วัสดุอะไรที่ดีที่สุดสำหรับ FPC สองด้าน?

FPC สองด้าน (วงจรพิมพ์ที่ยืดหยุ่น) เป็นแผงวงจรที่ยืดหยุ่นแบบพิเศษที่มีร่องรอยทองแดงนำไฟฟ้าทั้งสองด้านของฟิล์มฐานที่ยืดหยุ่น การออกแบบนี้ช่วยให้วงจรที่ซับซ้อนมากขึ้นภายในตัวประกอบแบบกะทัดรัดและโค้งงอได้ทำให้เป็นตัวเลือกที่ต้องการสำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ทันสมัยแอปพลิเคชันยานยนต์และอุปกรณ์ที่มีความแม่นยำ ซึ่งแตกต่างจาก FPCs ด้านเดียวซึ่งมีวงจรอยู่เพียงด้านเดียวรุ่นสองด้านช่วยให้วิศวกรสามารถสร้างเค้าโครงที่มีความหนาแน่นสูงขึ้นในขณะที่ยังคงได้รับประโยชน์จากความยืดหยุ่นและการออกแบบที่มีน้ำหนักเบา

ทางเลือกของวัสดุสำหรับก FPC สองด้าน มีความสำคัญเนื่องจากมีผลต่อประสิทธิภาพทางไฟฟ้าความยืดหยุ่นความเสถียรทางความร้อนและความน่าเชื่อถือในระยะยาว การเลือกวัสดุที่ไม่ดีสามารถนำไปสู่ปัญหาต่าง ๆ เช่นการแยกการแตกร้าวระหว่างการดัดและความผันผวนของความต้านทานทางไฟฟ้า FPCs สองด้านที่มีคุณภาพสูงจะต้องสร้างความสมดุลระหว่างความทนทานทางกลด้วยการนำไฟฟ้าในขณะเดียวกันก็มั่นใจได้ถึงความต้านทานต่อปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมเช่นความร้อนความชื้นและการสั่นสะเทือน

แอพพลิเคชั่นที่พบบ่อยที่สุดเช่นวงจรสวิตช์พวงมาลัยแสดงการเชื่อมต่อระหว่างกันและเซ็นเซอร์ขนาดกะทัดรัด - วัสดุที่สามารถทนต่อการงอซ้ำได้โดยไม่ต้องลดระดับสัญญาณ ซึ่งหมายความว่าวิศวกรจะต้องประเมิน ประเภท พื้นฐาน อย่างระมัดระวัง , ของระบบ , กาวฟิล์ม และ การเคลือบป้องกัน เพื่อให้มั่นใจถึงประสิทธิภาพที่ดีที่สุด ในขณะที่อุตสาหกรรมผลักดันให้มีอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่มีขนาดเล็กลงและมีประสิทธิภาพมากขึ้นวิทยาศาสตร์วัสดุที่อยู่เบื้องหลัง FPC สองด้านกลายเป็นปัจจัยชี้ขาดในความสำเร็จของผลิตภัณฑ์โดยรวม

วัสดุฐานหลักสำหรับ FPC สองด้าน

ฟิล์ม ฐาน ของ FPC สองด้านให้การสนับสนุนเชิงกลในขณะเดียวกันก็ทำหน้าที่เป็นชั้นฉนวนไฟฟ้า มันเป็นรากฐานที่เลเยอร์อื่น ๆ ทั้งหมดถูกสร้างขึ้น สำหรับการใช้งานที่มีประสิทธิภาพสูงฐานนี้จะต้องมีความยืดหยุ่นยืดหยุ่นทนต่อความร้อนและมีความเสถียรในมิติ

ฟิล์มฐานที่ใช้กันมากที่สุด ได้แก่ :

ของวัสดุ	สำคัญ	คุณสมบัติ	พื้นฐาน
polyimide (PI)	ความเสถียรทางความร้อนสูงความยืดหยุ่นที่ยอดเยี่ยมค่าคงที่ไดอิเล็กตริกต่ำ	ทนต่อความร้อนบัดกรีความแข็งแรงเชิงกลที่เหนือกว่า	อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ยานยนต์ระบบการบินและอวกาศ
โพลีเอสเตอร์ (สัตว์เลี้ยง)	ฉนวนไฟฟ้าที่ดีมีประสิทธิภาพและความทนทานต่อความร้อนในระดับปานกลาง	ราคาไม่แพงเหมาะสำหรับการใช้อุณหภูมิต่ำถึงปานกลาง	อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ผู้บริโภคแถบ LED
พอลิเมอร์คริสตัลเหลว (LCP)	การดูดซับความชื้นต่ำความเสถียรของความถี่สูงความต้านทานทางเคมี	เหมาะสำหรับวงจรความถี่สูง	โมดูล RF เสาอากาศ

