軟性印刷電路板 (FPC) 基礎與製造技術

什麽是柔性電路板 (FPC) ?

每個人每天使用的數字設備的關鍵元件之一是柔性印刷電路 （FPC） 板，也稱為柔性印刷線路板。FPC 板經常用於智慧手機、平板電腦、筆記型電腦、穿戴式裝置、印表機、數位相機、醫療設備和汽車的電路中。隨著傳統手機向智慧手機的演變，手機市場迅速擴大，FPC 市場也顯著增長。FPC 板的特性使其能夠製造更小、更薄的智慧手機、平板電腦和其他電子設備。

本文介紹了這些 FPC 板的基礎知識及其製造技術。此外，還重點介紹了迪睿合為FPC板的製造做出貢獻的材料。

與傳統上用於電子電路板的稱為“剛性基板”的基板不同，該基板通常不會彎曲，FPC通過在諸如聚酰亞胺的薄塑料薄膜上形成電路而薄，輕，它是一種具有折疊功能的印刷電路板。

印刷電路板可以指：帶有導電圖案的線路板，用於向組件供電並在組件之間中繼電器信號；或電路板，即安裝有IC晶片和其他組件、具有電氣功能的線路板。此外，將多個電路板電連接起來以實現特定功能的集合稱為模組。代表性的例子包括攝影機和顯示器模組。目前，FPC板是這些電路板和模組的關鍵元件。

為小型化、薄型化、輕量化做贡獻

目前，FPC 板因其羽量和薄型特性而被許多智慧手機模塊採用。它們用於顯示器、觸摸屏、攝像頭、光達、電池和天線模組等。智慧手機型號配備 10 個或更多內置 FPC 板的模組是很常見的。

此外，在汽車領域，隨著電裝化的發展，FPC的採用正在進行，預計未來將進一步增加。現在，作為主要使用的地方，有汽車導航係統、前燈、開關、輪胎氣壓感測器等。

使用FPC的一個主要優點是它作為佈線板 (佈線材料) 的功能。通過大大簡化佈線和連接操作，減少了檢查和維修佈線所需的時間。此外，由於FPC的厚度僅為幾十到幾百μm,因此可以大大縮小最終產品的尺寸。它還有效地利用了最終產品外殼內的空間，並減輕了單位體積的重量。

FPC材料

從這裡開始，我們將解釋單面FPC和雙面FPC及其材料和制造過程。單面FPC是一種標準的FPC,在聚酰亞胺薄膜的一側具有銅配線圖案。由於它薄，靈活性高，並且具有利用空間的優點，因此它通常用作配線板，並且可以有助於減輕整個係統的重量。此外，還可以將部件直接安裝在FPC本身上，用作電路板。

雙面FPC是在聚酰亞胺薄膜的兩面有銅配線圖案的FPC。與單面FPC相比，可以實現更復雜的電路。此外，部件可以安裝在FPC的兩側，從而進一步節省空間。

上圖顯示了FPC的基本結構。在稱為基底 (底膜) 的聚酰亞胺薄膜上有一個銅導電圖案，並使用稱為阻焊劑或覆蓋層的絕緣層覆蓋圖案。此外，導電圖案暴露在部件安裝和與其他電路板的連接部分上，並且進行表面處理以防止腐蝕。FPC的特點是薄和柔軟，但是在裝載零件的部分等功能上需要硬度和厚度的部分，用粘合板固定用不銹鋼和聚酰亞胺等制成的叫做加強板的板狀材料。

