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什么是FPC电路板?

发布时间 :2022-01-07 15:54 阅读 : 来源 :技术文章责任编辑 :新葡的京集团350vip8888PCB制板部
电路板在电子工业中扮演着重要的角色。这是因为它们被广泛用于在计算机、电视和电力系统等设备中扮演各种角色。印刷电路板由将电路板上的组件互连的导电轨道组成。它们包括电位计、电阻器、电容器和具有各种电压或电流电平的开关。它们通常也用于电气安全测试或验证。
 
根据测量印刷电路板机械性能的日本工业标准 JIS C5017,柔性印刷电路板 (FPC) 是一种具有圆柱形或矩形形状的 PCB,可以根据其应用的要求改变其尺寸。该标准将 FPC 分为两类:刚性型和柔性型。刚性型 FPC 有助于机械连接零件,但不能弯曲。柔性型 FPC 是一种可以承受弯曲力的双面 PCB。此外,大家主要将其用于电气互连应用。
 
FPC 因其易于修改和定制而无需任何焊点,因此受到工程师的欢迎。 FPC 的灵活性允许不同的改造解决方案。它显着降低了为特定应用印刷新板的成本。例如,将功能添加到现有电路板的表面比从头开始创建全新的电路板更容易。
 
 

FPC电路板材料的组成

fpc 柔性印刷电路板 - 什么是 FPC 电路板?
FPC柔性印刷电路板
 
FPC 材料的成分取决于其预期应用和最终用途。 FPC 的柔韧性取决于材料在保持高导电性的同时抵抗开裂、翘曲和机械损伤的能力。因此,制造商倾向于使用玻璃纤维或 FR-4 材料制造 FPC 柔性印刷电路。它由环氧树脂和玻璃纤维的混合物组成。 FR-4 是一种结合了热和电特性的刚性板。
 
1.绝缘膜
它是一层高密度聚乙烯,通过喷嘴挤出树脂并将其涂在基材上制成。 HDPE 薄膜消除了基板之间的电容耦合。它还消除了其他电路来对电路板顶部的互连进行电气屏蔽。 HDPE 层还用作蒸汽屏障,以防止在固化过程中湿气进入电路。
 
2.静电粘合层
应用 HDPE 薄膜后,粘合层可以连接组件。这些组件可能包括电路板上的电位计和 LED,以提高性能或降低成本。粘合层是丙烯酸或聚酰亚胺,允许 LED 直接粘合到 FPC,节省材料和组装时间。
 
3. 导体
然后大家在粘合层的顶部添加一个导电层。该层可以是聚酰亚胺或环氧树脂或印刷电路板本身。为避免翘曲,大家可以将导体应用于 100 °C 的溶液中。
 
4.增强板
最后,大家在导体上添加了第二层粘合层,以进一步减少弯曲或开裂问题。大家通常使用纤维素或丙烯酸来制作这一层。
 
要制造 FPC电路板,首先将组件预组装到板上,然后切割成一定尺寸。然后将 FPC 材料放入模具内弯曲而不断裂。通常,大家将 FPC 材料加热到 120 °C 大约 1 小时。这样做是为了获得必要的刚度,从而使材料能够抵抗屈肌并轻松弯曲。然后将组件添加到模具中并加压,使其嵌入 FPC 中。
 
接下来,大家在组件顶部涂上一层导电墨水。它有助于创造一个光滑的表面,防止电阻并提高性能。
 
5. 覆盖层
覆盖层是由聚酰亚胺或丙烯酸制成的顶板。覆盖层保护 FPC 材料的底面。它还可以起到绝缘作用,防止湿气进入 FPC 材料。覆盖层还具有耐高温性,使大家可以在烤箱和加热器中使用它。
 

为什么需要使用FPC电路板

大家在需要灵活性和导电性的应用中使用 FPC。但是,当大家需要机械强度时,大家不会使用它。由于 FPC 又薄又轻,大家将它们用于便携式设备,例如手机、数码相机和对讲机。大家可以在外围设备和电源等大型设备中使用它们。
 
新葡的京集团350vip8888开发 FPC 来创造轻量级产品,人们可以在不增加太多重量的情况下快速设计。
 
1. 减轻重量和空间
由于 FPC 没有用于电连接器的端子,因此大家可以将它们用于需要轻巧但需要连接许多组件的输出的设备中。例如,便携式 GPS 设备可以使用 FPC 将小电池连接到主机。主机有一个内部可充电电池。但是,GPS 接收器还需要电源和其他一些功能,例如显示屏和按钮。 FPC 提供所有这些组件,并将它们连接起来。
 