Polyimide เป็นมาตรฐานทองคำอุตสาหกรรมสำหรับ FPC แบบสองด้าน โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสภาพแวดล้อมที่ต้องการเช่นสวิตช์พวงมาลัยยานยนต์หรืออุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ห้องเครื่อง ความสามารถในการรักษาความยืดหยุ่นและความสมบูรณ์ทางกลแม้หลังจากการสัมผัสกับอุณหภูมิสูงเป็นเวลานาน PET มักถูกเลือกสำหรับโครงการที่มีความอ่อนไหวด้านต้นทุนซึ่งไม่ต้องการความต้านทานความร้อนอย่างรุนแรงในขณะที่ LCP กำลังได้รับแรงฉุดสำหรับระบบการสื่อสารยุคต่อไปที่ความเสถียรของความถี่มีความสำคัญ

ชั้นนำไฟฟ้า: การเลือกฟอยล์ทองแดง

ชั้นนำไฟฟ้าใน FPC สองด้านมักจะทำจาก ฟอยล์ทองแดงที่มีอิเล็กโทรดออก (ED) หรือ ฟอยล์ทองแดงที่รีด (RA) รีด (RA ) คุณภาพของเลเยอร์ทองแดงส่งผลโดยตรงต่อประสิทธิภาพและความยืดหยุ่นทางไฟฟ้าของคณะกรรมการ

• Electro-Deposited (ED) Copper Foil : ผลิตผ่าน Electroplating, ED Copper มีพื้นผิวที่หยาบกว่าซึ่งช่วยยึดเกาะกับฟิล์มฐาน มันมีประสิทธิภาพและเหมาะสำหรับการใช้งานมาตรฐานจำนวนมาก แต่มีความเหนียวต่ำกว่าเล็กน้อยเมื่อเทียบกับ RA Copper

• รีดหลอม (RA) ทองแดงฟอยล์ : ผลิตโดยการกลิ้งทองแดงลงในแผ่นบาง ๆ แล้วหลอมพวกเขา RA Copper มีความยืดหยุ่นที่เหนือกว่าทำให้เหมาะสำหรับวงจรที่ต้องดัดซ้ำ มันมีพื้นผิวที่เรียบเนียนขึ้นซึ่งเป็นประโยชน์ต่อการส่งสัญญาณความถี่สูง

สำหรับ FPC สองด้านที่ใช้ในสภาพแวดล้อมที่มีการเคลื่อนไหวอย่างต่อเนื่อง RA Copper เป็นที่ต้องการเนื่องจากช่วยลดความเสี่ยงของการแตกขนาดเล็กในร่องรอยนำไฟฟ้า ในทางตรงกันข้าม ED Copper สามารถเป็นตัวเลือกที่ยอดเยี่ยมสำหรับการใช้งานแบบคงที่มากขึ้นซึ่งประสิทธิภาพด้านต้นทุนเป็นสิ่งสำคัญ ความหนาของทองแดง - โดยทั่วไป 12µm, 18µm หรือ 35µm ซึ่งมีอิทธิพลต่อประสิทธิภาพ ทองแดงทินเนอร์ช่วยเพิ่มความยืดหยุ่น แต่สามารถลดความสามารถในการพกพาปัจจุบันได้เล็กน้อยดังนั้นความสมดุลจะต้องเกิดขึ้นตามความต้องการของแอปพลิเคชัน

ระบบกาว: ความแข็งแรงของพันธะและประสิทธิภาพความร้อน

เลเยอร์กาวใน FPC สองด้านผูกฟอยล์ทองแดงกับฟิล์มฐานและให้แน่ใจว่าชั้นยังคงอยู่ในระหว่างรอบความร้อนและงอ ตัวเลือกกาวที่ถูกต้องมีความสำคัญเนื่องจากการยึดเกาะที่ไม่ดีอาจทำให้เกิดการแยกตัวซึ่งนำไปสู่ความล้มเหลวของวงจร

กาวที่ใช้กันอย่างแพร่หลายมากที่สุดคือ:

1. กาวอะคริลิค - เป็นที่รู้จักกันดีในเรื่องความแข็งแรงของพันธะที่แข็งแกร่งและความต้านทานต่อความชื้นที่ดี พวกเขามีการยึดเกาะที่ยอดเยี่ยมระหว่างทองแดงและโพลีอิมด์ แต่สามารถมีความต้านทานอุณหภูมิสูง จำกัด ได้

2. กาวอีพ็อกซี่ - ให้ความเสถียรทางความร้อนสูงและความแข็งแรงเชิงกล เหมาะสำหรับกระบวนการบัดกรีอุณหภูมิสูง

