Analiza materiałów do laminowania elastycznych obwodów drukowanych (FPC)
W nowoczesnych urządzeniach elektronicznych elastyczne obwody drukowane (FPC) stały się niezastąpione w takich obszarach jak składane smartfony, urządzenia noszone i elektronika samochodowa, dzięki swojej zdolności do gięcia, skręcania i dostosowywania się do kompaktowych przestrzeni. Kluczowym etapem w produkcji FPC jest laminowanie, które łączy warstwy takie jak podłoża, folie miedziane i warstwy wierzchnie w jednolity, funkcjonalny zespół. Wydajność, elastyczność i niezawodność produktu końcowego w dużej mierze zależą od doboru materiałów laminujących. Niniejszy artykuł zawiera szczegółową analizę kluczowych materiałów stosowanych w laminowaniu FPC, wraz z ich właściwościami i rolami.
1. Podłoże: Elastyczny fundament
Podłoże stanowi rdzeń FPC, zapewniając wsparcie mechaniczne, izolację elektryczną i niezbędną elastyczność. Jest to warstwa fundamentowa, do której laminowane są elementy takie jak folie miedziane.
Główne wymagania: Wysoka elastyczność i trwałość, doskonała izolacja elektryczna, odporność na ciepło (wytrzymuje temperatury laminowania 120–200°C i późniejsze lutowanie) oraz stabilność chemiczna (odporność na wilgoć, rozpuszczalniki itp.).
Typowe typy:
Folia poliimidowa (PI):Najczęściej stosowany, oferujący wyjątkową odporność na ciepło (ciągłe użytkowanie do 260°C), elastyczność i izolację. Nadaje się do wymagających zastosowań, takich jak elektronika samochodowa i urządzenia składane.
Folia poliestrowa (PET):Ekonomiczna alternatywa o dobrej elastyczności i izolacji, ale niższej odporności termicznej (około 120°C) i wytrzymałości na zginanie. Często stosowana w niskonapięciowej elektronice użytkowej.
Folie fluoropolimerowe (np. PTFE)Specjalistyczne materiały do transmisji sygnałów o wysokiej częstotliwości (np. komponenty 5G) lub środowiska wymagające ekstremalnej odporności chemicznej. Wyższy koszt.
2. Klej: Medium wiążące
Kleje łączą podłoża, folie miedziane i warstwy wierzchnie, zapewniając mocną przyczepność przy jednoczesnym zachowaniu elastyczności i parametrów elektrycznych.
Główne wymagania: duża wytrzymałość wiązania, kompatybilność z materiałami, niskie wydzielanie gazów, izolacja elektryczna i zachowanie elastyczności po utwardzeniu.
Typowe typy:
Kleje na bazie epoksydu:Najpopularniejszy, oferujący mocną przyczepność, dobrą odporność na ciepło i izolację. Temperatura utwardzania wynosi około 150–180°C.
Kleje na bazie akrylu:Szybko utwardzalny i elastyczny, ale o niższej odporności na ciepło i wilgoć. Stosowany w laminowaniu niskotemperaturowym lub w zastosowaniach ekonomicznych.
Podłoża bez klejuMiedź jest bezpośrednio łączona z PI za pomocą metod chemicznych lub termicznych, co pozwala na tworzenie cieńszych, bardziej elastycznych i odpornych na ciepło struktur, idealnych do wysokiej klasy urządzeń noszonych.
3. Folia miedziana: warstwa przewodząca
Folia miedziana tworzy ścieżki przewodzące, laminowane na podłożu i wytrawione we wzory obwodów.
Główne wymagania: wysoka przewodność elektryczna, elastyczność, mocne przyleganie do podłoża i gładka powierzchnia umożliwiająca precyzyjne trawienie.
Typowe typy:
Folia miedziana elektroosadzana (ED):Wytwarzane metodą galwaniczną, z szorstką stroną do przyczepności i gładką do trawienia. Grubość wynosi od 9 do 70 μm; cieńsze folie są stosowane do FPC o dużej gęstości.
Folia miedziana walcowana wyżarzana (RA):Wykonany metodą walcowania i wyżarzania, charakteryzuje się jednolitą grubością, doskonałą elastycznością i wysoką niezawodnością przy wielokrotnym gięciu, np. w składanych telefonach.
Folia miedziana o wzmocnionym wiązaniu:Folie ED lub RA z obróbką powierzchni (np. cynkowaniem, powłoką silanową) zapewniającą lepszą przyczepność w trudnych warunkach.
4. Coverlay: warstwa ochronna
Powłoka ochronna jest laminowana na ścieżkach obwodu, aby zapewnić izolację, ochronę mechaniczną, odporność na wilgoć i substancje chemiczne, przy jednoczesnym zachowaniu elastyczności.
Główne wymagania: ochrona mechaniczna, izolacja elektryczna, elastyczność oraz odporność na ciepło i substancje chemiczne.
Typowe typy:
Powłoka poliimidowa (PI):Najbardziej popularne, odpowiadające parametrom podłoża PI, charakteryzujące się doskonałą odpornością na ciepło i ochroną.
