電路板在電子工業(yè)中扮演著重要的角色。這是因為它們被廣泛用于在計算機、電視和電力系統(tǒng)等設(shè)備中扮演各種角色。印刷電路板由將電路板上的組件互連的導(dǎo)電軌道組成。它們包括電位計、電阻器、電容器和具有各種電壓或電流電平的開關(guān)。它們通常也用于電氣安全測試或驗證。
根據(jù)測量印刷電路板機械性能的日本工業(yè)標準 JIS C5017，柔性印刷電路板 (FPC) 是一種具有圓柱形或矩形形狀的 PCB，可以根據(jù)其應(yīng)用的要求改變其尺寸。該標準將 FPC 分為兩類：剛性型和柔性型。剛性型 FPC 有助于機械連接零件，但不能彎曲。柔性型 FPC 是一種可以承受彎曲力的雙面 PCB。此外，我們主要將其用于電氣互連應(yīng)用。
FPC 因其易于修改和定制而無需任何焊點，因此受到工程師的歡迎。 FPC 的靈活性允許不同的改造解決方案。它顯著降低了為特定應(yīng)用印刷新板的成本。例如，將功能添加到現(xiàn)有電路板的表面比從頭開始創(chuàng)建全新的電路板更容易。
FPC電路板材料的組成
FPC柔性印刷電路板
FPC 材料的成分取決于其預(yù)期應(yīng)用和最終用途。 FPC 的柔韌性取決于材料在保持高導(dǎo)電性的同時抵抗開裂、翹曲和機械損傷的能力。因此，制造商傾向于使用玻璃纖維或 FR-4 材料制造 FPC 柔性印刷電路。它由環(huán)氧樹脂和玻璃纖維的混合物組成。 FR-4 是一種結(jié)合了熱和電特性的剛性板。
1.絕緣膜
它是一層高密度聚乙烯，通過噴嘴擠出樹脂并將其涂在基材上制成。 HDPE 薄膜消除了基板之間的電容耦合。它還消除了其他電路來對電路板頂部的互連進行電氣屏蔽。 HDPE 層還用作蒸汽屏障，以防止在固化過程中濕氣進入電路。
2.靜電粘合層
應(yīng)用 HDPE 薄膜后，粘合層可以連接組件。這些組件可能包括電路板上的電位計和 LED，以提高性能或降低成本。粘合層是丙烯酸或聚酰亞胺，允許 LED 直接粘合到 FPC，節(jié)省材料和組裝時間。
3. 導(dǎo)體
然后我們在粘合層的頂部添加一個導(dǎo)電層。該層可以是聚酰亞胺或環(huán)氧樹脂或印刷電路板本身。為避免翹曲，我們可以將導(dǎo)體應(yīng)用于 100 °C 的溶液中。
4.增強板
最后，我們在導(dǎo)體上添加了第二層粘合層，以進一步減少彎曲或開裂問題。我們通常使用纖維素或丙烯酸來制作這一層。
要制造 FPC電路板，首先將組件預(yù)組裝到板上，然后切割成一定尺寸。然后將 FPC 材料放入模具內(nèi)彎曲而不斷裂。通常，我們將 FPC 材料加熱到 120 °C 大約 1 小時。這樣做是為了獲得必要的剛度，從而使材料能夠抵抗屈肌并輕松彎曲。然后將組件添加到模具中并加壓，使其嵌入 FPC 中。
接下來，我們在組件頂部涂上一層導(dǎo)電墨水。它有助于創(chuàng)造一個光滑的表面，防止電阻并提高性能。
5. 覆蓋層
覆蓋層是由聚酰亞胺或丙烯酸制成的頂板。覆蓋層保護 FPC 材料的底面。它還可以起到絕緣作用，防止?jié)駳膺M入 FPC 材料。覆蓋層還具有耐高溫性，使我們可以在烤箱和加熱器中使用它。
為什么需要使用FPC電路板
我們在需要靈活性和導(dǎo)電性的應(yīng)用中使用 FPC。但是，當(dāng)我們需要機械強度時，我們不會使用它。由于 FPC 又薄又輕，我們將它們用于便攜式設(shè)備，例如手機、數(shù)碼相機和對講機。我們可以在外圍設(shè)備和電源等大型設(shè)備中使用它們。
深圳宏力捷開發(fā) FPC 來創(chuàng)造輕量級產(chǎn)品，人們可以在不增加太多重量的情況下快速設(shè)計。
