FPC：是Flexible Printed Circuit的簡(jiǎn)稱

1:FPC柔性線路板，也稱為柔性電路板，是一種通過(guò)將電子器件安裝在柔性塑料基板上來(lái)組裝電子電路的技術(shù)，例如聚酰亞胺，PEEK或透明導(dǎo)電聚酯膜。另外，柔性電路可以是聚酯上的絲網(wǎng)印刷銀電路?？梢允褂糜糜趧傂杂∷㈦娐钒宓南嗤考?lái)制造柔性電子組件 ，允許電路板符合所需的形狀，或在使用過(guò)程中彎曲。柔性電子器件的另一種方法提出了各種蝕刻技術(shù)，以將傳統(tǒng)的硅襯底薄化到幾十微米以獲得合理的靈活性，稱為柔性硅（約5mm彎曲半徑）。

 

FPC制造

柔性印刷電路（FPC）采用光刻技術(shù)制造。制造柔性箔電路或柔性扁平電纜（FFC）的另一種方法是在兩層PET之間層壓非常?。?.07mm）的銅帶。這些PET層，通常0.05mm厚，涂有熱固性粘合劑，并在層壓過(guò)程中被活化。

FPC和FFC在許多應(yīng)用中具有幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)： 緊密組裝的電子封裝，需要在3個(gè)軸上進(jìn)行電氣連接，例如攝像機(jī)（靜態(tài)應(yīng)用）。 在正常使用期間組件需要彎曲的電氣連接，例如折疊手機(jī)（動(dòng)態(tài)應(yīng)用）。 子組件之間的電氣連接，以替換較重且較笨重的線束，例如汽車，火箭和衛(wèi)星。 電路板厚度或空間限制是驅(qū)動(dòng)因素。

 

FPC的優(yōu)勢(shì)

有可能更換多個(gè)剛性板或連接器 單面電路是動(dòng)態(tài)或高柔性應(yīng)用的理想選擇 各種配置的堆疊FPC FPC的缺點(diǎn) 剛性PCB的成本增加 處理或使用過(guò)程中損壞的風(fēng)險(xiǎn)增加 裝配過(guò)程比較困難 修理和返工很困難或不可能 通常較差的面板利用率導(dǎo)致成本增加

 

FPC應(yīng)用

柔性電路通常用作各種應(yīng)用中的連接器，其中靈活性，空間節(jié)省或生產(chǎn)限制限制了剛性電路板或手動(dòng)布線的可維護(hù)性。柔性電路的常見(jiàn)應(yīng)用是在計(jì)算機(jī)鍵盤中; 大多數(shù)鍵盤使用柔性電路作為開關(guān)矩陣。 在LCD制造中，玻璃用作基板。如果使用薄的柔性塑料或金屬箔作為基板，整個(gè)系統(tǒng)可以是柔性的，因?yàn)槌练e在基板頂部的薄膜通常非常薄，大約幾微米。 通常使用有機(jī)發(fā)光二極管（OLED）代替背光用于柔性顯示器，從而制造柔性有機(jī)發(fā)光二極管顯示器。 大多數(shù)柔性電路是無(wú)源布線結(jié)構(gòu)，用于互連諸如集成電路，電阻器，電容器等的電子元件; 但是，有些僅用于直接或通過(guò)連接器在其他電子組件之間進(jìn)行互連。 在汽車領(lǐng)域，柔性電路用于儀表板，引擎蓋下控制裝置，隱藏在駕駛室頂篷內(nèi)的電路以及ABS系統(tǒng)中。在計(jì)算機(jī)外圍設(shè)備中，在打印機(jī)的移動(dòng)打印頭上使用柔性電路，并將信號(hào)連接到攜帶磁盤驅(qū)動(dòng)器的讀/寫頭的移動(dòng)臂。消費(fèi)電子設(shè)備利用相機(jī)，個(gè)人娛樂(lè)設(shè)備，計(jì)算器或運(yùn)動(dòng)監(jiān)視器中的柔性電路。 柔性電路存在于工業(yè)和醫(yī)療設(shè)備中，其中在緊湊的封裝中需要許多互連。蜂窩電話是柔性電路的另一個(gè)廣泛例子。 已經(jīng)開發(fā)出用于為衛(wèi)星供電的柔性太陽(yáng)能電池。這些單元格輕巧，可以卷起來(lái)進(jìn)行發(fā)布，并且易于部署，使其非常適合應(yīng)用。它們也可以縫在背包或外套中。

