Tecnologia PCB - Panoramica della tecnologia FPC nei circuiti stampati

La domanda di FPC nei dispositivi elettronici di consumo in tutto il mondo è in rapida crescita e un gran numero di FPC sono consumati in dispositivi elettronici portatili come telefoni cellulari e dispositivi video sottili come i televisori a schermo piatto. Il numero di punti o l'area totale dell'FPC utilizzato in un telefono portatile che ha anche un circuito di fotocamera digitale prodotto supera notevolmente quello di un PCB rigido. L'FPC nel display a schermo piatto (FPD) è disposto in una disposizione verticale e orizzontale. Con l'aumento delle dimensioni dei CCP, l'uso dei CCP è rapidamente aumentato.

In futuro, le FPC non solo aumenteranno di numero, ma subiranno anche importanti cambiamenti di qualità. Dal passato incentrato sui circuiti monolaterali, all'attuale aumento della proporzione di circuiti bifacciali o circuiti rigidi-flessibili multistrato, con la produzione in serie dello stabilimento BOE di Chengdu, gli schermi di visualizzazione flessibili sono ufficialmente arrivati agli occhi della gente. Tutti fantasticano su quando il telefono può essere arrotolato e messo in tasca, e quando il Pad può essere piegato. Infatti, molti problemi tecnici devono essere risolti per arrotolare il telefono cellulare, come rendere la batteria flessibile e il circuito stampato flessibile...

Oggi, vi parlerò della tecnologia del circuito flessibile FPC e darò un'occhiata alla tendenza di sviluppo tecnologico di FPC e alla tendenza tecnologica dei materiali FPC.

Negli ultimi anni, la domanda di FPC nei dispositivi elettronici di consumo in tutto il mondo è in rapida crescita e un gran numero di FPC sono consumati in dispositivi elettronici portatili come telefoni cellulari e dispositivi video sottili come i televisori a schermo piatto. Il numero di punti o l'area totale dell'FPC utilizzato in un telefono portatile che ha anche un circuito di fotocamera digitale prodotto supera notevolmente quello di un PCB rigido. L'FPC nel display a schermo piatto (FPD) è disposto in una disposizione verticale e orizzontale. Con l'aumento delle dimensioni dei CCP, l'uso dei CCP è rapidamente aumentato.

In futuro, le FPC non solo aumenteranno di numero, ma subiranno anche importanti cambiamenti di qualità. Dal passato centrato su circuiti monolaterali, all'attuale aumento della proporzione di circuiti bifacciali o circuiti rigidi-flessibili multistrato, la densità del circuito ha continuato ad aumentare. Per questo motivo, la tecnologia di produzione viene migliorata di anno in anno. Il metodo sottrattivo tradizionale (metodo di incisione) ha limiti e richiede lo sviluppo di nuove tecnologie di produzione e, allo stesso tempo, lo sviluppo di materiali più performanti.

La densità continua ad aumentare. Per questo motivo, la tecnologia di produzione viene migliorata di anno in anno. Il metodo sottrattivo tradizionale (metodo di incisione) ha limiti e richiede lo sviluppo di nuove tecnologie di produzione e, allo stesso tempo, lo sviluppo di materiali più performanti.

Struttura di base del CCP

La struttura di base di un FPC unilaterale. Nel caso di FPC tradizionale, il conduttore della lamina di rame è fissato su una pellicola di base come la poliimide interposta con un adesivo come la resina epossidica, e quindi il circuito formato dall'incisione è coperto da una pellicola protettiva. Questa struttura utilizza adesivi come resina epossidica. Grazie all'elevata affidabilità meccanica di questa composizione dello strato, è ancora oggi una delle strutture standard comunemente utilizzate. Tuttavia, la resistenza al calore di adesivi come resina epossidica o resina acrilica è inferiore a quella del film matrice di resina poliimidica, quindi diventa un collo di bottiglia che determina il limite superiore della temperatura di utilizzo dell'intero FPC (Bottle Neck).

In questo caso, è necessario escludere la struttura FPC del legante con bassa resistenza al calore. Questa configurazione non solo minimizza lo spessore dell'intero FPC, migliora notevolmente le proprietà meccaniche come la resistenza alla flessione, ma facilita anche la formazione di circuiti sottili o circuiti multistrato. Sono stati messi in pratica materiali laminati rivestiti di rame privi di adesivo composti solo da strato di poliimide e strato conduttore, che ampliano la gamma di materiali adatti a vari scopi.

Ci sono anche FPC con una struttura a foro passante bifacciale o una struttura multistrato in FPC. La struttura di base del circuito bifacciale di FPC è approssimativamente la stessa di quella del PCB rigido. L'adesivo viene utilizzato per l'incollaggio degli strati intermedi. Tuttavia, il recente FPC ad alte prestazioni esclude l'adesivo e utilizza solo resina poliimidica per formare il pannello rivestito di rame. Ci sono molti esempi. La composizione dello strato dei circuiti multistrato FPC è molto più complicata di quella dei PCB stampati. Sono chiamati Multilayer Rigid Flex o Multilayer Flex. Aumentare il numero di strati ridurrà la flessibilità e riducendo il numero di strati nella parte per piegare, o eliminando l'adesione tra strati, può aumentare il grado di libertà di movimento meccanico. Per produrre pannelli rigidi-flessibili multistrato sono necessari molti processi di riscaldamento, quindi i materiali utilizzati devono avere un'elevata resistenza al calore. L'uso di laminati rivestiti di rame senza leganti è in aumento.

Tendenze tecnologiche FPC

Con la diversificazione degli usi e la compattezza, gli FPC utilizzati nei dispositivi elettronici richiedono circuiti ad alta densità e alte prestazioni in senso qualitativo. Recenti cambiamenti nella densità del circuito FPc. Il metodo sottrattivo (metodo di incisione) può essere utilizzato per formare un circuito unilaterale con un passo conduttore di 30um o meno, e un circuito bifacciale con un passo conduttore di 50um o meno è stato anche messo in uso pratico. Anche il diametro del foro passante tra gli strati del conduttore che collegano circuiti bifacciali o circuiti multistrato sta diventando sempre più piccolo e ora i fori con diametri del foro passante inferiori a 100um hanno raggiunto la scala di produzione di massa.

Sulla base del punto di vista della tecnologia di produzione, la possibile gamma di produzione di circuiti ad alta densità. Secondo il passo del circuito e via diametro del foro, i circuiti ad alta densità sono approssimativamente divisi in tre tipi: (1) FPC tradizionale; (2) FPC ad alta densità; (3) FPC ad altissima densità.

Nel metodo sottrattivo tradizionale, FPC con un passo di 150um e un diametro del foro passante di 15um è stato prodotto in serie. A causa del miglioramento dei materiali o delle apparecchiature di lavorazione, un passo del circuito di 30um può essere elaborato anche nel metodo sottrattivo. Inoltre, grazie all'introduzione di processi come il laser CO2 o l'incisione chimica, è possibile ottenere la produzione di massa e la lavorazione di fori passanti con un diametro di 50um, e la maggior parte dei FPC ad alta densità attualmente prodotti in serie sono elaborati da queste tecnologie.

Tuttavia, se il passo è inferiore a 25um e il diametro del foro passante è inferiore a 50um, anche se la tecnologia tradizionale è migliorata, è difficile aumentare il tasso di rendimento e devono essere introdotti nuovi processi o nuovi materiali. Esistono vari metodi di lavorazione per il processo proposto, ma il metodo semi-additivo che utilizza la tecnologia di elettroformatura (sputtering) è il metodo più adatto. Non solo il processo di base è diverso, ma anche i materiali e i materiali ausiliari utilizzati sono diversi.

D'altra parte, il progresso della tecnologia di giunzione FPC richiede che FPC abbia prestazioni di affidabilità più elevate. Con l'alta densità dei circuiti, le prestazioni degli FPC hanno presentato requisiti diversificati e ad alte prestazioni. Questi requisiti di prestazione dipendono in larga misura dalla tecnologia di elaborazione del circuito o dai materiali utilizzati.

Processo di produzione FPC

Quasi tutti i processi di produzione di FPC finora sono stati lavorati con il metodo sottrattivo (metodo di incisione). Di solito, una scheda rivestita di rame viene utilizzata come materiale di partenza, uno strato di resistenza è formato dalla fotolitografia e la parte inutile della superficie di rame viene incisa e rimossa per formare un conduttore di circuito. A causa di problemi come la sottoquotazione, il metodo di incisione ha limitazioni nella lavorazione dei circuiti sottili.

Sulla base delle difficoltà di lavorazione del metodo sottrattivo o della difficoltà di mantenere microcircuiti ad alta resa, il metodo semi-additivo è considerato un metodo efficace e sono stati proposti vari metodi semi-additivi. Un esempio di lavorazione di microcircuiti utilizzando il metodo semi-additivo. Il processo semi-additivo PCB prende il film di poliimide come materiale di partenza e prima getta (ricopre) una resina poliimidica liquida su un vettore adatto per formare un film di poliimide. Successivamente, viene utilizzato un metodo di sputtering per formare uno strato di semina sul film base di poliimide e quindi viene utilizzato un metodo di fotolitografia per formare un modello di resistenza del modello inverso del circuito sullo strato di semina, che è chiamato strato anti-placcatura PCB. La parte vuota è elettroplaccata per formare un circuito conduttore. Quindi rimuovere lo strato di resistenza e lo strato di semina inutile per formare il primo strato di circuito. Rivestimento della resina poliimidica fotosensibile sul primo strato di circuito, facendo uso della fotolitografia per formare fori, strato protettivo o strato isolante per il secondo strato di circuito e quindi sputtering su di esso per formare uno strato di semina, come il secondo Lo strato conduttivo di base di un circuito a due strati. Ripetendo il processo di cui sopra, si può formare un circuito multistrato.