Leiterplatte Blog - Flexible PCB-Materialanalyse

Flexible Leiterplatte, auch als flexible Leiterplatte bekannt, ist ein elektronisches Bauteil mit hoher Zuverlässigkeit und ausgezeichneter Flexibilität. Es wird in einer Vielzahl von elektronischen Geräten wie Mobiltelefonen, Tablet-Computern, tragbaren Geräten usw. weit verbreitet, die für die Verbindung der verschiedenen elektronischen Komponenten verantwortlich sind, um den normalen Betrieb des Geräts zu erreichen. Der Grund, warum flexible PCB eine so leistungsstarke Funktion haben, und seine einzigartige Zusammensetzung des Materials ist untrennbar.

Die Hauptmaterialien von flexiblen PCB

1. Grundmaterial

Das Grundmaterial ist ein wichtiger Teil der flexiblen Leiterplatte, die in der Regel aus Polymermaterialien wie Polyimid (PI) oder Polyester (PET) hergestellt wird. Diese Materialien haben eine gute Hochtemperaturbeständigkeit, elektrische Isolierung und mechanische Festigkeit, um den Bedürfnissen von FPC in einer Vielzahl von rauen Umgebungen gerecht zu werden. Unter ihnen wird Polyimid (PI) aufgrund seiner höheren Wärmebeständigkeit und Stabilität in High-End-Elektronikprodukten weit verbreitet.

Polyimid hat eine ausgezeichnete Hochtemperaturbeständigkeit und chemische Stabilität für anspruchsvolle Elektronikanwendungen, während Polyester-Materialien niedrigere Kosten und bessere Flexibilität für allgemeine Verbraucherelektronik-Anwendungen haben.

Mit ausgezeichneter chemischer Stabilität und mechanischen Eigenschaften ist Polyimidfolie ein hochtemperaturbeständiges, hochfestes, hochisolierendes Material. In flexiblen Leiterplatten wird Polyimidfilm hauptsächlich zur Herstellung von Leitungen und Abdeckfolien verwendet.

Die Dicke der Polyimidfolie liegt in der Regel zwischen 12,5-50 µm. Unterschiedliche Farben von Polyimidfolien weisen geringfügige Leistungsunterschiede auf, z.B. gelbe Polyimidfolie hat einen geringfügigen Vorteil bei der Hochtemperaturbeständigkeit.

Polyesterfolie ist ein Polymermaterial mit ausgezeichneter Transparenz, Isolierung und mechanischer Festigkeit.

In flexiblen Leiterplatten wird Polyesterfolie hauptsächlich zur Herstellung von Leitungen und Abdeckfolien verwendet. Die Dicke der Polyesterfolie liegt in der Regel zwischen 5-25 µm. Unterschiedliche Farben von Polyesterfolien weisen geringfügige Leistungsunterschiede auf, beispielsweise weisse Polyesterfolie hat einen geringfügigen Vorteil in der Isolationsleistung.

PI ist als spezieller technischer Kunststoff mit ausgezeichneter umfassender Leistung vor allem durch das Vorhandensein eines Imidrings in seiner Hauptkette gekennzeichnet, der in der Regel durch die Niedertemperatur-Polykondensationsreaktion von Diamin- und Dianhydridmonomeren in einem nicht-protonischen polaren organischen Lösungsmittel zur Herstellung einer Polyamidsäurelösung erzeugt wird, die dann dehydriert und zyklisiert wird.

Aufgrund der Vielfalt der beiden Monomere, so dass PI mehr synthetische Wege und Verarbeitungsmethoden hat, kann PI oft mehr ausgezeichnete Leistung geben, so dass es in mehr Bereichen weit verbreitet werden kann, in einer großen Anzahl von Polymeren eine vorteilhafte Position zu einnehmen, machen PI breite Anwendungsaussichten zu einem wichtigen Teil der Polymerforschung.

Klassifizierung von PI

Thermoplastizität

Neben den ausgezeichneten Eigenschaften des herkömmlichen PI besitzt thermoplastisches Polyimid (TPI) einen speziellen thermoplastischen Schmelzestrom, eine hervorragende Oxidations- und Wärmebeständigkeit. Je nach Struktur der verwendeten Dianhydride können sie als homophthalisches Anhydrid, Etheranhydrid, Ketonanhydrid und Fluoranhydrid eingestuft werden.

Es wird in der Regel in einem zweistufigen Verfahren synthetisiert und kann durch Spritzen und Extrusion geformt werden. Konventionelle PIs sind oft schwierig zu verarbeiten und haben eine einzige Produktform, während TPIs schmelzgeformt werden können, um dieses Problem effektiv zu lösen.