2. 轻松定制
FPC 很灵活,大家可以将它们切割成所需的尺寸。由于它们没有焊接,因此可以很容易地从电路板上取下并进行修改以用于新用途。您可以通过在已用于其他用途的电路板上添加带有附加组件的 FPC 来制造全新的电子产品。例如,大家可以添加 FPC 将外部电池连接到现有产品。它们包括一个汽车收音机,在不完全取代它的情况下增加了它的功能。
 
3.满足动态弯曲要求
大家主要在便携式设备上使用 FPC,因为它们具有灵活性和重量轻的特点。它们可以适应手机等柔性产品,或者将它们切割成新电路板所需的尺寸。这些特性使它们成为用于消费电子产品的理想选择。
 
4. 弯曲以方便安装和维修
大家在家庭和建筑物的太阳能电池板、卫星、发电机和电动汽车中使用 FPC。人们可以在无法建造屋顶或景观困难的地方轻松安装太阳能电池板。这些 FPC 的灵活性意味着它们可以适应许多不同的环境,同时仍能在各种组件之间提供电气通路。大家还在电动汽车中使用 FPC。这是因为它们具有轻质结构,同时保持所需的强度,以确保它们在驱动时不会断裂。
 
5. 阻抗控制
制造商使用优质材料制造 FPC,并具有高导电性。因此,大家也在需要阻抗控制的消费电子产品中使用它们。使用 FPC 代替焊接连接的主要优点是大家可以轻松控制阻抗,这对于手机等移动设备来说是必需的。
 
6. 可扩展性
大家以后需要扩展一些电子设备,例如太阳能电池板或电动汽车。这是由于技术进步或改善用户需求。这些产品可以使用 FPC 连接到各种其他组件,大家可以稍后在需要新功能时添加这些组件。
 
7. 提高可靠性和可重复性
当大家在太阳能电池板中使用 FPC 时,大家会对 FPC 称重并对其进行机械测试,以在安装后保持稳定。此过程可确保产品在许多不同的环境中可靠并平稳运行。
 
8. 热管理
大家可以设计的产品使用具有良好热管理的 FPC。由于大家无法将 FPC 焊接到主板上,大家可以将其移动并更换为另一个以改变其热性能。此过程可确保产品始终运行良好。
 
9. 提高美感
大家可以将 FPC 设计得非常薄,以减小最终产品的尺寸并使其看起来非常漂亮。通过在薄膜上而不是在 FPC 内部打印组件,人们可以实现这一目标。制造商在 FPC 顶部打印组件。在保留其功能和外观的同时,它似乎仍然与它相连。
 
10. 消除连接器
FPC 无需连接器,因为它们可以轻松移除并重新连接到其他电路板。由于没有连接器和端子,您无需在每次访问电缆时拆卸产品。然后您可以稍后重新连接 FPC,从而降低生产成本并确保产品看起来干净。
 
11.降低组装成本
在很多情况下,FPC 可以降低组装成本。例如,半导体企业需要在其生产线中添加新组件。大家可以将 FPC 与其他组件一起使用来创建电路板。这增加了产品的功能,同时降低了生产成本。
 
12. 增加可扩展性
FPC 可以将许多组件连接到中央板上以创建更大的设备。由于它们灵活且重量轻,大家可以将这些板组装成具有高性能功能的大型产品。
 
13.为高速电路提供统一的电气特性
由于企业使用与光纤相同的高质量材料和技术制造 FPC,因此它们为高速电路提供可靠的电气特性。因此,这些电路可以以非常高的速度运行而不会变得不稳定。
 
14. 提高信号完整性
大家可以设计 FPC,通过减少噪声和反射来提高信号完整性。它们还可以增强传输性能和抗电磁干扰 (EMI)。
 

柔性电路选项

FPC电路板 - 什么是 FPC 电路板?
软板印刷电路板
 
上面的文字表明 FPC 是各种应用的理想选择。此外,大家可以替代传统的电路板。 FPC 中使用的聚酯 (PET) 和聚酰亚胺 (PEEK) 材料具有导电性。因此,它们可以连接到其他电路和组件。它们还为更坚固的产品提供机械保护。 FPC 中使用的 1 盎司厚 Type-V-PET 基板是柔性的,可以承载大量电流。同时它还可以承受高温变化。这使其成为太阳能电池板等高功率应用的理想选择。
 