FPC制造工藝

上圖顯示了單面FPC的制造過程。大衹按照 (1) 形成電路 (2) 形成絕緣層 (3) 表面處理 (電鍍加工) (4) 外形加工的順序進行工藝。

① 電路形成

電路的形成方法有很多種，這裡就利用常見的光刻法來形成電路來說明。
【抗蝕劑形成】
在覆銅板（CCL）的銅箔表面形成一層感光抗蝕劑層。對於剛性板和FPC，會層壓一種稱為乾膜的薄膜型抗蝕劑（負片型）。
[接觸]
紫外線透過已繪有電路的曝光掩模版照射。對於負性抗蝕劑材料來說，暴露在紫外線下的區域的化學結構會發生變化，因此極不可能溶解在顯影劑中。
[發展]
使用顯影劑溶解並去除抗蝕劑層。此時，最終成為電路圖案的區域中的光阻溶解度較低，幾乎完全未溶解。
[蝕刻]
未被光阻覆蓋的銅會被化學溶解掉，只留下將成為電路的銅。
然後使用諸如苛性鈉的溶液以化學方式去除電路上的抗蝕劑，完成電路的形成。

② 絕緣層形成

將事先加工成形狀的覆蓋層放置在指定位置，進行熱壓接合，與CCL一體化。此外，當需要安裝諸如小晶片電容器或IC的小部件時，可以使用稱為阻焊劑的液體阻焊劑形成絕緣層。

③ 表面處理

銅容易生銹 (腐蝕)，如果就那樣放置的話，焊接等零部件的安裝會變得睏難，所以作為防銹處理要進行表面處理。在大多數情況下，電鍍是“金”或“鎳/金”的典型電鍍類型。

④ 外形加工

在外形成型階段，FPC 分割成單塊電路板。在此階段，使用熱固性黏合片將加強筋牢固黏合。在黏合加強筋後，FPC 被切割成單塊電路板，以生產最終產品。

雖然我們已經描述了FPC的粗略制造過程，但實際上在這樣的過程中存在適當的檢查步驟，並且可能根據形狀和規格添加工藝或更改順序。

有助於FPC制造的Dexcerials的粘合板

目前，迪睿合正在開發、製造和銷售FPC用「粘合片」。。膠帶片是將不鏽鋼（SUS）、聚醯亞胺（PI）、鋁（AI）等加強板粘接到FPC端子和攝像頭模組底部用的熱固性粘合膜，具有優異的耐熱性和粘合性。（關於我們膠帶產品的詳細資訊，請參閱文章《膠帶的特點和用途 - TECH TIMES |面向製造工程師的技術資訊媒體 （dexerials.jp）目前，迪睿合正在開發、製造和銷售FPC板用接合片材。膠帶片是一種熱固性薄膜，用於將不鏽鋼 （SUS）、聚醯亞胺 （PI） 和鋁 （Al） 等各種材料製成的加強筋粘合到 FPC 板的連接器區域和相機模組的底部。這些片材具有出色的耐熱性和粘合性能。我們的粘合片材的主要特點是它們在室溫下的長期保存性。普通熱固性薄膜通常需要冷藏。要使用這些薄膜，必須將它們從冰箱中取出，然後在室溫下靜置指定的時間。要再次存放它們，必須將它們放回冰箱。在電路板的製造中，通常將材料冷藏或冷凍以進行儲存，以保持其性能。也就是說，根據製造計劃提前取出和退回材料需要花費大量時間和精力。我們的粘合片材在室溫下的保存性具有顯著的優勢，因為它確保了持續和快速的可用性，並且還節省了能源。

現代通信設備，尤其是智能手機，有望採用專為高頻傳輸而設計的電路板，以滿足高速和寬頻通信的需求。構成這些複雜智能手機中使用的低介電貼合片板的材料也必須支援高頻傳輸。為了滿足這些需求，迪睿合開發並開始量產用於高速傳輸用多層低介電貼合片板的層間接合的低介電接合片材。

各向異性導電膜（ACF） 也是 FPC 板、顯示器和攝像頭模組以及 IC 晶片不可或缺的材料，可實現高速傳輸。與涉及金屬線（引線鍵合）、焊球和機械連接器的傳統方法相比，使用 ACF 可實現更薄的 FPC 板。它還可以顯著降低連接點的傳輸損耗。

Deccelerials的材料將以各種形式為FPC做出贡獻，FPC將在未來越來越多地用於各種電子設備。如果您對FPC有任何疑問或想了解更多相關材料，請與我們聯係。