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挠性板:消费电子产品的理想选择

挠性板:消费电子产品的理想选择(图1)

电子信息新材料是国家战略性新兴产业中的重要一环,覆铜板及电子铜箔是重点发展的关键电子材料之一。国家积极鼓励电子产品向高技术和精密化的方向发展,挠性电路板以其出色的柔韧性能,广泛应用于电子、军事和航空领域。随着智能可穿戴设备和高端消费电子的迅速发展,挠性电路板产品市场需求显著增长。

浙江花园新能源顺应时代潮流,积极推进挠性电路板用铜箔的开发,并已取得了阶段性的成果,一系列产品已投入市场。那什么是挠性电路板呢?下面为大家做详细介绍。

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挠性板在电子设备中的应用

挠性印刷电路板(简称FPC),即 Flexible Printed Circuit,又称为挠性电路板或者软性印刷电路板,是印刷电路板(PCB)的一种。挠性板以聚酰亚胺或聚酯薄膜等柔性基材制成,具有配线密度高、重量轻、厚度薄、可弯曲、灵活度高等优点,能承受数百万次的动态弯曲而不损坏导线,依照空间布局要求任意移动和伸缩,实现三维组装,达到元器件装配和导线连接一体化的效果,具有其他类型电路板无法比拟的优势,更符合下游行业中电子产品智能化、轻薄化和便携化发展趋势。

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                 挠性板铜箔示意图

  













刚性板与挠性板的区别

传统的刚性电路板俗称硬板,是由不容易变形的刚性基材制成的一种处于平展状态、不易弯曲的印刷电路板。刚性电路板使用布置在非导电基板上的导电轨道和其他元件来连接电子元件,非导电基板增强板的强度和刚度,为组件提供支撑力,不易弯折。

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挠性板采用挠性基底,尽管在非导电基板上也具有导电迹线,但挠性底座使挠性电路能够承受振动、散热并折叠成各种形状。由于其结构优势,挠性板越来越多地用于紧凑型设备(例如智能穿戴设备,手机和相机)。

刚性板与挠性板在

材料、阻焊层、应用上的区别

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近年来,以智能手机、平板电脑等移动电子设备为主要应用领域的消费类电子产品市场高速增长,设备小型化、轻薄化的趋势愈加明显。随之而来的是,传统刚性板已经无法满足产品要求,挠性板凭借自身优势在消费电子、可穿戴设备等新兴市场快速发展。














挠性覆铜板分类

挠性覆铜板按线路层数的不同可以分为单面挠性覆铜板、双面挠性覆铜板和多面挠性覆铜板;按线路密度不同可分为常规型挠性覆铜板和高密度型挠性覆铜板;按所选基材不同可分为聚酯型挠性覆铜板、聚酰亚胺型挠性覆铜板和聚四氟乙烯型挠性覆铜板;按照有无胶粘剂层,可分为三层挠性覆铜板(3L-FCCL)和两层挠性覆铜板(2L-FCCL)两大类。

相较于前者,两层挠性覆铜板具有耐温性能更好、尺寸稳定性更好、粘结强度更高、更加薄型化、耐折性更优的性能特点。目前在高密度挠性印刷电路领域两层挠性覆铜板应用居多。

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挠性覆铜板结构

3L-FCCL即胶粘剂型挠性覆铜板,主要由铜箔、胶粘剂、绝缘基膜三种不同材料组成,铜箔和绝缘基膜之间通过胶粘剂热压粘结起来。

胶粘剂是3L-FCCL的重要组成部分,直接影响3L-FCCL产品的性能和品质。用于挠性覆铜板的胶粘剂有聚酯类、丙烯酸类、环氧或改性环氧类、聚酰亚胺类和酚醛-缩丁醛类等。

目前大多采用丙烯酸类胶粘剂和环氧类胶粘剂。根据压制方式不同,三层法又可分为间歇式的片状制造方法和连续式的卷状制造方法。

片状法设备投资少但生产效率低、产品质量不稳定,卷状法具备生产效率高、原材料利用率高、产品质量稳定等优点,成为三层法挠性覆铜板的主要制造工艺。

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片状法生产流程图

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卷状法生产流程图

2L-FCCL由铜箔和绝缘基膜组成,根据生产工艺和制造设备区分,两层法又可分为涂布法、层压法、溅镀法三种。三种方法各有特点,涂布法多用于单面覆铜板的生产,在两层法挠性覆铜板市场占有率较高。


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挠性板:消费电子产品的理想选择(图10)

2L-FCCL的三种制备方法示意图

绝缘基膜是挠性覆铜板的主要材料之一,有聚酯膜、聚酰亚胺膜、氟碳乙烯膜、亚酰胺纤维纸等。其中最常用的是聚酯膜和聚酰亚胺膜。

聚酯膜指的是聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜,它具有良好的耐水性和吸湿后的尺寸稳定性,力学性能和电气性能优良,但耐热性能差,受热时收缩率差,熔点较低,不宜高温焊锡。

而聚酰亚胺膜具有优异的力学性能和电气特性,尤其耐热性好,长期使用温度在260°C左右,短时耐高温可达400°C以上。因此目前多采用聚酰亚胺膜制作挠性覆铜板。

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                         PET化学式















挠性电路板产品特性



挠性板是用柔性的绝缘基材制成的印刷电路,具有许多硬性印刷电路板不具备的优点。

(1)产品体积小、重量轻,可大大缩小装置的体积,适应电子产品向高密度、小型化、轻量化、薄型化、高可靠方向发展的需要;

(2)具有高度挠曲性,可自由弯曲、卷绕、扭转、折叠、可立体配线,依照空间布局要求任意安排,改变形状,并在三维空间内任意移动和伸缩,从而达到组件装配和导线连接一体化的目的;

(3)具有优良的电性能,耐高温,耐燃,化学性质稳定,稳定性好,可信赖度高;

(4)具有优异的散热性能,挠性电路有利于热扩散,平面导体比圆形导体有更大的面积/体积比,另外,挠性电路结构中短的热通道进一步提高了热的扩散能力;

(5)具有更高的装配可靠性,为电路设计提供了方便,并能大幅度降低装配工作量,从而保证电路的性能,使整体成本降低。通过使用增强材料的方法增加其强度,以取得附加的机械稳定性。软硬结合的设计也在一定程度上弥补了柔性基材在组件承载能力上的略微不足。

挠性板优点

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结论

电子产品轻、簿、短、小的需求潮流,使挠性板迅速从军用转到了民用,转向消费类电子产品。智能化时代的到来,给挠性板带来了巨大的市场,其数量和品种将会不断增加,浙江花园新能源也将持续跟紧市场需求,不断研发并生产出更多的挠性板用铜箔产品,为电子工业的发展助力。













挠性板:消费电子产品的理想选择(图13)



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