3. การก่อสร้างแบบกาวน้อย -ใช้กระบวนการเชื่อมโดยตรงระหว่างทองแดงและโพลีอิมด์โดยไม่มีชั้นกาวแยกต่างหาก วิธีนี้ช่วยเพิ่มความยืดหยุ่นลดความหนาและเพิ่มความอดทนทางความร้อน

สำหรับ FPC แบบสองด้านที่มีประสิทธิภาพสูงในการใช้งานยานยนต์หรือการบินและอวกาศการก่อสร้างแบบกาวน้อยด้วยฟิล์มฐานโพลีไมด์มักจะได้รับการสนับสนุนเพราะมันช่วยลดการเชื่อมโยงความร้อนที่อ่อนแอที่สุดในวงจรซ้อนกัน อย่างไรก็ตามกาวอะคริลิคหรืออีพ็อกซี่ยังคงใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์อุตสาหกรรมและผู้บริโภคที่มีความร้อนสูงไม่ได้เป็นปัจจัยสำคัญ

แผ่นปิดป้องกันและพื้นผิวเสร็จสิ้น

เพื่อปกป้องวงจร FPCs สองด้าน ใช้ ฟิล์มผ้าคลุมหน้า -โพลีอิมด์หรือโพลีเอสเตอร์แบบชนิดที่มีชั้นกาว ผ้าคลุมหน้าทำหน้าที่เป็นทั้งฉนวนไฟฟ้าและการป้องกันเชิงกลจากการเสียดสีความชื้นและสารเคมี

พื้นผิวเสร็จสิ้นก็เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการรับรองความสามารถในการบัดกรีและความต้านทานการกัดกร่อนในระยะยาว เสร็จสิ้นทั่วไป ได้แก่ :

• Enig (Electroless Nickel Immersion Gold) -ให้พื้นผิวเรียบและความต้านทานการกัดกร่อนที่ยอดเยี่ยมเหมาะสำหรับส่วนประกอบที่ละเอียด

• OSP (สารกันบูดความสามารถในการประสานอินทรีย์) -ตัวเลือกที่ประหยัดต้นทุนซึ่งรักษาความสามารถในการบัดกรีของทองแดงในเวลา จำกัด

• Immersion Tin หรือ Silver - นำเสนอค่าการนำไฟฟ้าที่ดี แต่ต้องมีการจัดเก็บอย่างระมัดระวังเพื่อป้องกันการเกิดออกซิเดชัน

การเลือกวัสดุป้องกันที่เหมาะสมขึ้นอยู่กับสภาพแวดล้อมการทำงานของผลิตภัณฑ์ ตัวอย่างเช่น FPCs ยานยนต์ได้รับประโยชน์จากการเสร็จสิ้นของ Enig รวมกับ polyimide coverlays เพื่อความทนทานสูงสุดต่อความผันผวนของอุณหภูมิและการสั่นสะเทือน

คำถามที่พบบ่อย: คำถามทั่วไปเกี่ยวกับวัสดุ FPC สองด้าน

Q1: เหตุใดโพลีอิมด์จึงเป็นที่ต้องการมากกว่าโพลีเอสเตอร์สำหรับ FPC แบบสองด้านที่มีประสิทธิภาพสูง?
Polyimide ทนต่ออุณหภูมิที่สูงขึ้นต่อต้านการเสื่อมสภาพของสารเคมีและรักษาความยืดหยุ่นตลอดเวลาทำให้เหมาะสำหรับสภาพแวดล้อมที่ต้องการ

Q2: ฉันสามารถใช้ ED Copper สำหรับวงจรที่โค้งงอบ่อยๆได้หรือไม่?
ในขณะที่เป็นไปได้โดยทั่วไป RA Copper จะดีกว่าสำหรับการงออย่างต่อเนื่องเนื่องจากความเหนียวที่สูงขึ้นและความต้านทานต่อการก่อตัวของรอยแตก

Q3: FPCs ที่ไม่มีกาวดีกว่าเสมอหรือไม่?
ไม่เสมอไป ในขณะที่พวกเขามีความเสถียรและความยืดหยุ่นทางความร้อนที่ดีขึ้นพวกเขาอาจมีราคาแพงกว่าและอาจไม่จำเป็นสำหรับการใช้งานที่มีความเครียดต่ำ

Q4: อายุการใช้งานทั่วไปของ FPC สองด้านคุณภาพสูงคืออะไร?
ด้วยการเลือกวัสดุที่เหมาะสมและสภาพการทำงานก FPC สองด้าน สามารถอยู่ได้นานกว่าทศวรรษแม้ในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง