FPC制造技術發展，對FCCL提出更高要求

PCB廠商、PCB設計師、PCBA廠商將講解FPC制造技術的發展以及對FCCL的更高性能要求

隨著FPC在新領域的應用越來越多，其產品結構、產品功能和產品性能也發生了很大的變化。 變化趨勢表現在以下幾個方面：

(1)FPC在IC基板的應用中得到了廣泛的應用，不僅出現在直接安裝在單芯片上的CSP和COF，也出現在由幾顆IC組成的SIP中。 封裝為柔性基板；

(2)FPC多層板和軟硬結合板發展迅速； 

(3)FPC電路圖形微細化； 

(4)柔性基板嵌入式元器件開發成果問世； 

(5)適應無鹵無鉛FPC的快速發展； 

(6)柔性基板的組成正在向適應高信號傳輸速度的方向發展。

以上發展趨勢對FPC基板材料提出了更高、更新的性能要求。 新的性能要求集中在以下性能：高頻（低介電常數）、高柔韌性、高耐熱性（高TG）、高尺寸穩定性、低吸濕性、無鹵素等。

1、適應高密度FPC

目前FPC的制造方法多為減法。 使用的基板材料是FCCL。 隨著高密度FPC的發展，單面FPC的導體間距由100um縮小到50um以下。 雙面FPC的導體間距也從200um縮小到100um以下。 通孔（TH）的孔徑從300um變為小于100um。 通孔（IVH）的直徑一般為100um。 最近，50um IVH 直徑已經設計和制造。 線寬和線距的細化要求其使用的FCCL更薄。 具體來說，FCCL結構中絕緣層PI膜的厚度應減至25um以下。 由它形成的電路的導體層（多為銅箔）由原來的35um減小到17.5um、12um、9um，甚至5um。 FCCL采用薄銅箔，也有利于精細電路的制作。 但同時，由于FCCL的絕緣層和導電層（銅箔）較薄，在FPC生產操作中極易折斷和損壞板材，導致不合格品增多。 因此，在FPC生產工藝設計中解決這一問題顯得尤為重要。 FPC生產運輸過程中必須改進工藝或設備。

2、靈活性高

最近，新型液晶顯示器和高像素數碼相機在使用軟板方面提高了線材的細度和線數。 這使得FPC設計更像是雙面FPC或多層FPC。 而且使用的FPC只有幾毫米寬。 雙面FPC的彎曲柔韌性通常低于單面FPC。 當雙面FPC反復彎曲和彎曲時，電路圖上會同時產生較大的拉伸和收縮應力。 因此，如何在FCCL的組成中使用特殊基材來解決提高彎曲性能的問題，成為FCCL行業面臨的新課題。

近年來隨著FPC應用環境和方式的改變，提高系統特性成為技術發展的新課題。 柔韌性要求高的FPC一般應用于音響電子產品和電腦的CD/DVD/HDD磁頭。 但近年來，隨著車載導航系統的應用越來越廣泛，FPC開始在車載應用中得到應用。 與家庭環境相比，車載環境的環境溫度條件更為嚴酷。 主要表現為FPC的工作環境溫度較高。 尤其是汽車電子產品中的硬盤驅動器部件，長期在接近60℃的環境溫度下工作。

近年來隨著手機和小型電子產品的技術發展，對FPC的高彎曲特性的要求也越來越嚴格。 尤其是電子產品中使用的電子元器件和CPU，隨著其功能的增加，其發熱量也大幅增加。 這樣，整機的平均工作溫度就會升高。 因此，FPC在高溫下的柔韌性就成為整機要求的重要項目。

再比如，在筆記本電腦和汽車電子產品中，整個產品在連續使用過程中，其工作環境溫度甚至可以達到80℃。 所使用的FPC在常溫下可以獲得很高的柔韌性，但在這種高溫下，FPC的柔韌性會由于粘合劑的軟化和儲存彈性的降低而變差。 在彎曲過程中，銅箔中也會發生應力積累。 因此，抑制由此產生的板翹曲和基板開裂是FCCL非常重要的課題。

FCCL用三層膠起到FCCL薄膜與銅箔之間的粘接作用。 當用于確定彎曲特性的環境溫度高于粘合劑的Tg時，粘合劑樹脂的儲能彈性降低并且FCCL的彎曲特性由于粘合劑樹脂的軟化而劣化。 FCCL彎曲時，銅箔也會發生應力累積，板翹曲會因抑制而變得更嚴重。 當FCCL發生彎曲時，銅箔也會發生應力累積，導致基板因抑制而翹曲和開裂。 因此，在開發具有高耐熱性要求的FCCL時，提高膠粘劑的Tg成為一個非常重要的問題。 由高Tg粘合劑制成的FCCL與普通粘合劑制成的FCCL的彎曲性能測量值雖然在室溫下沒有差異，但在高溫高濕下卻有顯著差異。

3、高頻

由于安裝在FPC上的電子元器件在信息量和傳輸速度上不斷提高，柔性覆銅板的構成材料也應不斷更新和改進，以提高FCCL本身的高速和高頻特性 .

4、高Tg

近年來，對高TgFPC基板材料的需求日益旺盛。 主要原因如下：

(1)隨著電子產品中使用的電子元器件和CPU功能的增加，其發熱量也明顯增加。 這使得整個產品的平均工作溫度升高。 因此，要求FPC基板材料具有更高的耐熱性。

(2)為保證其高可靠性，更重要的是要保證FPC能夠實現高密度安裝及其電路圖形的離子遷移阻力(CFA)。 FPC基板的高耐熱性有利于提高抗離子遷移能力。

(3)隨著應用領域的擴大，對高Tg FPC基板材料的需求更加強烈。 例如，直接安裝在FPC表面的COF，要求柔性基板具有更高的耐熱性，才能在FPC上直接鍵合芯片獲得高可靠性和高產品合格率。

5、無鹵素

國際上無鹵三層FCCL的發展普遍慢于剛性FR-4 CCL。 主要原因是PFC工廠普遍要求無鹵FCC產品價格不能高于傳統含溴FCC產品。 并且其耐熱性和尺寸穩定性不應低于含溴FCCL產品。 在實現無鹵三層FCCL方面，FCCL用無鹵環氧樹脂膠的開發難度更大，因為無鹵環氧樹脂膠一般對柔韌性、耐熱性及各種可靠性有負面影響。

調查結果顯示，FPC廠商對無鹵FCC的使用態度可分為四種。 其中，整套電子通訊產品已采用無鹵FPC產品的廠商，占受訪廠商總數的14%。 大部分整機電子及通訊產品廠商持“部分無鹵素”的態度，占受訪廠商總數的42%。

今年以來，高密度FPC、多層FPC、軟硬結合板、層壓法多層FPC的制造技術有了較大的進步。 這使得FPC制造中FCC品種的選擇更傾向于采用適合FPC的高密度、高柔性、高頻（低介電常數）、高耐熱（高Tg）等特點的FCC產品。 PCB制造商、PCB設計人員和PCBA制造商將講解FPC制造技術的發展以及對FCCL的更高性能要求。