Mobil FPC (flexibilný tlačený obvod) je špecializovaný typ flexibilnej dosky obvodu, ktorý obsahuje vodivé stopy medi na oboch stranách flexibilného základného filmu. Tento návrh umožňuje zložitejšie obvody v rámci kompaktného, ohybného tvarového faktora, vďaka čomu je preferovanou voľbou pre modernú elektroniku, automobilové aplikácie a presné vybavenie. Na rozdiel od jednostranných FPC, ktoré majú obvody iba na jednej strane, obojstranné verzie umožňujú inžinierov vytvárať rozloženie s vyššou hustotou a zároveň ťažiť z flexibility a ľahkého dizajnu.
Výber materiálov pre a obojstranná FPC je kritická, pretože ovplyvňuje elektrický výkon, flexibilitu, tepelnú stabilitu a dlhodobú spoľahlivosť. Zlý výber materiálu môže viesť k problémom, ako je delaminácia, praskanie počas ohýbania a kolísanie elektrického odporu. Vysoko kvalitné obojstranné FPC musia vyvážiť mechanickú trvanlivosť s elektrickou vodivosťou a zároveň zabezpečiť odpor voči faktorom prostredia, ako je teplo, vlhkosť a vibrácie.
Najbežnejšie aplikácie - napríklad ako obvody spínača volantu, zobrazovanie prepojení a kompaktné senzory - potrebné materiály, ktoré môžu vydržať opakované ohýbanie bez degradácie signálu. To znamená, že inžinieri musia starostlivo vyhodnotiť základného filmu , typ , Typ medenej fólie a ochranné povlaky , aby sa zaistil optimálny výkon. Keďže odvetvia presadzujú menšiu a efektívnejšiu elektroniku, veda o materiáloch za obojstranou FPC sa stáva rozhodujúcim faktorom celkového úspechu produktu.
Kľúčové základné materiály pre obojstranný FPC
Základný film dvojstranného FPC poskytuje mechanickú podporu a zároveň slúži ako elektrická izolačná vrstva. Je to základ, na ktorom sú postavené všetky ostatné vrstvy. V prípade vysokovýkonných aplikácií musí byť táto báza tenká, flexibilná, odolná voči teplu a rozmerne stabilná.
Medzi najbežnejšie používané základné filmy patria:
| základného materiálu Kľúčové |
Vlastnosti |
výhody |
Typické aplikácie |
| Polyimid (PI) |
Vysoká tepelná stabilita, vynikajúca flexibilita, nízka dielektrická konštanta |
Vydrží spájkovacie teplo, vynikajúca mechanická pevnosť |
Automobilová elektronika, letecké systémy |
| Polyester (PET) |
Dobrá elektrická izolácia, nákladovo efektívna, mierna tepelná odolnosť |
Cenovo dostupné, vhodné pre použitie s nízkym a stredným teplotou |
Spotrebná elektronika, LED prúžky |
| Kvapalný kryštálový polymér (LCP) |
Nízka absorpcia vlhkosti, vysokofrekvenčná stabilita, chemická odolnosť |
Ideálne pre vysokofrekvenčné obvody |
RF moduly, antény |
Polyimid je priemyselný zlatý štandard pre obojstranné FPC , najmä v náročných prostrediach, ako sú spínače volantu automobilového volantu alebo elektronika motorového priestoru. Jeho schopnosť udržiavať flexibilitu a mechanickú integritu aj po dlhodobom vystavení vysokým teplotám ju v mnohých odvetviach s vysokou spoľahlivosťou neprekonajú. PET sa často vyberá pre nákladovo citlivé projekty, ktoré nevyžadujú extrémny tepelný odpor, zatiaľ čo LCP získava trakciu pre komunikačné systémy novej generácie, kde je frekvenčná stabilita rozhodujúca.
Vodivú vrstvu: výber medenej fólie
Vodivú vrstvu v obojstrannej FPC sa zvyčajne vyrába z elektro uloženej (ed) medenej fólie alebo valcovanej žíhanej (RA) medenej fólie . Kvalita medenej vrstvy priamo ovplyvňuje elektrický výkon a flexibilitu dosky.
Elektroskladom (ed) medená fólia : Vyrábaná elektroplatovaním má Ed Copper drsnejší povrch, ktorý pomáha priľnavosť k základnému filmu. Je nákladovo efektívny a vhodný pre mnoho štandardných aplikácií, ale v porovnaní s meďou RA má mierne nižšiu ťažnosť.
Valcovaná žíhaná (RA) medená fólia : Vyrobená valcovaním meďou do tenkých listov a potom ich žíhajúca, RA Copper má vynikajúcu flexibilitu, vďaka čomu je ideálna na obvody podrobené opakovanému ohýbaniu. Má plynulejší povrch, ktorý je prospešný pre vysokofrekvenčný prenos signálu.
