅需要3-5次弯折（装配性弯折）选择电解铜(ED)。

   基材

   FPC有胶基材和无胶基材。这在于它们的结构、性能、成本以及应用领域。

   有胶基材（adhesive-coated laminate）在铜与聚酰亚胺（PI）之间多了一层AD胶，这种结构成本较低，但容易老化，长期工作温度限制在约105℃以下。当温度升高到130-140℃时，可能会产生有毒气体，未固化的胶还可能产生粉尘危害，对健康造成影响。
   无胶基材（adhesiveless laminate）直接由铜箔+PI+铜箔通过热滚轮压合而成，没有中间的胶层。这种结构柔韧性好，尺寸稳定性高，使用寿命长，长期工作温度可达150℃。无胶基材比有胶基材价格要贵2-4倍，但因其优异的性能，目前市场90%以上的产品都要求使用无胶基材。
耐热性与尺寸稳定性：

   无胶软板FPC基材的耐热性相当优异，长期使用温度可达300℃以上，尺寸变化受温度影响相当小，即使高温下尺寸变化率仍在0.1%之内。这为细线路化制程提供了很大的帮助，使无胶软板FPC成为资讯电子产品市场的主流。
   有胶的是传统软板的常用材料，主要是以PI膜/接着剂/铜箔之父讨布三层结构为主，接着剂的耐热性与尺寸安定性不佳，长期使用温度限制在100~200℃。三层有胶软板尺寸变化率受温度影响比较大。

   无胶基材相对于有胶基材来说比较薄，表面无法区分，只有做切片分析才能区分。

   无胶软板FPC基材的抗拒化学药品性能相当优异，在长时间下抗撕强度无明显改变。此外，因为蚀刻后氯离子的残留量低，降低了离子迁移性，也增加了细线路的长期信赖性。
   无胶基材FPC在耐热性、尺寸稳定性、抗化学性能等方面优于有胶基材，但成本较高，与有胶基材价格一般相差2-4倍。

   尾部补强工艺:

   其他工艺与标准

   表层覆盖膜: 1025

   焊盘处理: 沉金

   补强: PI补强

   验收标准：IPC-6013-II级

   常规做板工艺:

   FPC

   0.5OZ

   电解铜

   单面有胶基材

   沉金

   黄油白字

   接口位置:PI补强

   背面丝印标识线

   无铅工艺

   关于PET，型号:DK11,厚度0.125mm，通常用来做银浆印刷电路的基材，是一种双轴拉伸聚酯薄膜，其主要特点为收缩率低于其它一般薄膜，厚度公差小，平整度好，有良好的耐热性，耐寒性，耐化学腐蚀。最适用于薄膜开关，柔性线路板等高精度产品的使用。