Thermoset

Thermosetting PI hat eine gute hitzebeständige Leistung, nicht schmelzen und unlöslich, nicht thermoplastisch, wurde weit verbreitet als Grundmaterial für die Herstellung von Verbundstoffen verwendet. Je nach Verschlussmitteln und Herstellungsverfahren können sie in Bismaleimidharze und PMR-Harze (in-situ-Polymerisation von Monomerreaktanten) unterteilt werden.

Bismaleimid wird aus Diamin und Maleinsäureanhydrid synthetisiert und seine Eigenschaften ähneln denen von aromatischen PIs, mit einer maximalen Betriebstemperatur von in der Regel weniger als 250 °C. Es hat den Vorteil weniger Syntheseschritte und niedrigere Kosten, aber seine ausgehärteten Produkte sind im Vergleich brüchiger.

PMR ist die Polymerisation von Monomerereaktanten, mit ausgezeichneten hitzebeständigen und mechanischen Eigenschaften, kann für eine lange Zeit in der Temperatur von 260 ~ 288 ¢ verwendet werden, bis zu 316 ¢ immer noch gute mechanische Eigenschaften aufrechterhalten, hauptsächlich in der Luft- und Raumfahrt verwendet, wenn mit Quarz oder organischen Fasern kombiniert, kann auch ausgezeichnete dielektrische Eigenschaften haben, in der Elektronik und Elektrizität und anderen High-Tech-Bereichen sind auch beliebt.

flexible PCB

2.Kupferfolie

Kupferfolie ist die leitfähige Schicht auf flexiblen Leiterplatten, die für die Übertragung von Strom und Signalen verantwortlich ist. Faktoren wie die Dicke, Reinheit und Oberflächenbehandlung der Kupferfolie beeinflussen die Leitfähigkeit und Stabilität der FPC. Im Allgemeinen ist je dünner die Kupferfolie, desto besser die Flexibilität und Biegeleistung der flexiblen Leiterplatte; je höher die Reinheit der Kupferfolie ist, desto besser die Leitfähigkeit. Um die Haftung zwischen der Kupferfolie und dem Substrat zu verbessern, wird die Oberfläche der Kupferfolie üblicherweise auch einer speziellen Behandlung unterzogen, wie Aufrauen, Vernickeln usw.

3. Verstärkungsmaterialien

Verstärkungsmaterialien werden hauptsächlich verwendet, um die Festigkeit und Stabilität von flexiblen Leiterplatten zu verbessern, übliche Verstärkungsmaterialien umfassen Glasfasertuch und Polyimidfilm. Verstärkungsmaterialien sind reich an Vielfalt, gemeinsame PI-Verstärkung, PED-Verstärkung, FR4-Verstärkung, Stahlverstärkung sowie Glasfaser-Tuch-Verstärkung usw., die Dicke der Verstärkungsschicht kann erreicht werden, indem die Dicke des PI und des Klebstoffs entsprechend der Kundenanfrage angepasst wird.

303 Edelstahl ist eine Art leicht schneidbarer und verschleißfester austenitischer Edelstahl mit Schwefel und Selen, der sich für Gelegenheiten mit hohen Anforderungen an Schneidleistung und Oberflächenverbindung eignet. Bei der flexiblen PCB-Herstellung wird vor allem davon ausgegangen, dass die Stahlverstärkung die Festigkeit und Stabilität der Rolle der Leiterplatte erhöht, während die Stahlverstärkung auch durch den Ätzprozess in das gewünschte Schaltungsmuster verarbeitet werden kann.

Besondere Aufmerksamkeit muss auf die Wahl der Stahlverstärkung geschenkt werden, sollte berücksichtigt werden, wenn seine Verarbeitungsleistung und Kostenfaktoren, um sicherzustellen, dass die Produktion von effizienten und wirtschaftlichen.

Mit seiner einzigartigen Materialkombination erreichen flexible PCB eine ausgezeichnete Flexibilität, Zuverlässigkeit und die Fähigkeit, sich an verschiedene Anwendungsumgebungen anzupassen. Mit dem kontinuierlichen Fortschritt der Materialwissenschaft werden sich FPC-Materialien in Zukunft weiter optimieren, um höhere Leistung und breiteren Anwendungsraum für die Elektronikindustrie zu bringen und die Entwicklung elektronischer Produkte in Richtung dünn, leicht, effizient und intelligent zu fördern.