1. 減輕重量和空間
由于 FPC 沒有用于電連接器的端子，因此我們可以將它們用于需要輕巧但需要連接許多組件的輸出的設(shè)備中。例如，便攜式 GPS 設(shè)備可以使用 FPC 將小電池連接到主機。主機有一個內(nèi)部可充電電池。但是，GPS 接收器還需要電源和其他一些功能，例如顯示屏和按鈕。 FPC 提供所有這些組件，并將它們連接起來。
2. 輕松定制
FPC 很靈活，我們可以將它們切割成所需的尺寸。由于它們沒有焊接，因此可以很容易地從電路板上取下并進行修改以用于新用途。您可以通過在已用于其他用途的電路板上添加帶有附加組件的 FPC 來制造全新的電子產(chǎn)品。例如，我們可以添加 FPC 將外部電池連接到現(xiàn)有產(chǎn)品。它們包括一個汽車收音機，在不完全取代它的情況下增加了它的功能。
3.滿足動態(tài)彎曲要求
我們主要在便攜式設(shè)備上使用 FPC，因為它們具有靈活性和重量輕的特點。它們可以適應(yīng)手機等柔性產(chǎn)品，或者將它們切割成新電路板所需的尺寸。這些特性使它們成為用于消費電子產(chǎn)品的理想選擇。
4. 彎曲以方便安裝和維修
我們在家庭和建筑物的太陽能電池板、衛(wèi)星、發(fā)電機和電動汽車中使用 FPC。人們可以在無法建造屋頂或景觀困難的地方輕松安裝太陽能電池板。這些 FPC 的靈活性意味著它們可以適應(yīng)許多不同的環(huán)境，同時仍能在各種組件之間提供電氣通路。我們還在電動汽車中使用 FPC。這是因為它們具有輕質(zhì)結(jié)構(gòu)，同時保持所需的強度，以確保它們在驅(qū)動時不會斷裂。
5. 阻抗控制
制造商使用優(yōu)質(zhì)材料制造 FPC，并具有高導(dǎo)電性。因此，我們也在需要阻抗控制的消費電子產(chǎn)品中使用它們。使用 FPC 代替焊接連接的主要優(yōu)點是我們可以輕松控制阻抗，這對于手機等移動設(shè)備來說是必需的。
6. 可擴展性
我們以后需要擴展一些電子設(shè)備，例如太陽能電池板或電動汽車。這是由于技術(shù)進步或改善用戶需求。這些產(chǎn)品可以使用 FPC 連接到各種其他組件，我們可以稍后在需要新功能時添加這些組件。
7. 提高可靠性和可重復(fù)性
當(dāng)我們在太陽能電池板中使用 FPC 時，我們會對 FPC 稱重并對其進行機械測試，以在安裝后保持穩(wěn)定。此過程可確保產(chǎn)品在許多不同的環(huán)境中可靠并平穩(wěn)運行。
8. 熱管理
我們可以設(shè)計的產(chǎn)品使用具有良好熱管理的 FPC。由于我們無法將 FPC 焊接到主板上，我們可以將其移動并更換為另一個以改變其熱性能。此過程可確保產(chǎn)品始終運行良好。
9. 提高美感
我們可以將 FPC 設(shè)計得非常薄，以減小最終產(chǎn)品的尺寸并使其看起來非常漂亮。通過在薄膜上而不是在 FPC 內(nèi)部打印組件，人們可以實現(xiàn)這一目標。制造商在 FPC 頂部打印組件。在保留其功能和外觀的同時，它似乎仍然與它相連。
10. 消除連接器
FPC 無需連接器，因為它們可以輕松移除并重新連接到其他電路板。由于沒有連接器和端子，您無需在每次訪問電纜時拆卸產(chǎn)品。然后您可以稍后重新連接 FPC，從而降低生產(chǎn)成本并確保產(chǎn)品看起來干凈。
11.降低組裝成本
在很多情況下，F(xiàn)PC 可以降低組裝成本。例如，半導(dǎo)體公司需要在其生產(chǎn)線中添加新組件。我們可以將 FPC 與其他組件一起使用來創(chuàng)建電路板。這增加了產(chǎn)品的功能，同時降低了生產(chǎn)成本。