Pre obojstrannú FPC používanú v prostrediach s nepretržitým pohybom je uprednostňovaná meďna RA, pretože znižuje riziko mikrocrakovania vo vodivých stopách. Naopak, ED Copper môže byť vynikajúcou voľbou pre viac statických aplikácií, kde je nákladová efektívnosť prioritou. Hrúbka meďnatiny - časovo 12 µm, 18 µm alebo 35 um - tiež ovplyvňuje výkon. Tenšia meď zlepšuje flexibilitu, ale môže mierne znížiť kapacitu prenášania prúdu, takže na základe potrieb aplikácií sa musí zasiahnuť rovnováha.
Adhezívne systémy: pevnosť v spojení a tepelný výkon
Lepiace vrstvy v obojstrannej FPC viažu medenú fóliu na základný film a zabezpečte, aby vrstvy zostali nedotknuté počas tepelných cyklov a ohýbania. Pravá voľba lepidla je kritická, pretože zlá adhézia môže spôsobiť delamináciu, čo vedie k zlyhaniu obvodu.
Najčastejšie používané typy lepidla sú:
Akrylové lepidlá - známe silnou pevnosťou väzby a dobrým odporom voči vlhkosti. Ponúkajú vynikajúcu adhéziu medzi meďou a polyimidom, ale môžu mať obmedzenú vysokú teplotu.
Epoxidové lepidlá - poskytujú vysokú tepelnú stabilitu a mechanickú pevnosť. Vhodné pre procesy spájkovania s vysokým teplotou.
Konštrukcia bez lepenia -používa priamy proces spojenia medzi meďou a polyimidom bez samostatnej adhéznej vrstvy. Táto metóda zlepšuje flexibilitu, znižuje hrúbku a zvyšuje tepelnú vytrvalosť.
V prípade vysokovýkonných obojstranných FPC v automobilových alebo leteckých aplikáciách sa často uprednostňuje konštrukcia bez polyimidových základných filmov, pretože eliminuje najslabšiu tepelnú väzbu v stohu obvodov. Akrylové alebo epoxidové lepidlá sa však stále používajú pre štandardnú priemyselnú a spotrebnú elektroniku, kde extrémne teplo nie je hlavným faktorom.
Ochranné krycie a povrchové povrchové úpravy
Na ochranu obvodov, obojstranné FPC používajú filmový film -typicky polyimid alebo polyester s lepiacou vrstvou. Coverlay pôsobí ako elektrická izolácia a mechanická ochrana pred oderom, vlhkosťou a chemikáliami.
Povrchové úpravy povrchu sú tiež nevyhnutné na zabezpečenie spájania a dlhodobého odporu korózie. Bežné povrchové úpravy zahŕňajú:
ENIG (ELEESS NESPRÁVNE ZLATNÉ ZLATIE) -Poskytuje rovný povrch a vynikajúci odolnosť proti korózii, ideálny pre komponenty s jemným rozjazdom.
OSP (Konzervatívnosť organickej spájkovateľnosti) -nákladovo efektívna možnosť, ktorá zachováva spájanie meďnatého na obmedzený čas.
Ponorenie plechovky alebo striebro - ponúka dobrú vodivosť, ale vyžaduje starostlivé skladovanie, aby sa zabránilo oxidácii.
Výber správnych ochranných materiálov závisí od prevádzkového prostredia produktu. Napríklad automobilové FPC majú úžitok z povrchových úprav ENIG v kombinácii s polyimidovými pokrývkami pre maximálnu trvanlivosť proti kolísaniu teploty a vibrácií.
FAQ: Bežné otázky týkajúce sa obojstranných materiálov FPC
Q1: Prečo je polyimid uprednostňovaný pred polyesterom pre vysoko výkonné obojstranné FPC?
Polyimid odoláva vyšším teplotám, odoláva chemickej degradácii a udržiava flexibilitu v priebehu času, čo je ideálny pre náročné prostredie.
Q2: Môžem použiť Ed Copper na obvody, ktoré sa často ohýbajú?
Aj keď je to možné, meďna RA je vo všeobecnosti lepšia pre nepretržité ohýbanie kvôli svojej vyššej ťažnosti a odolnosti proti tvorbe trhlín.
Q3: Sú FPC bez lepenia vždy lepšie?
Nie vždy. Aj keď ponúkajú zlepšenú tepelnú stabilitu a flexibilitu, môžu byť drahšie a nemusia byť potrebné pre aplikácie s nižším stresom.
Q4: Aká je typická životnosť vysokokvalitného obojstranného FPC?
Pri správnom výbere materiálu a prevádzkových podmienkach, a obojstranná FPC môže trvať viac ako desať rokov, dokonca aj v drsnom prostredí.
