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带你一文详细了解FPC柔性线路板!

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深联电路|  楼主 | 2023-11-24 17:49 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
本帖最后由 forgot 于 2023-11-27 15:18 编辑

FPC即“软板”,又称柔性线路板、柔性电路板,是用柔性绝缘基材制成的印刷电路板。



FPC能提供优良的电性能,满足更小型和更高密度安装设计需要,也有助于减少组装工序和增强可靠性。柔性电路板是满足电子产品小型化和移动要求的惟一解决方法。可以自由弯曲、卷绕、折叠,可以承受数百万次动态弯曲而不损坏导线,可依照空间布局要求任意安排,并在三维空间任意移动和伸缩,从而达到元器件装配和导线连接的一体化;柔性电路板可大大缩小电子产品的体积和重量,适用电子产品向高密度、小型化、高可靠方向发展需要。

FPC与PCB之间有什么区别?

关于FPC软板,就是所谓的柔性电路板,其实也是属于印刷电路板的一种,但是与传统的印刷电路板又有很大的出入,因此将其称之为FPC软板,全称为挠曲性电路板。


FPC


FPC一般用PI做基材,是柔性材料,可以任意进行弯折、挠曲。FPC软板通常应用在需要重复挠曲及一些小部件的链接,但是现在却不仅仅如此,目前智能手机正在想可弯曲防止,这就需要用到FPC软板这一关键技术。


PCB就是所谓印制电路板,通常都会被称之为PCB电路板,是电子元器件当中的支撑体,是很重要的电子部件。PCB电路板通常用FR4做基材,也叫FR4电路板,是不能弯折、挠曲的。PCB电路板通常应用在一些不需要弯折且有比较硬强度的地方,如电脑主板、手机主板等。



其实FPC软板不仅是可以挠曲的电路板,同时它也是连成立体线路结构的重要设计方式,这种结构搭配其他电子产品设计,可以构建出各式各样不同的应用,因此,从这点来看,FPC与PCB是非常不同的。


FPC软板当然可以采用端子连接方式进行线路连接,但也可以采用软硬板避开这些连接机构,一片单一FPC可以利用布局方式配置很多的硬板并将之连接。这种做法少了连接器及端子干扰,可以提升信号品质及产品信赖度。


对于PCB而言,除非以灌膜胶的方式将线路做出立体的形式,否则电路板在一般状况下都是平面式的。因此要充分利用立体空间,FPC就是一个良好的解决方案。以硬板而言,目前常见的空间延伸方案就是利用插槽加上介面卡,但是FPC只要以转接设计就可以做出类似结构,且在方向性设计也较有弹性。利用一片连接FPC,可以将两片硬板连接成一组平行线路系统,也可以转折成任何角度来适应不同产品外形设计。


FPC和软硬结合板的区别?

什么是软硬结合板?


软硬结合板是将刚性电路板和柔性电路板通过压合而制成的特殊电路板。使用的制板材料主要是硬性板材FR4和柔性板材聚酰亚胺。软硬结合板结合了刚性电路板的硬式特性和柔性板的可曲绕特性的优点,使PCB不再是两度空间的平面层油,而是由三维立体的内部连线和任意弯曲折叠。其可替代由多个连接器、多条线缆和带状电缆连接成的复合印刷电路板,具有使产品的性能更强、稳定性更高、重量更轻、体积更小的优势。




FPC柔性电路板与软硬结合板的最大区别是FPC可自由弯曲,软硬结合板只有软性区域可以弯曲,软硬结合板造价相比FPC要高很多。软硬结合板生产工序相比FPC要复杂很多,当然制造难度也要大一点。软硬结合板同时具备FPC的特性与PCB的特性,因此,它可以用于一些有特殊要求的产品之中,既有一定的挠性区域,也有一定的刚性区域,对节省产品内部空间,减少成品体积,提高产品性能有很大的帮助。

FPC柔性电路板的组成材料有哪些?



在FPC柔性电路的结构中,组成的材料由柔性覆铜板(FCCL)、覆盖膜、粘结膜等构成:


柔性覆铜板(FCCL):柔性覆铜板的板材膜常见的有聚酰亚胺膜(PI)、聚酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、液晶显示屏高聚物(LCP)等高分子材料塑料薄膜。

覆铜板在FPC柔性电路板中,主要肩负着导电性、绝缘层和支撑点三个层面的作用。

覆盖膜:是由有机化学塑料薄膜与黏合剂组成,遮盖膜的功效是维护早已进行的柔性电源电路电导体一部分。粘接膜有不一样板材膜与黏合剂种类及薄厚规格型号。

粘结膜:是在一个基材膜的二面或一面浇注粘结剂而形成,也有无基材的纯粘结剂层的粘结膜,粘结膜有不同粘合剂类型和厚度规格。粘结膜是用于多层板层间粘合与绝缘。

普通FPC柔性电路板主要由基材+覆盖膜两个材料构成,先说说基材,基材主要由PI或PET+胶+铜结合成,PI为聚酰亚胺绝缘树脂材料,特点为耐高温,弯折性能佳,所生产的产品可靠性佳,是PET价格的2倍以上,为FPC柔性电路板主要材料,PET为聚酯绝缘树脂材料,特点刚好与PI相反,一般FPC厂家已很少采用。

FPC软板的基材、覆盖膜和PI补强的区别?