12. 增加可擴展性
FPC 可以將許多組件連接到中央板上以創(chuàng)建更大的設(shè)備。由于它們靈活且重量輕，我們可以將這些板組裝成具有高性能功能的大型產(chǎn)品。
13.為高速電路提供統(tǒng)一的電氣特性
由于公司使用與光纖相同的高質(zhì)量材料和技術(shù)制造 FPC，因此它們?yōu)楦咚匐娐诽峁┛煽康碾姎馓匦浴Ｒ虼耍@些電路可以以非常高的速度運行而不會變得不穩(wěn)定。
14. 提高信號完整性
我們可以設(shè)計 FPC，通過減少噪聲和反射來提高信號完整性。它們還可以增強傳輸性能和抗電磁干擾 (EMI)。
柔性電路選項
軟板印刷電路板
上面的文字表明 FPC 是各種應(yīng)用的理想選擇。此外，我們可以替代傳統(tǒng)的電路板。 FPC 中使用的聚酯 (PET) 和聚酰亞胺 (PEEK) 材料具有導(dǎo)電性。因此，它們可以連接到其他電路和組件。它們還為更堅固的產(chǎn)品提供機械保護。 FPC 中使用的 1 盎司厚 Type-V-PET 基板是柔性的，可以承載大量電流。同時它還可以承受高溫變化。這使其成為太陽能電池板等高功率應(yīng)用的理想選擇。
第一層
我們在這個階段形成“圖形疊加”。首先清潔表面，印刷絲網(wǎng)，然后將其固化以確保具有可重復(fù)特性的高質(zhì)量印刷過程。第 1 層是進行大部分修改的地方。我們印刷絲網(wǎng)印刷或其他覆蓋圖案。我們通常以 CMYK 格式執(zhí)行此操作，使用高質(zhì)量的噴墨打印機來確保盡可能清晰的圖像。
第 2 層
層壓階段包括添加電跡線。該層是一種導(dǎo)電粘合劑，與第一層層壓以形成最終的 FPC 產(chǎn)品。粘合劑必須提供光滑的表面以實現(xiàn)電氣和機械穩(wěn)定性。我們可以通過真空或壓力層壓來實現(xiàn)這一點，具體取決于最終產(chǎn)品的剛性或柔韌性。
第 3 層
這是必不可少的層，因為它在第一層和第二層之間提供了強大的機械結(jié)合。最流行的粘合劑選擇之一是一種薄的陶瓷粘合劑，可提供出色的機械性能。我們可以使用手動或自動化系統(tǒng)來應(yīng)用這一點，以確保每個位置的生產(chǎn)質(zhì)量一致。
第 4 層
最后一層決定了 FPC 的物理外觀和感覺。該層的厚度可以根據(jù)各種因素而變化。它們包括材料類型、應(yīng)用要求和生產(chǎn)地點。
我們在許多不同的應(yīng)用中使用柔性印刷電路 (FPC)，例如太陽能電池板、電動汽車和飛機。此外，我們在空中無人機和可穿戴電子產(chǎn)品等新應(yīng)用中使用它們。因此，F(xiàn)PC 必須為高速電路提供可靠的電氣特性。 FPC 制造商使用 20 多種不同的芯片類型和范圍廣泛的專用組件來制造最終產(chǎn)品。
PET和FPC的區(qū)別
PET 是我們在 FPC 中常用的聚合物。 PET 具有低熱膨脹性，而且它也是透明的，這意味著我們可以將其用于太陽能電池板或顯示面板。另一方面，F(xiàn)PC 可靈活用于高性能顯示屏或室內(nèi)使用。
柔性印刷電路板（FPC）是一種成本低、顯著節(jié)省運輸空間的柔性電路板。當(dāng)我們應(yīng)用帶有許多元件的 PCB 時，它們的尺寸會變大。由于靈活的關(guān)鍵特性，F(xiàn)PC 的制造和構(gòu)造變得容易。
柔性印刷電路卡 (FPC) 結(jié)合了集成電路 (IC) 和薄膜印刷電路跡線。我們用它們來制作柔性電路板。柔性印刷電路卡是一種用于容納集成電路 (IC) 的電子設(shè)備。
