世界撓性印制電路板的發(fā)展歷程.doc

世界撓性印制電路板的發(fā)展歷程1898年，英國專利首次在世界上提出了石蠟紙基板中制作的扁平導(dǎo)體電路的發(fā)明。 20世紀最初幾年內(nèi)，大發(fā)明家愛迪生在實驗記錄中，設(shè)想了在類似薄膜上印刷厚膜電路(Polymen Thick Film)。六十幾年后，當(dāng)世界開始工業(yè)化生產(chǎn)撓性印制電路板時，人們驚奇的發(fā)現(xiàn)：愛迪生這一構(gòu)想與現(xiàn)在的FPC產(chǎn)品形態(tài)是如此的接近。 1953年，英國ICI公司首先將聚酯薄膜實現(xiàn)了工業(yè)化的生產(chǎn)。這種基材在以后撓性覆銅板制造中得到采用。 1953年，美國開始研制以聚酯薄膜為基膜材料的FPC。 1960年，V.Dahlgreen發(fā)明在熱塑性薄膜上粘接金屬箔制成電路圖形的制造技術(shù)。這一發(fā)明構(gòu)成以后工業(yè)化生產(chǎn)FPC的雛形。 1963年，美國杜邦公司獲得聚酰亞胺薄膜的發(fā)明成果。并于1965年生產(chǎn)出PI薄膜產(chǎn)品。在20世紀70年代初并率先實現(xiàn)了商品化。這種可作為FPC絕緣基膜用的PI薄膜的商品名為“Kapton”。 杜邦公司在全世界首創(chuàng)的這種均苯型聚酰亞胺薄膜基材，在很長一段時期內(nèi)(到80年代的中后期)一直獨霸于撓性印制電路的基材的市場。 70年代初，美國PCB業(yè)首先將FPC工業(yè)商品化。最初主要在軍工電子產(chǎn)品中得到使用。美國成為了世界工業(yè)化FPC的發(fā)源地。 1977年，美國人GJTaylor最早提出多層剛-撓性結(jié)合PCB的概念。 20世紀60年代末，我國電子部15所在我國率先開始進行了撓性印制電路板的制造技術(shù)研究開發(fā)的工作。70年代中期，上海無線電二十廠在幾年的自主研究開發(fā)的基礎(chǔ)上，在中國內(nèi)地最早實現(xiàn)了FPC工業(yè)化生產(chǎn)(所生產(chǎn)的FPC為聚酯薄膜基材)。80年代初，北京15所在中國內(nèi)地率先小批生產(chǎn)以聚酰亞胺為基膜的FPC產(chǎn)品。初期生產(chǎn)的FPC全部提供給軍工電子產(chǎn)品用。1981年北京十五所的單面聚酰亞胺撓性印制電路(課題負責(zé)人王厚邦)和上海無線電二十廠的相同內(nèi)容的課題(負責(zé)人孔祥林)共同獲得當(dāng)時電子部優(yōu)秀科技成果獎。 1882-1983年王厚邦的課題組又完成了有金屬化孔的雙面聚酰亞胺撓性印制電路板的研制。成功的研制出電子掃描顯微鏡用的高精度高密度偏轉(zhuǎn)線圈等全套雙面聚酰亞胺撓性印制電路板，而且是用加成法制造的。1991年又完成了撓性印制電路用丙烯酸粘合劑膜的研制課題。性能達到國外同類產(chǎn)品先進水平。 1984年，日本鐘淵化學(xué)公司獨自開發(fā)出主要用于FCCL和PFC制造的聚酰亞胺薄膜產(chǎn)品(其商品名為“Apical”)。 80年代末，荷蘭阿克蘇公司在世界上率先研發(fā)出二層型FCCL(又稱為無膠粘劑型 FCCL)。當(dāng)時并未得到重視與很快的應(yīng)用。 1990年，韓國Young Poon公司與美國加州的Flex-LinkProduct公司簽訂了FPC技術(shù)轉(zhuǎn)讓的協(xié)議。1991年起，Young Poon公司在韓國Ansan的新工廠開始批量生產(chǎn)單、雙面FPC。成為韓國第一個生產(chǎn)FPC的廠家。 