FPC歷史

在20世紀(jì)之交發(fā)布的專利表明，早期研究人員正在設(shè)想制造夾在絕緣材料層之間的扁平導(dǎo)體的方法，以布置電路以用于早期的電話交換應(yīng)用。Ken Gilleo博士發(fā)明了最早描述可稱為柔性電路的描述之一，并在1903年由Albert Hansen在英國(guó)專利中公開，Hansen描述了一種由石蠟 涂層紙上的扁平金屬導(dǎo)體構(gòu)成的結(jié)構(gòu)。同一時(shí)期托馬斯愛(ài)迪生的實(shí)驗(yàn)室書籍也表明他正在考慮用亞麻紙涂上纖維素膠的涂層圖案石墨粉制造出的東西顯然是柔性電路，盡管沒(méi)有證據(jù)表明它已經(jīng)減少了實(shí)踐。 在Cledo Brunetti和Roger W. Curtis [19]于1947年出版的“印刷電路技術(shù)”出版物中，關(guān)于在柔性絕緣材料（例如紙張）上創(chuàng)建電路的簡(jiǎn)短討論表明該想法已經(jīng)存在并且在20世紀(jì)50年代桑德斯Associate的發(fā)明者（Nashua，NH）Victor Dahlgren和公司創(chuàng)始人Royden Sanders在柔性基材上印刷和蝕刻扁平導(dǎo)體以取代線束的過(guò)程中取得了重大進(jìn)展。1950年由紐約Photocircuits公司發(fā)布的廣告證明了他們對(duì)柔性電路的積極興趣。 今天，許多產(chǎn)品使用柔性電路，這些柔性電路在世界各地也是眾所周知的，如柔性印刷線路，柔性印刷，柔性電路。大量信譽(yù)是由于日本 電子封裝工程師的努力，他們找到了無(wú)數(shù)采用柔性電路技術(shù)的新方法。在過(guò)去十年中，柔性電路仍然是所有互連產(chǎn)品細(xì)分市場(chǎng)中增長(zhǎng)最快的電路之一。柔性電路技術(shù)的最新變化是稱為“柔性電子器件”，其通常涉及在處理中集成有源和無(wú)源功能。 FPC柔性電路結(jié)構(gòu) 柔性電路有一些基本結(jié)構(gòu)，但在它們的結(jié)構(gòu)方面，不同類型之間存在顯著差異。以下是對(duì)最常見(jiàn)類型的柔性電路結(jié)構(gòu)的回顧 單面柔性電路 單面柔性電路具有由柔性介電膜上的金屬或?qū)щ姡ń饘偬畛洌┚酆衔镏瞥傻膯蝹€(gè)導(dǎo)體層。組件端接功能只能從一側(cè)訪問(wèn)。可以在基膜中形成孔，以允許元件引線穿過(guò)以便通常通過(guò)焊接進(jìn)行互連。單面柔性電路可以制造有或沒(méi)有諸如覆蓋層或覆蓋層之類的保護(hù)涂層，但是在電路上使用保護(hù)涂層是最常見(jiàn)的做法。濺射導(dǎo)電薄膜上的表面貼裝器件的開發(fā)使得能夠生產(chǎn)透明LED薄膜，其用于LED玻璃，但也具有柔性汽車照明復(fù)合材料。 雙通道或背面裸露的柔性電路 雙通道彎曲，也稱為背面彎曲，是具有單個(gè)導(dǎo)體層的柔性電路，但是其被處理以允許從兩側(cè)接近導(dǎo)體圖案的所選特征。雖然這種類型的電路具有某些益處，但訪問(wèn)這些特征的專門處理要求限制了它的使用。 雕刻柔性電路 雕刻柔性電路是普通柔性電路結(jié)構(gòu)的新穎子集。該制造工藝涉及一種特殊的柔性電路多步蝕刻方法，該方法產(chǎn)生具有成品銅導(dǎo)體的柔性電路，其中導(dǎo)體的厚度沿其長(zhǎng)度在不同的位置不同。（即導(dǎo)體在柔性區(qū)域較薄而在互連點(diǎn)較厚）。 雙面柔性電路 雙面柔性電路是具有兩個(gè)導(dǎo)體層的柔性電路。這些柔性電路可以制造有或沒(méi)有電鍍通孔雖然鍍通孔變化更為常見(jiàn)。當(dāng)沒(méi)有鍍通孔并且僅從一側(cè)接入連接部件時(shí)，該電路根據(jù)軍事規(guī)范被定義為“V型（5）”型。這不是一種常見(jiàn)的做法，但它是一種選擇。