第一层
大家在这个阶段形成“图形叠加”。首先清洁表面,印刷丝网,然后将其固化以确保具有可重复特性的高质量印刷过程。第 1 层是进行大部分修改的地方。大家印刷丝网印刷或其他覆盖图案。大家通常以 CMYK 格式实行此操作,使用高质量的喷墨打印机来确保尽可能清晰的图像。
 
第 2 层
层压阶段包括添加电迹线。该层是一种导电粘合剂,与第一层层压以形成最终的 FPC 产品。粘合剂必须提供光滑的表面以实现电气和机械稳定性。大家可以通过真空或压力层压来实现这一点,具体取决于最终产品的刚性或柔韧性。
 
第 3 层
这是必不可少的层,因为它在第一层和第二层之间提供了强大的机械结合。最流行的粘合剂选择之一是一种薄的陶瓷粘合剂,可提供出色的机械性能。大家可以使用手动或自动化系统来应用这一点,以确保每个位置的生产质量一致。
 
第 4 层
最后一层决定了 FPC 的物理外观和感觉。该层的厚度可以根据各种因素而变化。它们包括材料类型、应用要求和生产地点。
 
大家在许多不同的应用中使用柔性印刷电路 (FPC),例如太阳能电池板、电动汽车和飞机。此外,大家在空中无人机和可穿戴电子产品等新应用中使用它们。因此,FPC 必须为高速电路提供可靠的电气特性。 FPC 制造商使用 20 多种不同的芯片类型和范围广泛的专用组件来制造最终产品。
 

PET和FPC的区别

PET 是大家在 FPC 中常用的聚合物。 PET 具有低热膨胀性,而且它也是透明的,这意味着大家可以将其用于太阳能电池板或显示面板。另一方面,FPC 可灵活用于高性能显示屏或室内使用。
 
柔性印刷电路板(FPC)是一种成本低、显着节省运输空间的柔性电路板。当大家应用带有许多元件的 PCB 时,它们的尺寸会变大。由于灵活的关键特性,FPC 的制造和构造变得容易。
 
柔性印刷电路卡 (FPC) 结合了集成电路 (IC) 和薄膜印刷电路迹线。大家用它们来制作柔性电路板。柔性印刷电路卡是一种用于容纳集成电路 (IC) 的电子设备。
 
柔性印刷电路 (FPC) 是大家可以在应用中使用的薄塑料板。一些例子包括太阳能电池板、电动汽车、飞机和空中无人机等新应用。大家用导电的柔性塑料制造 FPC。一种蚀刻和印刷具有各种电路和组件的塑料顶层。这有助于创建足够薄的电路,既灵活又耐用。
 
柔性印刷电路卡 (FPC) 在许多不同的应用中都有帮助。它们包括太阳能电池板、电动汽车和飞机。大家还在空中无人机和可穿戴电子产品等新应用中使用它们。因此,FPC 必须为高速电路提供可靠的电气特性。
 

走线宽度优势

FPC 技术的巨大优势之一是保持高线宽,从而提高性能。这种性能改进对于无线应用来说意义重大。无线电信号从电路板上的一个点传播到另一个点所花费的时间与信号被噪声和干扰干扰所花费的时间之间存在重大差异。更高的线宽可以通过减少这些延迟同时增加数据速率和传输范围来实现更大的信号完整性。
 
FPC 技术的另一个好处是低介电常数(低 εr)。与其他材料(如 FR-4)相比,PET 允许更小的迹线宽度和更高的性能。在 FPC 走线中使用低 εr 还可以减少线宽变化,从而提高信号完整性。
 

电气特性

FPC 提供多种电气优势,这主要是由于使用了 PET。如前所述,PET 是一种低介电材料,因此,使用 PET 的 FPC 可以实现较低的线宽变化。减少线宽变化可提高抗噪性和信号完整性。
 
FPC 还允许轻松布线,从而提高制造产量。低温共烧陶瓷 (LTCC) 和硅胶也有助于 FPC 工艺。它为电路提供了增强的热性能。
 
最常见的 FPC 制造方法是转移印刷。这是因为它涉及将电子墨水转移到表面上。然后蚀刻掉部分表面以创建电路。转移印刷允许非常高速的处理能力。大家可能需要支撑无线通信(例如 WiFi)的电路。
 

制造工艺

FPC 制造是一个复杂的过程,涉及使用许多不同的材料和工艺。大家可以通过将墨水转移到柔性基板上来制造 FPC。这会创建电路并移除衬底部分以暴露电路。然后,大家使用施加 500-800 g/cm² 压力的超灵敏打印机转移墨水。
 