柔性印刷電路 (FPC) 是我們可以在應(yīng)用中使用的薄塑料板。一些例子包括太陽能電池板、電動汽車、飛機和空中無人機等新應(yīng)用。我們用導(dǎo)電的柔性塑料制造 FPC。一種蝕刻和印刷具有各種電路和組件的塑料頂層。這有助于創(chuàng)建足夠薄的電路，既靈活又耐用。
柔性印刷電路卡 (FPC) 在許多不同的應(yīng)用中都有幫助。它們包括太陽能電池板、電動汽車和飛機。我們還在空中無人機和可穿戴電子產(chǎn)品等新應(yīng)用中使用它們。因此，F(xiàn)PC 必須為高速電路提供可靠的電氣特性。
走線寬度優(yōu)勢
FPC 技術(shù)的巨大優(yōu)勢之一是保持高線寬，從而提高性能。這種性能改進對于無線應(yīng)用來說意義重大。無線電信號從電路板上的一個點傳播到另一個點所花費的時間與信號被噪聲和干擾干擾所花費的時間之間存在重大差異。更高的線寬可以通過減少這些延遲同時增加數(shù)據(jù)速率和傳輸范圍來實現(xiàn)更大的信號完整性。
FPC 技術(shù)的另一個好處是低介電常數(shù)（低 εr）。與其他材料（如 FR-4）相比，PET 允許更小的跡線寬度和更高的性能。在 FPC 走線中使用低 εr 還可以減少線寬變化，從而提高信號完整性。
電氣特性
FPC 提供多種電氣優(yōu)勢，這主要是由于使用了 PET。如前所述，PET 是一種低介電材料，因此，使用 PET 的 FPC 可以實現(xiàn)較低的線寬變化。減少線寬變化可提高抗噪性和信號完整性。
FPC 還允許輕松布線，從而提高制造產(chǎn)量。低溫共燒陶瓷 (LTCC) 和硅膠也有助于 FPC 工藝。它為電路提供了增強的熱性能。
最常見的 FPC 制造方法是轉(zhuǎn)移印刷。這是因為它涉及將電子墨水轉(zhuǎn)移到表面上。然后蝕刻掉部分表面以創(chuàng)建電路。轉(zhuǎn)移印刷允許非常高速的處理能力。我們可能需要支持無線通信（例如 WiFi）的電路。
制造工藝
FPC 制造是一個復(fù)雜的過程，涉及使用許多不同的材料和工藝。我們可以通過將墨水轉(zhuǎn)移到柔性基板上來制造 FPC。這會創(chuàng)建電路并移除襯底部分以暴露電路。然后，我們使用施加 500-800 g/cm² 壓力的超靈敏打印機轉(zhuǎn)移墨水。
FPC 制造中使用的油墨包括光引發(fā)劑和光刻膠的混合物。這允許高速傳播。我們可以先打印電路的所需區(qū)域。然后我們在印刷區(qū)域的頂部沉積一層薄層作為蝕刻掩模。然后使用氧等離子體蝕刻掉暴露的區(qū)域以產(chǎn)生所需的電路。
FPC 制造過程的最后一步是將電路切割成合適的形狀。電路必須足夠薄以適應(yīng)任何運動，并且足夠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 毫米之間。但是，對于特殊應(yīng)用（例如，可穿戴電子產(chǎn)品），它也可以薄至 0.01 毫米甚至更薄。
柔性印刷電路板的應(yīng)用
FPC 在多個不同領(lǐng)域有許多應(yīng)用。我們在太陽能電池、手機、車輛和飛機中使用 FPC。許多這些應(yīng)用需要薄而耐用的柔性片材。因此，它們可以承受彎曲、折疊或滾動。
1. 混合電子
這些是一種同時具有有機和無機成分的電子產(chǎn)品。混合電子產(chǎn)品是帶有嵌入式電子設(shè)備的有用的服裝或建筑材料。
2. 可穿戴電子產(chǎn)品