FPC柔性电路板是以PI聚酰亚胺或聚酯薄膜为基材制成的一种具有高度可靠性,绝佳的可挠性印刷电路板,具有配线密度高、重量轻、厚度薄、弯折性好的特点。

·  PI基材:对于FPC柔性电路板基材分为有胶基材和无胶基材两种。无论是有胶基材,还是无胶基材,PI聚酰亚胺都是必不可少的。

·   PI覆盖膜:其主要功能是用于电路绝缘。

·  PI补强:常应用于FPC金手指背面的区域。PI加强筋用于增加手指的厚度和硬度,方便插拔。


FPC柔性电路板的基材、覆盖膜在厚度上面的区别:

·  PI基材:对于基材中的PI,1/2mil、1mil很常见,其厚度甚至可以到4mil、5mil(杜邦无胶PI材料)。

·   PI覆盖膜:覆盖膜上的PI厚度有两种选择,1/2mil 或 1mil。

·  PI补强:PI补强的厚度根据客户需要有多种选择,如0.075mm、0.1mm、0.125mm、0.15mm、0.175mm、0.2mm、0.225mm、0.25mm等。


FPC柔性电路板的基材、覆盖膜在颜色选择的区别:

·  PI基材:无颜色选择。

·  PI覆盖膜:PI覆盖膜有黄、白、黑三种颜色选择。

·   PI补强:随厚度变化而变化,越厚的颜色越深。例如,0.075mm的PI补强看起来像棕色,0.25mm的PI补强更接近黑色。


FPC软板的应用优势及发展前景?


随着电子产品的更新换代,FPC软板凭借其独特的优势迎合了电子产品轻、薄、短、小的发展趋势,在电子信息产业领域扮演了重要的基石角色。FPC软板主要应用于电子产品的连接,作为信号传输的媒介存在,具有高度可靠性和绝佳可挠性。


平板天线FPC


随着信息化、智能化建设的不断推进,市场对FPC软板的需求也将越来越大。电子产业中对于FPC软板的需求呈增长趋势:

一是在于FPC软板本身绝佳的特性,适合电子产品超薄的要求;

二是电路高频高速传输中,对于FPC软板的可靠性要求较高。因此FPC软板在电子产业中的市场规模在不断地扩大。


FPC软板的优点在于配线、组装密度高,省去多余排线的连接;弯折性好、柔软度高、可靠性高;体积小、重量轻、厚度薄;可设定电路、增加接线层和弹性;结构简单、安装方便、装连一致。


FPC软板的应用领域可划分为智能手机、可穿戴设备、汽车电子三大类。在智能手机上的应用,涵盖了电池模块、显示模块、触控模块、摄像头FPC、连接模块等,一台智能手机需要搭载10-15片FPC软板。随着5G开始商用,智能手机往小型化大屏化发展,折叠屏手机的兴起等,都将增加FPC软板的用量。智能手机领域对于FPC软板的需求呈不断上升趋势。除了手机,汽车电子化市场也是FPC的主战场,车用的控制系统,如仪表板显示、空气品质、音响、显示器、传感器等,高讯号传输量和高信赖度的要求使FPC开始展现其优点。随着新兴电子产品的出现,FPC软板的市场和用途也随之扩展,不同类别电子产品的更新换代将带来比传统市场更可观的发展前景。


汽车仪表盘FPC


选择FPC厂家时有什么注意事项?


PC柔性电路板选择FPC制造商之前,您需要问的问题:

1. 我的FPC柔性电路板有什么规格,制造商可以满足吗?

2. FPC制造商是专业的打样,小批量还是批量加工者?

3. FPC质量符合我的要求吗?

4. 我是否可以与某个供应商建立关系?

5. 我的FPC预算成本与制造商的报价能不能满足?

6. FPC制造商可以多快交付产品?

FPC加工成本的构成因素有哪些?


.


FPC柔性电路板的生产工序较为复杂,通常具有线路内层制作、曝光、压合、钻孔、电镀等40多道工序。


以FPC为例,通常包括曝光、显影、蚀刻、镀铜、退膜等工艺。尽管FPC具有很强的定制化特点,但是这些最基本的工序都是必须的,只是在具体的参数上会存在差异。其实FPC的每一道工序已经是较为成熟,所以成本管控能力就成为FPC柔性电路板生产厂家盈利能力差异的最关键因素。成本管控体现在柔性电路板厂家经营的方方面面,直接取决于公司的管理水平,需要从细节做起。


在FPC柔性电路板的成本构成中,直接材料成本占比通常达到60%左右,直接人工成本占比通常达到15%左右,制造费用成本占比通常达到25%左右。但直接成本中的覆铜板企业具有很强的话语权,所以FPC厂家的降成本主要通过降低制造和劳动力成本来实现,其中降低制造成本主要通过自动化来提高生产效率和良率来实现,降低劳动力成本主要通过向中西部地区转移来实现。


软板厂讲综合以上因素,我们在进行FPC柔性电路板打样时,并不是数量越少,价格越便宜,可能单价反而会越高,因为打样的板,工厂需要帮您出工程资料、菲林、测试等,生产工序不会因为数量少而减少成本。FPC厂家在报价的时候考虑的因素有很多,具体可以点击FPC电路板价格的构成因素进行了解。FPC柔性电路板的成本考虑因素很多,过往的经验表示,对FPC品质要求越高,则需要的成本也会越高。

(来源:www.china-fpc.com/



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