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La estructura básica de FPC
La estructura básica de un FPC unilateral. En el caso del FPC tradicional, el conductor de lámina de cobre se fija a una película base como la poliimida, que se inserta en un adhesivo como la resina epoxi y luego se cubre con una película protectora el circuito formado por el grabado. Esta estructura utiliza adhesivos como la resina epoxi. Debido a la alta fiabilidad mecánica de esta composición de capas, incluso ahora sigue siendo una de las estructuras estándar comunes. Sin embargo, los adhesivos como la resina epoxi o la resina acrílica tienen una resistencia térmica inferior a la de la película de matriz de resina de poliimida, por lo que se convierte en el cuello de botella que determina el límite superior de temperatura de uso para todo el FPC (cuello de botella).
En este caso, es necesario excluir las estructuras FPC con adhesivos de baja resistencia al calor. Esta estructura no solo minimiza el espesor de todo el fpc, mejora considerablemente la propiedad mecánica, como la resistencia a la flexión, sino que también ayuda a formar circuitos finos o multicapa. Los materiales laminados recubiertos de cobre sin adhesivo compuestos solo por capas de poliimida y capas conductoras se han puesto en uso práctico, lo que amplía la gama de opciones de materiales adecuados para diversos usos.
En el FPC también existe un FPC con una estructura de agujero de doble cara o una estructura multicapa. La estructura básica del Circuito de doble cara FPC es aproximadamente la misma que la estructura básica del PCB rígido. El adhesivo se utiliza para la Unión entre capas. Sin embargo, el reciente FPC de alto rendimiento descarta los adhesivos y solo utiliza resina de poliimida para formar copos recubiertos. Hay muchos ejemplos. La composición de la capa del circuito multicapa FPC es mucho más compleja que la composición de la capa del PCB impreso. Se llaman flexibilidad rígida de varias capas o flexibilidad de varias capas. Aumentar el número de capas reduce la flexibilidad, reduce el número de capas utilizadas para doblar en la pieza o elimina la adherencia entre las capas, lo que puede aumentar la libertad de movimiento mecánico. Para fabricar placas rígidas y flexibles de varias capas, se necesitan muchos procesos de calentamiento, por lo que los materiales utilizados deben tener una alta resistencia al calor. El uso de laminados recubiertos de cobre sin adhesivo está aumentando.
Tendencia de desarrollo de la tecnología FPC
Con la diversificación y compactación de los usos, el FPC utilizado en dispositivos electrónicos requiere circuitos de alta densidad y alto rendimiento en el sentido cualitativo. Los últimos cambios en la densidad del circuito fpc. La resta (método de grabado) se puede utilizar para formar circuitos de un solo lado con una distancia entre conductores de 30 um o menos, y los circuitos de doble cara con una distancia entre conductores de 50 um o menos también se han puesto en uso práctico. El diámetro del agujero a través entre las capas conductoras que conectan circuitos de doble cara o multicapa también es cada vez más pequeño, y ahora el agujero con un diámetro del agujero inferior a 100 um ha alcanzado la escala de producción en masa.
Basado en el punto de vista de la tecnología de fabricación, el posible alcance de fabricación de circuitos de alta densidad. Según la distancia del circuito y el diámetro del agujero, los circuitos de alta densidad se dividen aproximadamente en tres tipos: (1) FPC tradicional; (2) FPC de alta densidad; (3) FPC de alta densidad.
En el método tradicional de resta, se han producido en grandes cantidades FPC con una distancia de 150 um y un diámetro de agujero de 15 um. Debido a la mejora de materiales o equipos de procesamiento, se puede procesar un espaciamiento de circuito de 30 um incluso en el método de resta. Además, debido a la introducción de procesos como el láser de CO2 o el grabado químico, se puede lograr la producción y procesamiento a gran escala de agujeros de 50 um de diámetro, y la mayoría de los FPC de alta densidad producidos en masa se procesan a través de estas tecnologías.
Sin embargo, si la distancia de paso es inferior a 25 um y el diámetro del agujero es inferior a 50 um, incluso si se mejora la tecnología tradicional, es difícil aumentar el rendimiento y se deben introducir nuevos procesos o materiales. El proceso propuesto tiene varios métodos de procesamiento, pero el método de semiadición que utiliza la tecnología de fundición eléctrica (pulverización) es el método más adecuado. No solo los procesos básicos son diferentes, sino también los materiales y materiales auxiliares utilizados son diferentes.
Por otro lado, los avances en la tecnología de conexión FPC requieren que FPC tenga un mayor rendimiento de fiabilidad. Con la alta densidad del circuito, el rendimiento del circuito impreso flexible plantea requisitos diversificados y de alto rendimiento. Estos requisitos de rendimiento dependen en gran medida de la tecnología de procesamiento del circuito o del material utilizado.
