FPC板材料分類:
基材(BASE),膠(ADH),保護膜(CC),補強(STF),屏蔽層(SHIELD)--電磁膜,PSA膠,防焊油墨等。
一,基材(Base)
撓性基材一般分為有膠基材和無膠基材,其中又有單面基材和雙面基材。有膠基材指用膠把銅箔與絕緣材料層壓而成的材料。無膠基材就是通過各種特殊方法將銅與絕緣材料直接結合而成的材料。通常的方法有:電鍍法、涂布法、壓合法
絕緣材料
柔性線路板最顯著的特點是有絕緣膜,柔性板使用薄而柔軟的絕緣膜實現絕緣和機械強度,FPC使用最多的兩種柔性絕緣材料,聚酰亞胺(polyimide, PI)和聚脂材料(polyester,PET),PI的價格高,但其耐燃性好,PET價格較低,但不耐熱,因此有焊接需要的使用PI 。
PI (Polyimide)
一般PI用作基底膜,即基材和保護膜中的基底膜。 PI具有耐高溫可以進行焊接的特性,而且電氣性能和機械性能都不錯。它是FPC最常用的材料,厚度為25UM (1MIL) 的最便宜。一般隨厚度的增加或減薄價格增加。常規(guī)的厚度從12.5---125UM (0 .5MIL-5MIL)。基材中的PI越硬則尺寸越穩(wěn)定,但在覆蓋膜中PI越硬,覆蓋性越差。對于絕緣材料的選擇主要考慮以下幾點:機械強度,柔軟性,尺寸穩(wěn)定性,絕緣特性,耐熱性。
PET ( Polyester)
如果在不需要耐高溫的條件下使用時,PET作為柔性印刷板材料也是一種優(yōu)異的薄膜,PET的吸濕和尺寸穩(wěn)定性比PI膜還要好,其無色透明也是PI無法得到的特性,但當溫度在60-80度時,PET的機械特性就會發(fā)生變化和降低,PET目前的主要用途(包括裝配)仍然用于室溫條件下,而微小間距的高密度線路還沒有使用,而且PET很難達到UL的自燃等級。 PET一般作為基底膜以外,在軟板上主要用作補強。
銅箔 Copper Foil
定義: 銅箔(Copper Foil)一般可分為電解銅箔和壓延銅箔,壓延銅箔是將銅板經過多次重復輥軋而制成,它的結晶是屬片狀組織。
二,膠(Adhesvie;ADH)
定義:ADH即是一種粘接劑,是撓性覆銅箔板制造過程中的最重要的組成部分。撓性覆銅 2.3 膠(Adhesvie;ADH),板中的很多重要的性能指標都是由膠的性能所決定的,比如:介質基片與金屬箔之間剝離強度、抗撓曲性能、化學性能、耐濕性能、膠層流動性能等。撓性覆銅板使用的膠必須能夠經受各種工藝條件和在印制線路板的制造中所使用的化學藥品的侵蝕,并沒有分層或降解的現象。在軟板中使用的膠主要有兩種類型, Acrylic(丙烯酸)和Epoxy(環(huán)氧樹脂)。厚度有:0.5mil,1.0mil,2.0mil等。
兩種膠的優(yōu)缺點
一般來說Acrylic(丙烯酸類)粘接劑具有優(yōu)異的耐熱性和較高的粘接強度,但電氣性能不理想,在高溫的環(huán)境條件下還會引起銅的遷移。丙烯酸的膠一般只在一定的條件下才會反應,所以其貯存時間要相對會比較長一些。
Epoxy(環(huán)氧樹脂類)粘接劑雖然在耐熱性能低于丙烯酸粘接劑,但其所有性能都比較均衡良好,民用沒有問題。環(huán)氧膠對壓合的條件比較嚴格,如果壓合的條件差異,則板子表現出來的差異也會很大,同時環(huán)氧膠在經過多次的壓合后會變脆。環(huán)氧膠其反應是在不斷的進行的,所以在一定的貯存條件下,就是在倉庫中,他也在反應。
選用膠時要考慮的問題如下:粘合性,柔軟性,耐化學性,耐熱性,吸濕性,電氣性能,價格。
三,保護膜(Coverlay;CC)
保護膜是指與基材相同的絕緣材料(即PI)和膠結合的一種材料,為起到保護膠的作用,在其上覆蓋一層薄膜(Mylar)。保護膜的膠厚度一般是15um-50um。保護膜的PI厚度一般有:12.5um、25um、50um、75um、125um。
四,補強材料(Stiffener;STF)
補強是為了承載元件區(qū)域的加強和便于安裝而另外加上的硬質材料,主要軟板材料有: PI,PET,FR4,鋁片,鋼片等。
各種補強優(yōu)缺點
PI的價格高,但其耐燃性好, PET價格較低,但不耐熱。如有焊接需要的使用PI,FR4,鋁片,鋼片。特別說明的是對要過回流焊的FPC板要使用PI,FR4,鋁片,不銹鋼片。
補強的主要用途:除PET外,其他四種補強都可用于承載引線片狀元件處的加強,PET一般只用于插入連接器部份,PI補強也可用于此種情況,金屬補強還可起于散熱的作用。
五,補強與板子間粘貼用膠
常用的膠有PSA( Pressure sensitive adhesive)和熱壓膠。熱壓膠又有Epoxy和Acrylic。
PSA為無須熱壓的可直接粘貼與絕緣材料上的膠(類似于日常用的雙面膠),并且可重復粘貼多次。一般PSA有兩種形式,普通粘貼作用的膠,如3M 9671等。用于板子焊盤間電氣連接的導電膠,如3M9703,3M9705等。一般厚度有1MIL,2MIL,5MIL。在使用PSA作為膠粘劑時,一定要把氣泡趕盡,以防止在后面的工序中,由于起泡而使板子變形,或使板面出起皺。由于PSA耐化學性和耐蠕變性低,所以其可靠性較差,對于高可靠性的產品,應使用熱固性的膠。
六,屏蔽層
屏蔽層現在主要使用的種類有銀漿與黑色銀膜,銀漿成本低但是耐彎折性不好。黑色銀膜有SF-PC5000/PC5500,目前比較流行的屏蔽層。其優(yōu)缺點是:耐彎折,導電性能好,比重小,但成本高,不易儲存。
七,防焊油墨
防焊油墨種類有:顯影型(LPI)、UV固化型、熱固化型。
液態(tài)感光即LPI,采用絲印或噴涂方法把液態(tài)感光油墨涂布在蝕刻過的繞性線路板上,經過烘干,曝光,顯影等成像轉移的方法形成的顯露連接盤和保護膜。
涂料保護型即UV型和熱固化型,由絲網印刷到線路板上,并通過紅外加熱或紫外線來固化形成一層永久不變的薄的和不易磨損的保護涂層。
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