FPC 制造中使用的油墨包括光引发剂和光刻胶的混合物。这允许高速传播。大家可以先打印电路的所需区域。然后大家在印刷区域的顶部沉积一层薄层作为蚀刻掩模。然后使用氧等离子体蚀刻掉暴露的区域以产生所需的电路。
 
FPC 制造过程的最后一步是将电路切割成合适的形状。电路必须足够薄以适应任何运动,并且足够厚以保持耐用性和功能性。 FPC 的厚度通常介于 0.031 毫米和 0.065 毫米之间。但是,对于特殊应用(例如,可穿戴电子产品),它也可以薄至 0.01 毫米甚至更薄。
 

柔性印刷电路板的应用

FPC 在多个不同领域有许多应用。大家在太阳能电池、手机、车辆和飞机中使用 FPC。许多这些应用需要薄而耐用的柔性片材。因此,它们可以承受弯曲、折叠或滚动。
 
1. 混合电子
这些是一种同时具有有机和无机成分的电子产品。混合电子产品是带有嵌入式电子设备的有用的服装或建筑材料。
 
2. 可穿戴电子产品
可穿戴电子产品包括从健身追踪器到眼镜和其他大家佩戴在身上的产品。大家一直在将 FPC 用于可穿戴电子产品。这是因为它们极薄、灵活和透明的特性。这使它们非常适合整合服装和其他服装物品。
 
3. 无线通讯
大家一直在许多不同类型的无线通信中使用 FPC。它们很好,因为它们提供了非常高的速度和低功耗的功能。它们对于手机、笔记本电脑、平板电脑、智能手机等便携式设备至关重要。许多这些产品需要可以弯曲而不损坏电路的柔性板。柔性 FPC 使这些产品超薄且耐用。它们还具有一系列优势,例如易于布线和简化设计。
 
4. 连接器
大家在所有连接器中使用 FPC,包括低温、高温和超高温版本。 FPC 连接器也是必不可少的高速电缆。它们包括光纤电缆和微型射频同轴电缆(例如 CAT6)。
 
5. 连接器和外壳
FPC 因其多功能性和易用性而在连接器和外壳行业中必不可少。许多企业使用 FPC 来连接许多产品,包括手机和其他便携式设备。其他人也使用 FPC 来容纳 LED 和电容器等组件。
 
6. 印刷电路板
FPC 在印刷电路板 (PCB) 中必不可少。它们在印刷在柔性基板上的电路片中效果也最好,通常由 PET 或层压二氧化硅制成。 FPC 是 PCB 的理想选择,因为它们可以承受高温。它们还可以轻松集成到电路板中并提供出色的灵活性。
 
7. 便携式设备
FPC 因其薄且耐用的特性而适用于便携式设备市场。 FPC 对于这个市场的基本特性之一是大家可以折叠、滚动或弯曲而不会损坏它们。
 
8. 太阳能
FPC 非常适合太阳能发电,因为它们具有柔韧性、薄度和环保特性。大家将它们用于将光转化为能量的电子产品中。它们包括太阳能电池、光电化学电池等。这些电池灵活、薄且耐用,可为太阳能提供高效率。

 

FPC的成本是多少?

大多数生产商和销售商根据应用类型、组件和数量来确定 FPC 定价。例如,用作名片的手机的小 FPC 订单,大家可以单独定价。另一方面,如果大家在太阳能电池或飞机控制系统中使用 FPC,大家可以将包含更多组件的更大订单定价为一个订单。 FPC 定价还受产品或组件类型的影响。例如,柔性 FPC电路板在比刚性 FPC 更小的订单中是必不可少的。这是因为它们的设置成本较低且订单数量较少。
 
F-LGA 和 L-CUP 是两种常见的柔性印刷电路板类型,非常适合各种应用。
 
F-LGA 是一种连接器,因其体积小而通常被称为微型连接器。该连接器具有适合应用的独特设计。它们需要可靠、低成本和轻量级的连接。 F-LGA 是一种柔性 PCB,用于手机、寻呼机、便携式电话、摄像机等中的高频连接。
 
L-CUP 是一种带有 LC 接口的连接器,设计用于在路由器、集线器和交换机等网络设备中使用的光纤电缆之间进行信号传输。该连接器具有高传输率和出色的可重复性。 L-CUP 是一种用于光伏太阳能电池、医疗设备和航空航天设备的柔性 PCB。
 

结论

FPC 是一种灵活的组件,用于广泛的应用。由于 FPC 的多功能性,大家可以将其用于许多需要高耐用性和低成本嵌入式组件的不同应用中。这种灵活性和能力使 FPC 电路成为许多项目的理想组件,包括太阳能电池和手机。
 
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