Materiales constitutivos básicos de FPC
El material básico de composición de FPC es la película base o la resina resistente al calor que constituye la película base, seguida del material de laminados recubiertos de cobre y la capa protectora que constituye el conductor.
Laminados recubiertos de cobre
Muchos fabricantes de FPC suelen comprarlos en forma de laminados recubiertos de cobre y luego los procesan en productos FPC utilizando laminados recubiertos de cobre como material de partida. La placa de cobre cubierta o película protectora FPC (película de cubierta) que utiliza la película de poliimida de primera generación está hecha de adhesivos como resina epoxi o resina acrílica. El adhesivo utilizado aquí es menos resistente al calor que la poliimida, por lo que la resistencia al calor u otras propiedades físicas del FPC están limitadas.
Para evitar las desventajas del uso de laminados recubiertos de cobre con adhesivos tradicionales, FPC de alto rendimiento, incluidos circuitos de alta densidad, utiliza laminados recubiertos de cobre sin adhesivos. Hasta la fecha, ya hay muchos métodos de fabricación, pero ahora hay tres métodos para uso práctico:
1) proceso de fundición
El proceso de fundición toma la lámina de cobre como material de partida. La resina de poliimida líquida se aplica directamente a la lámina de cobre tensoactiva y se trata térmicamente para formar una película. La resina de poliimida utilizada aquí debe tener una excelente adherencia a la lámina de cobre y una excelente estabilidad dimensional, pero ninguna resina de poliimida puede cumplir con estos dos requisitos. Primero se aplica una fina capa de resina de poliimida (capa adhesiva) con buena adherencia a la superficie de la lámina de cobre activa, y luego se aplica un cierto espesor de poliimida con buena estabilidad dimensional a la capa adhesiva (capa central). Debido a las diferentes propiedades termofísicas de estas poliimidas, si la lámina de cobre está grabada, aparecerán grandes fosas en la película base. Para evitar este fenómeno, se aplica una capa adhesiva a la capa central para obtener una buena simetría de la base.
Para la fabricación de paneles recubiertos de cobre de doble cara, la capa adhesiva utiliza una resina de poliimida termoplástica (termofundida) y luego utiliza un método de prensado en caliente para laminar la lámina de cobre sobre la capa adhesiva.
2) proceso de pulverización / galvanoplastia
El material de partida del proceso de pulverización / galvanoplastia es una película resistente al calor con buena estabilidad dimensional. El paso inicial es utilizar el proceso de pulverización para formar una capa de semilla de cristal en la superficie de la película de poliimida activada. Esta capa de cristal de semilla puede garantizar la resistencia de unión con la base del conductor, al tiempo que asume la función de la capa del conductor para la galvanoplastia. Por lo general, se utilizan aleaciones de níquel o níquel. Para garantizar la conductividad eléctrica, Se pulveriza una fina capa de cobre sobre una capa de níquel o aleación de níquel, que luego se galvá al espesor especificado.
3) método de prensado en caliente
El método de prensado en caliente consiste en aplicar una resina termoplástica (resina de Unión termoplástica) a la superficie de una película de poliimida resistente al calor con buena estabilidad dimensional, y luego laminar la lámina de cobre sobre la resina termofundida a altas temperaturas. Aquí se utiliza una película de poliimida compuesta.
Esta película de poliimida compuesta se puede comprar a fabricantes profesionales y el proceso de fabricación es relativamente simple. Al fabricar una cascada cubierta de cobre, la película compuesta y la lámina de cobre se laminan juntas y se presionan en caliente a altas temperaturas. La inversión en equipos es relativamente pequeña y es adecuada para la producción en pequeños lotes y variedades. La fabricación de laminados recubiertos de cobre de doble cara también es más fácil.
Otro elemento material importante que constituye el FPC es la capa protectora (capa de cobertura), y ahora se han propuesto varios materiales de protección. La primera capa protectora práctica es aplicar la misma película resistente al calor que el sustrato y utilizar el mismo adhesivo que el laminado recubierto de cobre. Esta estructura, caracterizada por una buena simetría, sigue ocupando la mayor parte del mercado y suele llamarse "recubrimiento de película delgada". Sin embargo, esta capa protectora de película es difícil de automatizar el proceso de procesamiento, lo que aumenta los costos generales de fabricación y no puede satisfacer las necesidades de SMT de alta densidad que se han convertido en la corriente principal en los últimos años debido a la dificultad de realizar un procesamiento fino de ventanas.