Powłoka poliestrowa (PET):Opcja tańsza do zastosowań o niskim naprężeniu i niskiej temperaturze.
Płynna fotoobrazowa (LPI) warstwa wierzchnia:Ciekła żywica nakładana i formowana metodą fotolitografii, umożliwiająca precyzyjne wykonywanie otworów w FPC o dużej gęstości, np. w modułach kamer.
5. Inne materiały pomocnicze
W razie szczególnych potrzeb można skorzystać z następujących materiałów dodatkowych:
Usztywniacze:Arkusze metalowe lub plastikowe laminowane lokalnie w celu zapewnienia sztywności w obszarach złączy, bez wpływu na ogólną elastyczność.
Taśmy klejące:Służy do tymczasowego łączenia lub lokalnej ochrony, np. taśma PI odporna na ciepło do maskowania podczas lutowania.
Wniosek
Wydajność laminowania FPC zależy od starannego doboru materiałów – podłoże zapewnia elastyczną bazę, kleje zapewniają wiązanie, folie miedziane zapewniają przewodnictwo, a warstwy wierzchnie zapewniają ochronę. Wybór materiałów musi równoważyć koszty, elastyczność, odporność na ciepło, wydajność sygnału i trwałość w warunkach środowiskowych. Postęp w dziedzinie materiałów – takich jak cieńsze warstwy PI, mocniejsze kleje i niskostratne folie miedziane – będzie nadal napędzać innowacje w elektronice, wspierając rozwijające się zastosowania, takie jak urządzenia składane, miniaturowe urządzenia noszone i technologia 5G.
Henan Huanyuchang Electronic Technology Co.,Ltd., spółka zależna Shenzhen Chang Universal Electronics Co., Ltd., została założona w 2009 roku z silnym naciskiem na innowacje technologiczne. Specjalizując się w produkcji materiałów do tłoczenia, takich jak PCB, FPC, CCL, płyty nośne układów scalonych (IC) oraz nowe produkty energetyczne, firma przekształciła się w wiodące przedsiębiorstwo integrujące badania i rozwój technologiczny, produkcję, marketing i usługi techniczne. W 2020 roku firma nabyła ponad 110 akrów gruntów państwowych, co zwiększyło łączną powierzchnię zabudowy do 78 000 metrów kwadratowych.
Do kluczowych produktów firmy należą podkładki pod prasy NAWES MATT™, japońskie blachy stalowe do tłoczenia metalu, szwedzkie blachy nośne Hardox oraz papier kraft prasowany na gorąco. Wraz z postępem w branży 5G, wysiłki ukierunkowane są na osiągnięcie oszczędności energii i redukcji emisji, zgodnie z wymogami Przemysłu 4.0 dla inteligentnej automatyzacji produkcji. Dzięki szerokiej gamie urządzeń, liczącej ponad 100 zestawów, obejmującej wysokoczęstotliwościowe, szybkie maszyny do powlekania, maszyny zanurzeniowe, prasy płaskie, maszyny wulkanizacyjne, maszyny tnące, maszyny do znakowania laserowego i wykrawarki, firma może rocznie produkować znaczne ilości swoich produktów. Rocznie firma produkuje 1 milion metrów kwadratowych podkładek pod prasy NAWES MATT™, 100 000 sztuk blach stalowych do tłoczenia, 50 000 płyt nośnych oraz 5 milionów metrów kwadratowych papieru kraft prasowanego na gorąco.
Kładąc nacisk na innowacje technologiczne, firma stworzyła zespół badawczo-rozwojowy znany z innowacyjności i doświadczenia. Dzięki ciągłym badaniom i rozwojowi firma przełożyła swoje rozwiązania technologiczne na
Przewaga lidera w zakresie wyraźnych zalet produktu. Opracowane niezależnie podkładki dociskowe NAWES MAT™ posiadają ponad 20 patentów technicznych i certyfikat ISO, przyczyniając się do rozwoju Przemysłu 4.0 w Chinach. Firma, uhonorowana prestiżowymi nagrodami, takimi jak krajowa nagroda „"China Good Project” i status „" High-tech Enterprise”, zdobyła uznanie w wielu branżach.
Jako wiodący producent produktów wspomagających proces prasowania w kraju i za granicą, Huanyuchang oferuje kompleksowe usługi kompleksowe, które podnoszą jakość produkcji i skutecznie obniżają koszty. Dzięki solidnemu systemowi zarządzania, wykwalifikowanemu zespołowi technicznemu i zaawansowanemu sprzętowi produkcji niemieckiej, produkty firmy wyznaczają standardy branżowe i cieszą się dużym popytem zarówno w kraju, jak i za granicą.
Dążąc do innowacji technologicznych i zadowolenia klienta, Huanyuchang dąży do świadczenia wysokiej jakości, efektywnych i profesjonalnych usług na całym świecie poprzez dobrze rozwiniętą sieć sprzedaży i serwisu. Strategicznie zorientowana na globalną ekspansję, firma jest gotowa kontynuować swoją ścieżkę wzrostu i innowacji, dążąc do stania się wiodącym globalnym dostawcą materiałów i procesów elektronicznych, jednocześnie przyczyniając się do rozwoju chińskich marek.