1994年春，日本大型FPC生產(chǎn)企業(yè)日東電工公司在我國廣東深圳，投資建立起可年創(chuàng)15億日元產(chǎn)值的FPC生產(chǎn)廠。該廠成為我國內(nèi)地最早建立的生產(chǎn)FPC的外資企業(yè)。 1995年，韓國KCC集團在韓國的Ansan建立了專門生產(chǎn)FPC的子公司Interflex公司。進入21世紀后該公司成為了韓國生產(chǎn)FPC的最大企業(yè)?，F(xiàn)在，占生產(chǎn)量70左右為剛 -撓性PCB的這一FPC廠家的年產(chǎn)值，已超過日本FPC產(chǎn)值排名第四位的日東電工公司。 90年代中后期，由于高速發(fā)展的攜帶型電子產(chǎn)品對高密度FPC及剛撓性印制電路板的需求越來越增大之時，用無膠粘劑型FCCL制造的二層型FPC的熱潮才開始正在興起。 90年代的后半期，高密度FPC開始進入規(guī)?；墓I(yè)生產(chǎn)階段。它給FPC用基板材料性能提出了更高的要求。不少具有高尺寸穩(wěn)定性、低吸濕性、高耐藥性、高耐熱性、高撓曲性等的FCCL新品種開發(fā)成功并進入市場。在此時期用于FCCL的具有高性能聚酰亞胺基膜的品種Kapton E(杜邦公司產(chǎn))、Apical NP及Apical HP(鐘淵化學(xué)公司產(chǎn))、UPILEX-S(宇部興產(chǎn)公司產(chǎn)) 1998年，由中、美、港三方共同投資，建立了中國內(nèi)地第一座生產(chǎn)撓性覆銅板的中型企業(yè)九江福萊克斯公司。 90年代的后半期，作為FPC產(chǎn)品重要的新分支品種TAB(tape-automated bonding，帶載自動鍵合)和COF (Chip on flexible printed circuit，芯片直接搭載在撓性印制電路板上)開始在應(yīng)用市場上得到很快的擴大。使產(chǎn)品形態(tài)也發(fā)生了不小的變化。進入21世紀后，向著更加電路微細化、通孔(指在COF產(chǎn)品上)更加微小徑化方向發(fā)展。 20世紀90年代后期，日本宇部興產(chǎn)公司也開發(fā)出FCCL用PI薄膜產(chǎn)品。其商品名為“UPILEX”。這使得自90年代末起的世界FCCL用聚酰亞胺薄膜市場，形成了由杜邦、鐘淵化學(xué)、宇部興產(chǎn)三家生產(chǎn)廠“三分天下”的局面。另外，作為FPC產(chǎn)品的分支產(chǎn)品TAB所用的PI薄膜基材的市場，幾乎全部被宇部興產(chǎn)公司所壟斷。 90年代后期，在日本、歐美連續(xù)卷帶法(roll-to-roll或reel-to-reel,RTR)生產(chǎn)FPC在工藝上、設(shè)備上都有了很大的進展。在生產(chǎn)TAB、COF的FPC中，開始逐漸發(fā)揮出這種連續(xù)生產(chǎn)FPC的設(shè)備及工藝的優(yōu)越性。特別是到21世紀初，RTR方式生產(chǎn)FPC的技術(shù)發(fā)展主要體現(xiàn)在：FPC產(chǎn)品制造寬度、高密度布線、孔加工方式、雙面板制作等四個方面。 2002年間，在日本的FPC用壓延銅箔在技術(shù)上獲得引人注目的發(fā)展。日礦材料公司開發(fā)出的以“NKl20”為牌號的兩種壓延銅合金箔。它的機械強度比一般壓延銅箔要高幾倍，且在熱態(tài)下表現(xiàn)穩(wěn)定?？蛇m合于工藝加工(在300以上)的要求。即在高溫度下保持高的機械強度。 20世紀80年代初，由美國率先開發(fā)成功多層剛-撓性印制電路板。