柔性印刷电路 （FPC） 板和制造技术基础知识

什么是柔性电路板 (FPC) ?

每个人每天使用的数字设备的关键组件之一是柔性印刷电路 （FPC） 板，也称为柔性印刷线路板。FPC 板经常用于智能手机、平板电脑、笔记本电脑、可穿戴设备、打印机、数码相机、医疗设备和汽车的电路中。随着传统手机向智能手机的演变，手机市场迅速扩大，FPC 市场也显着增长。FPC 板的特性使其能够制造更小、更薄的智能手机、平板电脑和其他电子设备。

本文介绍了这些 FPC 板的基本知识及其制造技术。此外，文章还重点介绍了有助于制造这些 FPC 板的 Dexerials 材料。

与传统上用于电子电路板的称为“刚性基板”的基板不同，该基板通常不会弯曲，FPC通过在诸如聚酰亚胺的薄塑料薄膜上形成电路而薄，轻，它是一种具有折叠功能的印刷电路板。

印刷电路板可以指：带有导电图案的线路板，用于向组件供电并在组件之间中继电信号；或电路板，即安装有IC芯片和其他组件、具有电气功能的线路板。此外，将多个电路板电连接起来以实现特定功能的集合称为模块。代表性的例子包括摄像头和显示器模块。目前，FPC板是这些电路板和模块的关键部件。

为小型化、薄型化、轻量化做贡献

目前，FPC 板因其轻量和薄型特性而被许多智能手机模块采用。它们用于显示器、触摸屏、摄像头、激光雷达、电池和天线模块等。智能手机型号配备 10 个或更多内置 FPC 板的模块是很常见的。

此外，在汽车领域，随着电装化的发展，FPC的采用正在进行，预计未来将进一步增加。现在，作为主要使用的地方，有汽车导航系统、前灯、开关、轮胎气压传感器等。

使用FPC的一个主要优点是它作为布线板 (布线材料) 的功能。通过大大简化布线和连接操作，减少了检查和维修布线所需的时间。此外，由于FPC的厚度仅为几十到几百μm,因此可以大大缩小最终产品的尺寸。它还有效地利用了最终产品外壳内的空间，并减轻了单位体积的重量。

FPC材料

从这里开始，我们将解释单面FPC和双面FPC及其材料和制造过程。单面FPC是一种标准的FPC,在聚酰亚胺薄膜的一侧具有铜配线图案。由于它薄，灵活性高，并且具有利用空间的优点，因此它通常用作配线板，并且可以有助于减轻整个系统的重量。此外，还可以将部件直接安装在FPC本身上，用作电路板。

双面FPC是在聚酰亚胺薄膜的两面有铜配线图案的FPC。与单面FPC相比，可以实现更复杂的电路。此外，部件可以安装在FPC的两侧，从而进一步节省空间。

上图显示了FPC的基本结构。在称为基底 (底膜) 的聚酰亚胺薄膜上有一个铜导电图案，并使用称为阻焊剂或覆盖层的绝缘层覆盖图案。此外，导电图案暴露在部件安装和与其他电路板的连接部分上，并且进行表面处理以防止腐蚀。FPC的特点是薄和柔软，但是在装载零件的部分等功能上需要硬度和厚度的部分，用粘合板固定用不锈钢和聚酰亚胺等制成的叫做加强板的板状材料。

FPC制造工艺

上图显示了单面FPC的制造过程。大致按照 (1) 形成电路 (2) 形成绝缘层 (3) 表面处理 (电镀加工) (4) 外形加工的顺序进行工艺。

① 电路形成

电路的形成方法有多种，这里就利用常见的光刻法来形成电路进行说明。
【抗蚀剂形成】
在覆铜板（CCL）的铜箔表面形成一层感光抗蚀剂层。对于刚性板和FPC，会层压一种被称为干膜的薄膜型抗蚀剂（负片型）。
[接触]
紫外线通过已绘有电路的曝光掩模版照射。对于负性抗蚀剂材料来说，暴露在紫外线下的区域的化学结构会发生变化，因此极不可能溶解在显影剂中。
[发展]
使用显影剂溶解并去除抗蚀剂层。此时，最终成为电路图案的区域中的光刻胶溶解度较低，几乎完全未溶解。
[蚀刻]
未被光刻胶覆盖的铜会被化学溶解掉，只留下将成为电路的铜。
然后使用诸如苛性钠的溶液以化学方式去除电路上的抗蚀剂，完成电路的形成。

② 绝缘层形成

将事先加工成形状的覆盖层放置在指定位置，进行热压接合，与CCL一体化。此外，当需要安装诸如小芯片电容器或IC的小部件时，可以使用称为阻焊剂的液体阻焊剂形成绝缘层。

③ 表面处理

铜容易生锈 (腐蚀)，如果就那样放置的话，焊接等零部件的安装会变得困难，所以作为防锈处理要进行表面处理。在大多数情况下，电镀是“金”或“镍/金”的典型电镀类型。

④ 外形加工

在外形成型阶段，FPC 被分割成单块电路板。在此阶段，使用热固性粘合片将加强筋牢固粘合。粘合加强筋后，FPC 被切割成单块电路板，以生产最终产品。

虽然我们已经描述了FPC的粗略制造过程，但实际上在这样的过程中存在适当的检查步骤，并且可能根据形状和规格添加工艺或更改顺序。

有助于FPC制造的Dexcerials的粘合板

目前，迪睿合正在开发、制造和销售FPC用“粘合片”。胶带片是将不锈钢（SUS）、聚酰亚胺（PI）、铝（AI）等加强板粘接到FPC端子和摄像头模块底部用的热固性粘合膜，具有优异的耐热性和粘合性。（关于我们胶带产品的详细信息，请参阅文章《胶带的特点和用途 - TECH TIMES |面向制造工程师的技术信息媒体 （dexerials.jp）目前，迪睿合正在开发、制造和销售FPC板用接合片材。胶带片是一种热固性薄膜，用于将不锈钢 （SUS）、聚酰亚胺 （PI） 和铝 （Al） 等各种材料制成的加强筋粘合到 FPC 板的连接器区域和相机模块的底部。这些片材具有出色的耐热性和粘合性能。我们的粘合片材的主要特点是它们在室温下的长期保存性。普通热固性薄膜通常需要冷藏。要使用这些薄膜，必须将它们从冰箱中取出，然后在室温下静置指定的时间。要再次存放它们，必须将它们放回冰箱。在电路板的制造中，通常将材料冷藏或冷冻以进行储存，以保持其性能。也就是说，根据制造计划提前取出和退回材料需要花费大量时间和精力。我们的粘合片材在室温下的保存性具有显著的优势，因为它确保了持续和快速的可用性，并且还节省了能源。

现代通信设备，尤其是智能手机，有望采用专为高频传输而设计的电路板，以满足高速和宽带通信的需求。构成这些复杂智能手机中使用的低介电粘合片板的材料也必须支持高频传输。为了满足这些需求，迪睿合开发并开始量产用于高速传输用多层低介电粘合片板的层间接合的低介电接合片材。

各向异性导电膜（ACF） 也是 FPC 板、显示器和摄像头模块以及 IC 芯片不可或缺的材料，可实现高速传输。与涉及金属线（引线键合）、焊球和机械连接器的传统方法相比，使用 ACF 可实现更薄的 FPC 板。它还可以显著降低连接点的传输损耗。

Deccelerials的材料将以各种形式为FPC做出贡献，FPC将在未来越来越多地用于各种电子设备。如果您对FPC有任何疑问或想了解更多相关材料，请与我们联系。