由于鍍通孔，在電路的兩側(cè)提供電子元件的端子，從而允許元件放置在任一側(cè)。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，雙面柔性電路可以在完成的電路的一側(cè)，兩側(cè)或兩側(cè)上制造具有保護(hù)覆蓋層，但最常見(jiàn)的是在兩側(cè)都使用保護(hù)層。這種類型基板的一個(gè)主要優(yōu)點(diǎn)是它允許交叉連接非常容易。許多單面電路都建立在雙面基板上，因?yàn)樗鼈兙哂袃蓚€(gè)交叉連接中的一個(gè)。這種用途的一個(gè)例子是連接a的電路鼠標(biāo)墊到筆記本電腦的主板上。除了使用基板的第二側(cè)的非常小的交叉連接之外，該電路上的所有連接僅位于基板的一側(cè)。 多層柔性電路 具有三層或更多層導(dǎo)體的柔性電路被稱為多層柔性電路。通常，這些層通過(guò)電鍍通孔互連，但這不是定義的要求，因?yàn)榭梢蕴峁╅_口以訪問(wèn)較低電路級(jí)特征。多層柔性電路的各層可以在整個(gè)結(jié)構(gòu)中連續(xù)或不連續(xù)地層疊在一起，除了由電鍍通孔占據(jù)的區(qū)域之外。在需要最大靈活性的情況下，不連續(xù)層壓的做法很常見(jiàn)。這是通過(guò)將未粘合的區(qū)域留在彎曲或彎曲的區(qū)域來(lái)實(shí)現(xiàn)的。 剛?cè)峤Y(jié)合電路 剛?cè)峤Y(jié)合電路是由剛性和柔性基板組成的混合結(jié)構(gòu)柔性電路，它們層疊在一起形成單一結(jié)構(gòu)。剛性 - 柔性電路不應(yīng)與剛性柔性結(jié)構(gòu)相混淆，剛性柔性結(jié)構(gòu)只是柔性電路，其上連接有加強(qiáng)件以支撐局部電子元件的重量。剛性或加強(qiáng)的柔性電路可具有一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)體層。因此，盡管這兩個(gè)術(shù)語(yǔ)聽起來(lái)相似，但它們代表了完全不同的產(chǎn)品。 剛性彎曲層通常也通過(guò)電鍍通孔電互連。多年來(lái)，剛?cè)峤Y(jié)合電路在軍用產(chǎn)品設(shè)計(jì)者中受到極大的歡迎，但是該技術(shù)已經(jīng)在商業(yè)產(chǎn)品中得到了越來(lái)越多的應(yīng)用。雖然由于面臨挑戰(zhàn)，通常被認(rèn)為是小批量應(yīng)用的特殊產(chǎn)品，但??康柏計(jì)算機(jī)在20世紀(jì)90年代生產(chǎn)用于筆記本電腦的電路板時(shí)，已經(jīng)做出了令人印象深刻的使用該技術(shù)的努力。雖然計(jì)算機(jī)的主要?jiǎng)側(cè)嵝訮CBA在使用過(guò)程中沒(méi)有彎曲，但Compaq的后續(xù)設(shè)計(jì)使用了剛性 - 柔性電路用于鉸接式顯示器電纜，在測(cè)試過(guò)程中通過(guò)了1O萬(wàn)次的彎曲。到2013年，在消費(fèi)者筆記本電腦中使用剛?cè)峤Y(jié)合電路現(xiàn)在很常見(jiàn)。 剛?cè)岚逋ǔＪ嵌鄬咏Y(jié)構(gòu); 然而，有時(shí)使用兩種金屬層結(jié)構(gòu)。 聚合物厚膜柔性電路 聚合物厚膜（PTF）柔性電路是真正的印刷電路，因?yàn)閷?dǎo)體實(shí)際上印刷在聚合物基膜上。它們通常是單導(dǎo)體層結(jié)構(gòu)，然而，可以依次印刷兩個(gè)或更多個(gè)金屬層，其中絕緣層印刷在印刷導(dǎo)體層之間或兩側(cè)。雖然導(dǎo)體電導(dǎo)率較低，因此不適合所有應(yīng)用，但PTF電路已成功應(yīng)用于電壓稍高的各種低功率應(yīng)用。鍵盤是一種常見(jiàn)的應(yīng)用，然而，這種具有成本效益的柔性電路制造方法有廣泛的潛在應(yīng)用。

