FPC柔性印制电路板的材料有哪些?

时间:2019-09-09

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  绝缘基材是一种可挠曲的绝缘薄膜。作为电路板的绝缘载体,选择柔性介质薄膜,要求综合考察材料的耐热性能、覆形性能、厚度、机械性能和电气性能等。现在工程上常用的是聚酰亚胺(PI:Polyimide,商品名KaptON)薄膜、聚酯(PET:Polyester,本港台现场报码商品名Mylar)薄膜和聚四氟乙烯(PTFE:Ployterafluoroethylene)薄膜。一般薄膜厚度选择在O.0127~O.127mm(O.5~5mil)范围内。

  黏结片的作用是黏合薄膜与金属箔,或黏结薄膜与薄膜(覆盖膜)。针对不同薄膜基材可采用不同类型的黏结片,如聚酯用黏结片与聚酰亚胺用黏结片就不一样,聚酰亚胺基材的黏结片有环氧类和丙烯酸类之分。选择黏结片则主要考察材料的流动性及其热膨胀系数。也有无黏结片的聚酰亚胺覆铜箔板,耐化学药品性和电气性能等更佳。

  由于丙烯酸黏结片玻璃化温度较低,在钻孔过程中产生的大量沾污不易除去,影响金属化孔质量,以及其他粘接材料等不尽人意处,所以,多层柔性电路的层间黏结片常用聚酰亚胺材料,因为与聚酰亚胺基材配合,其问的CTE(热膨胀系数)一致,克服了多层柔性电路中尺寸不稳定性的问题,且其他性能均能令人满意。

  铜箔是覆盖黏合在绝缘基材上的导体层,经过以后的选择性蚀刻形成导电线路。这种铜箔绝大多数是采用压延铜箔(Rolled Copper Foil)或电解铜箔(Electrodeposited Copper Foil)。压延铜箔的延展性、抗弯曲性优于电解铜箔,压延铜箔的延伸率为20%~45%,电解铜箔的延伸率为4%~40%。铜箔厚度最常用35um(1oz),也有薄18um(O.5oz)或厚70um(2oz),甚至105um(30z)。电解铜箔是采用电镀方式形成,其铜微粒结晶状态为垂直针状,易在蚀刻时形成垂直的线条边缘,有利于精密线路的制作;但在弯曲半径小于5mm或动态挠曲时,针状结构易发生断裂;因此,柔性电路基材多选用压延铜箔,其铜微粒呈水平轴状结构,能适应多次绕曲。

  覆盖层是覆盖在柔性印制电路板表面的绝缘保护层,起到保护表面导线和增加基板强度的作用。外层图形的保护材料,一般有两类可供选择。

  第一类是干膜型(覆盖膜),选用聚酰亚胺材料,无需胶黏剂直接与蚀刻后需保护的线路板以层压方式压合。这种覆盖膜要求在压制前预成型,露出需焊接部分,故而不能满足较细密的组装要求。

  第二类是感光显影型。感光显影型的第一种是在覆盖干膜采用贴膜机贴压后,通过感光显影方式露出焊接部分,解决了高密度组装的问题;第二种是液态丝网印刷型覆盖材料,常用的有热固型聚酰亚胺材料,以及感光显影型柔性电路板专用阻焊油墨等。

  增强板黏合在挠性板的局部位置板材,对柔性薄膜基板超支撑加强作用,便于印制电路板的连接、固定或其他功能。增强板材料根据用途的不同而选样,常用聚酯、聚酰亚胺薄片、环氧玻纤布板、酚醛纸质板或钢板、铝板等。

  分为主要材料和辅助材料。主材包括FCCL即铜箔基材。钻针以及CVL即覆盖膜属于辅材。辅材还有补强,双面胶,导电胶,PSR即感光阻焊性油墨,EMI即屏蔽层,文字油墨,喷码油墨,银浆,铜浆,ACP等等

  在印制电路板工艺中,以三层柔性覆铜板为例,研究了柔性覆铜板的组成。它是由金属箔导体、绝缘箔导体、绝缘膜和中间层粘结剂热压而成。

  金属箔导体一般有铜箔、铝箔、铜铍合金箔等。一般来说,柔性覆铜板需要良好的延展性和动态柔韧性。电解铜箔的断裂伸长率为4%,高延伸率电解铜箔和压延铜箔的断裂伸长率可达10%。在疲劳韧性方面,电解铜箔一般较低,高韧性电解铜箔为10.25%,压延铜箔为150%。因此,在这方面,使用压延铜箔最合适的方法是柔性板。但是,当有特殊要求时,也可以使用电解铜箔来降低制造成本,即柔性板不需要动态弯曲。

  主要绝缘膜有聚酯膜、聚酰亚胺膜、氟碳膜和芳香族聚酰胺纸。目前,前两种是最常用的。聚酯薄膜用于105℃以下柔性板的工作条件,常用厚度为25-125um。它具有良好的介电性能、耐化学性和低吸湿性。但热阻和尺寸稳定性都是热固性聚合物,具有良好的尺寸稳定性和热稳定性。薄膜的主要性能指标有:拉伸弹性、体积电阻系数、拉伸强度、热膨胀系数、介电常数、断裂伸长率、击穿电压、表面电阻系数等。

  主要的层间粘结剂有环氧树脂、丙烯酸酯树脂、酚醛改性聚乙烯醇缩丁醛树脂、聚酯树脂、聚酰亚胺树脂等。环氧树脂和丙烯酸树脂是两种最常用的树脂。环氧树脂胶粘剂耐热性高,介电性能好,耐化学腐蚀。丙烯酸酯树脂粘合剂的加工工艺优于环氧树脂粘结剂,具有优异的柔韧性、介电性能和耐化学性。中间层粘结剂主要负责导电金属箔与绝缘膜的粘合作用。它对柔性版的耐热性、耐化学性和介电性能起着重要作用。它对阻燃柔性板的耐热性、耐化学性和介电性能起着重要作用。在阻燃柔性覆铜板中,粘合剂也决定了其阻燃性。粘合剂涂层的一般厚度为12.5-40 um。

  三层法制造可分为两类:片材法与连续法。板法生产方式与刚性覆铜板生产方式相同。它是通过涂胶、压制和其他工艺来实现的。连续法是在复合机上连续完成产品的制造过程。其工艺流程是:制胶涂料干燥与配制、固化与剪切、柔性板(又称柔性板)的柔性化,这是一项非常重要的性能。它与不同的薄膜材料、不同的铜箔厚度和不同的制造工艺有关。

  简要介绍了软覆铜板材料的组成及软覆铜板的生产工艺。如果有任何添加和错误,请在留言板下方留言进行更正和添加!【PCB行业如笙】为您解答


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