可穿戴電子產(chǎn)品包括從健身追蹤器到眼鏡和其他我們佩戴在身上的產(chǎn)品。我們一直在將 FPC 用于可穿戴電子產(chǎn)品。這是因為它們極薄、靈活和透明的特性。這使它們非常適合整合服裝和其他服裝物品。
3. 無線通訊
我們一直在許多不同類型的無線通信中使用 FPC。它們很好，因為它們提供了非常高的速度和低功耗的功能。它們對于手機、筆記本電腦、平板電腦、智能手機等便攜式設(shè)備至關(guān)重要。許多這些產(chǎn)品需要可以彎曲而不損壞電路的柔性板。柔性 FPC 使這些產(chǎn)品超薄且耐用。它們還具有一系列優(yōu)勢，例如易于布線和簡化設(shè)計。
4. 連接器
我們在所有連接器中使用 FPC，包括低溫、高溫和超高溫版本。 FPC 連接器也是必不可少的高速電纜。它們包括光纖電纜和微型射頻同軸電纜（例如 CAT6）。
5. 連接器和外殼
FPC 因其多功能性和易用性而在連接器和外殼行業(yè)中必不可少。許多公司使用 FPC 來連接許多產(chǎn)品，包括手機和其他便攜式設(shè)備。其他人也使用 FPC 來容納 LED 和電容器等組件。
6. 印刷電路板
FPC 在印刷電路板 (PCB) 中必不可少。它們在印刷在柔性基板上的電路片中效果也最好，通常由 PET 或?qū)訅憾趸柚瞥伞?FPC 是 PCB 的理想選擇，因為它們可以承受高溫。它們還可以輕松集成到電路板中并提供出色的靈活性。
7. 便攜式設(shè)備
FPC 因其薄且耐用的特性而適用于便攜式設(shè)備市場。 FPC 對于這個市場的基本特性之一是我們可以折疊、滾動或彎曲而不會損壞它們。
8. 太陽能
FPC 非常適合太陽能發(fā)電，因為它們具有柔韌性、薄度和環(huán)保特性。我們將它們用于將光轉(zhuǎn)化為能量的電子產(chǎn)品中。它們包括太陽能電池、光電化學(xué)電池等。這些電池靈活、薄且耐用，可為太陽能提供高效率。
FPC的成本是多少？
大多數(shù)生產(chǎn)商和銷售商根據(jù)應(yīng)用類型、組件和數(shù)量來確定 FPC 定價。例如，用作名片的手機的小 FPC 訂單，我們可以單獨定價。另一方面，如果我們在太陽能電池或飛機控制系統(tǒng)中使用 FPC，我們可以將包含更多組件的更大訂單定價為一個訂單。 FPC 定價還受產(chǎn)品或組件類型的影響。例如，柔性 FPC電路板在比剛性 FPC 更小的訂單中是必不可少的。這是因為它們的設(shè)置成本較低且訂單數(shù)量較少。
F-LGA 和 L-CUP 是兩種常見的柔性印刷電路板類型，非常適合各種應(yīng)用。
F-LGA 是一種連接器，因其體積小而通常被稱為微型連接器。該連接器具有適合應(yīng)用的獨特設(shè)計。它們需要可靠、低成本和輕量級的連接。 F-LGA 是一種柔性 PCB，用于手機、尋呼機、便攜式電話、攝像機等中的高頻連接。
L-CUP 是一種帶有 LC 接口的連接器，設(shè)計用于在路由器、集線器和交換機等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中使用的光纖電纜之間進行信號傳輸。該連接器具有高傳輸率和出色的可重復(fù)性。 L-CUP 是一種用于光伏太陽能電池、醫(yī)療設(shè)備和航空航天設(shè)備的柔性 PCB。
結(jié)論
FPC 是一種靈活的組件，用于廣泛的應(yīng)用。由于 FPC 的多功能性，我們可以將其用于許多需要高耐用性和低成本嵌入式組件的不同應(yīng)用中。這種靈活性和能力使 FPC 電路成為許多項目的理想組件，包括太陽能電池和手機。
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