 

柔性電路材料

柔性電路結(jié)構(gòu)的每個(gè)元件必須能夠始終滿足產(chǎn)品壽命期間對(duì)其的要求。此外，該材料必須與柔性電路結(jié)構(gòu)的其他元件一致可靠地工作，以確保易于制造和可靠性。以下簡(jiǎn)要介紹柔性電路結(jié)構(gòu)的基本要素及其功能。 基礎(chǔ)材料 基礎(chǔ)材料是柔性聚合物薄膜，為層壓材料提供基礎(chǔ)。在正常情況下，柔性電路基礎(chǔ)材料提供柔性電路的大多數(shù)主要物理和電氣特性。在無(wú)粘合劑電路結(jié)構(gòu)的情況下，基礎(chǔ)材料提供所有特性。雖然可以實(shí)現(xiàn)寬范圍的厚度，但是大多數(shù)柔性膜在相對(duì)薄的尺寸范圍內(nèi)提供，從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。較薄的材料當(dāng)然更柔韌，對(duì)于大多數(shù)材料，剛度增加與厚度的立方成比例。因此，例如，意味著如果厚度加倍，則材料變硬8倍并且在相同載荷下僅會(huì)偏轉(zhuǎn)1/8。

有許多不同的材料用作基膜，包括：聚酯（PET），聚酰亞胺（PI），聚萘二甲酸乙二醇酯（PEN），聚醚酰亞胺（PEI），以及各種含氟聚合物（FEP）和共聚物。聚酰亞胺膜由于其有利的電學(xué)，機(jī)械，化學(xué)和熱性質(zhì)的混合而最為普遍。 粘合劑 粘合劑用作粘合介質(zhì)以形成層壓材料。當(dāng)涉及耐溫性時(shí)，粘合劑通常是層壓材料的性能限制元件，特別是當(dāng)聚酰亞胺是基材時(shí)。由于與聚酰亞胺粘合劑相關(guān)的早期困難，目前許多聚酰亞胺柔性電路采用不同聚合物系列的粘合劑系統(tǒng)。然而，一些較新的熱塑性聚酰亞胺粘合劑在道路上變得重要。與基膜一樣，粘合劑具有不同的厚度。厚度選擇通常是應(yīng)用程序的功能。例如，不同的 金屬箔 金屬箔最常用作柔性層壓板的導(dǎo)電元件。金屬箔是通常蝕刻電路路徑的材料。有多種不同厚度的金屬箔可供選擇和制造柔性電路，但銅箔可用于絕大多數(shù)柔性電路應(yīng)用。銅的成本和物理和電氣性能屬性的完美平衡使其成為一個(gè)很好的選擇。實(shí)際上有許多不同類型的銅箔。

 

IPC為印刷電路確定了八種不同類型的銅箔，分為兩大類，電沉積和鍛造，每種都有四種子類型。）因此，有許多不同類型的銅箔可用于柔性電路應(yīng)用，以滿足不同終端產(chǎn)品的各種用途。對(duì)于大多數(shù)銅箔，通常在箔的一側(cè)施加薄的表面處理以改善其與基膜的粘附性。銅箔有兩種基本類型：鍛造（軋制）和電沉積，它們的性質(zhì)完全不同。軋制和退火箔是最常見(jiàn)的選擇，然而電鍍的較薄膜變得越來(lái)越流行。 在某些非標(biāo)準(zhǔn)情況下，可以要求電路制造商通過(guò)使用特定的替代金屬箔（例如結(jié)構(gòu)中的特殊銅合金或其他金屬箔）來(lái)制造特種層壓板。

這是通過(guò)根據(jù)基膜的性質(zhì)和性質(zhì)將箔層壓到具有或不具有粘合劑的基膜上來(lái)實(shí)現(xiàn)的。 柔性電路行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范 開發(fā)規(guī)范是為了提供一個(gè)共同的基礎(chǔ)，以了解產(chǎn)品應(yīng)該是什么樣子以及它應(yīng)該如何執(zhí)行。

標(biāo)準(zhǔn)由制造商協(xié)會(huì)直接開發(fā)，例如Association Connecting Electronics Industries（IPC）和柔性電路用戶。