FPC制造技术发展，对FCCL提出更高要求

FPC制造技术发展，对FCCL提出更高要求

PCB厂商、PCB设计师、PCBA厂商将讲解FPC制造技术的发展以及对FCCL的更高性能要求

随着FPC在新领域的应用越来越多，其产品结构、产品功能和产品性能也发生了很大的变化。 变化趋势表现在以下几个方面：

(1)FPC在IC基板的应用中得到了广泛的应用，不仅出现在直接安装在单芯片上的CSP和COF，也出现在由几颗IC组成的SIP中。 封装为柔性基板；

(2)FPC多层板和软硬结合板发展迅速； 

(3)FPC电路图形微细化； 

(4)柔性基板嵌入式元器件开发成果问世； 

(5)适应无卤无铅FPC的快速发展； 

(6)柔性基板的组成正在向适应高信号传输速度的方向发展。

以上发展趋势对FPC基板材料提出了更高、更新的性能要求。 新的性能要求集中在以下性能：高频（低介电常数）、高柔韧性、高耐热性（高TG）、高尺寸稳定性、低吸湿性、无卤素等。

1、适应高密度FPC

目前FPC的制造方法多为减法。 使用的基板材料是FCCL。 随着高密度FPC的发展，单面FPC的导体间距由100um缩小到50um以下。 双面FPC的导体间距也从200um缩小到100um以下。 通孔（TH）的孔径从300um变为小于100um。 通孔（IVH）的直径一般为100um。 最近，50um IVH 直径已经设计和制造。 线宽和线距的细化要求其使用的FCCL更薄。 具体来说，FCCL结构中绝缘层PI膜的厚度应减至25um以下。 由它形成的电路的导体层（多为铜箔）由原来的35um减小到17.5um、12um、9um，甚至5um。 FCCL采用薄铜箔，也有利于精细电路的制作。 但同时，由于FCCL的绝缘层和导电层（铜箔）较薄，在FPC生产操作中极易折断和损坏板材，导致不合格品增多。 因此，在FPC生产工艺设计中解决这一问题显得尤为重要。 FPC生产运输过程中必须改进工艺或设备。

2、灵活性高

最近，新型液晶显示器和高像素数码相机在使用软板方面提高了线材的细度和线数。 这使得FPC设计更像是双面FPC或多层FPC。 而且使用的FPC只有几毫米宽。 双面FPC的弯曲柔韧性通常低于单面FPC。 当双面FPC反复弯曲和弯曲时，电路图上会同时产生较大的拉伸和收缩应力。 因此，如何在FCCL的组成中使用特殊基材来解决提高弯曲性能的问题，成为FCCL行业面临的新课题。

近年来随着FPC应用环境和方式的改变，提高系统特性成为技术发展的新课题。 柔韧性要求高的FPC一般应用于音响电子产品和电脑的CD/DVD/HDD磁头。 但近年来，随着车载导航系统的应用越来越广泛，FPC开始在车载应用中得到应用。 与家庭环境相比，车载环境的环境温度条件更为严酷。 主要表现为FPC的工作环境温度较高。 尤其是汽车电子产品中的硬盘驱动器部件，长期在接近60℃的环境温度下工作。

近年来随着手机和小型电子产品的技术发展，对FPC的高弯曲特性的要求也越来越严格。 尤其是电子产品中使用的电子元器件和CPU，随着其功能的增加，其发热量也大幅增加。 这样，整机的平均工作温度就会升高。 因此，FPC在高温下的柔韧性就成为整机要求的重要项目。

再比如，在笔记本电脑和汽车电子产品中，整个产品在连续使用过程中，其工作环境温度甚至可以达到80℃。 所使用的FPC在常温下可以获得很高的柔韧性，但在这种高温下，FPC的柔韧性会由于粘合剂的软化和储存弹性的降低而变差。 在弯曲过程中，铜箔中也会发生应力积累。 因此，抑制由此产生的板翘曲和基板开裂是FCCL非常重要的课题。

FCCL用三层胶起到FCCL薄膜与铜箔之间的粘接作用。 当用于确定弯曲特性的环境温度高于粘合剂的Tg时，粘合剂树脂的储能弹性降低并且FCCL的弯曲特性由于粘合剂树脂的软化而劣化。 FCCL弯曲时，铜箔也会发生应力累积，板翘曲会因抑制而变得更严重。 当FCCL发生弯曲时，铜箔也会发生应力累积，导致基板因抑制而翘曲和开裂。 因此，在开发具有高耐热性要求的FCCL时，提高胶粘剂的Tg成为一个非常重要的问题。 由高Tg粘合剂制成的FCCL与普通粘合剂制成的FCCL的弯曲性能测量值虽然在室温下没有差异，但在高温高湿下却有显着差异。

3、高频

由于安装在FPC上的电子元器件在信息量和传输速度上不断提高，柔性覆铜板的构成材料也应不断更新和改进，以提高FCCL本身的高速和高频特性 .

4、高Tg

近年来，对高TgFPC基板材料的需求日益旺盛。 主要原因如下：

(1)随着电子产品中使用的电子元器件和CPU功能的增加，其发热量也明显增加。 这使得整个产品的平均工作温度升高。 因此，要求FPC基板材料具有更高的耐热性。

(2)为保证其高可靠性，更重要的是要保证FPC能够实现高密度安装及其电路图形的离子迁移阻力(CFA)。 FPC基板的高耐热性有利于提高抗离子迁移能力。

(3)随着应用领域的扩大，对高Tg FPC基板材料的需求更加强烈。 例如，直接安装在FPC表面的COF，要求柔性基板具有更高的耐热性，才能在FPC上直接键合芯片获得高可靠性和高产品合格率。

5、无卤素

国际上无卤三层FCCL的发展普遍慢于刚性FR-4 CCL。 主要原因是PFC工厂普遍要求无卤FCC产品价格不能高于传统含溴FCC产品。 并且其耐热性和尺寸稳定性不应低于含溴FCCL产品。 在实现无卤三层FCCL方面，FCCL用无卤环氧树脂胶的开发难度更大，因为无卤环氧树脂胶一般对柔韧性、耐热性及各种可靠性有负面影响。

调查结果显示，FPC厂商对无卤FCC的使用态度可分为四种。 其中，整套电子通讯产品已采用无卤FPC产品的厂商，占受访厂商总数的14%。 大部分整机电子及通讯产品厂商持“部分无卤素”的态度，占受访厂商总数的42%。

今年以来，高密度FPC、多层FPC、软硬结合板、层压法多层FPC的制造技术有了较大的进步。 这使得FPC制造中FCC品种的选择更倾向于采用适合FPC的高密度、高柔性、高频（低介电常数）、高耐热（高Tg）等特点的FCC产品。 PCB制造商、PCB设计人员和PCBA制造商将讲解FPC制造技术的发展以及对FCCL的更高性能要求。