但在以后的20年左右的時間內(nèi)，這種產(chǎn)品主要應(yīng)用于在有高可靠性、高功能性要求的航空航天、軍工領(lǐng)域的電子產(chǎn)品中。在21世紀初的幾年中，以日本為主的具有先進技術(shù)的FPC廠家，在低成本方面邁進了一大步。開拓了它的新應(yīng)用領(lǐng)域民用電子信息產(chǎn)品(移動電話、數(shù)碼照相機、數(shù)碼攝像機、筆記本電腦等)。 我國早在90年代初期北京電子部15所承擔(dān)了剛撓性結(jié)合多層印制板制造技術(shù)研究開發(fā)課題。開展了鉆孔、內(nèi)層板清洗和圖象轉(zhuǎn)移、層壓、等離子去鉆污和凹蝕、金屬化孔技術(shù)和可靠性研究等項目研究。到1995年完成了課題，實現(xiàn)了小批量生產(chǎn)。其有關(guān)成果在1996年的全國第五屆印制電路學(xué)術(shù)年會上發(fā)表過。并被評為優(yōu)秀學(xué)術(shù)論文。 21世紀初，多層剛-撓性PCB在韓國、臺灣得到初步的發(fā)展。韓國KCC集團下屬的 Interflex公司成為韓國最大的該PCB產(chǎn)品的生產(chǎn)廠。在臺灣，雅新工業(yè)公司是目前最大的多層剛-撓性PCB生產(chǎn)廠家。它除了在臺灣本島內(nèi)有生產(chǎn)多層剛-撓性PCB的專業(yè)廠外，還在中國大陸建立了投資廠。在2003-2004年間，臺灣最大的FPC生產(chǎn)廠嘉聯(lián)益科技公司(Carrer technology)在多層剛-撓性PCB生產(chǎn)能力上也在不斷擴大。 2003年，日本FPC業(yè)在近幾年間高速發(fā)展，成為世界生產(chǎn)FPC的“超級大國”。它的 FPC生產(chǎn)值已經(jīng)超過世界總產(chǎn)值的50。其中日本目前五大FPC生產(chǎn)廠(NOK、Fuiikura、住友電氣工業(yè)、日東電工、住友電木)2003年的FPC產(chǎn)品(該統(tǒng)計的FPC產(chǎn)品生產(chǎn)量的數(shù)據(jù)，不包括剛-撓性PCB產(chǎn)品的銷售額在內(nèi))總共銷售額(包括該公司的海內(nèi)、外的FPC生產(chǎn)廠，下同)占全日本FPC總產(chǎn)值的95以上，占亞洲FPC總產(chǎn)值的87%。 21世紀初，一批新型絕緣基膜及其所制造的FCCL新型基材，在FPC制造中得到初步的應(yīng)用。如：用聚醚醚酮(PEEK)等熱塑性樹脂制出的液晶聚合物(LCP)類薄膜基材(日本 Denso公司與三菱樹脂公司合作生產(chǎn)、新日鐵化學(xué)公司與日本公司共同開發(fā)及生產(chǎn)、美國Rochas公司生產(chǎn)等)、超低介電常數(shù)性的多孔質(zhì)聚酰亞胺薄膜基材(日東電工公司產(chǎn))、 PEN薄膜基材(日本帝人杜邦公司開發(fā)并生產(chǎn))、卷狀型RF-4覆銅箔薄片(厚度50m以下，東芝化學(xué)、住友電木、松下電工、利昌工業(yè)等公司產(chǎn))、厚度僅為35m的芳酰胺纖維極薄基材(新神戶電機公司等產(chǎn))等。特別是出于可使得FPC具有循環(huán)再利用性考慮，在采用熱塑性樹脂構(gòu)成的PEEK、LCD基材的開發(fā)、使用開始得到重視。 2003-2004年，日本三井金屬公司、福田金屬箔粉公司的分別開發(fā)出適于FPC用低輪廓度、高撓曲性的新型電解銅箔。并在應(yīng)用市場上得到迅速的開拓。 90年代末至21世紀初，世界大型FPC紛紛在中國內(nèi)地建立合資或獨資的FPC大型生產(chǎn)廠。這里包括：日本的Nippon Mektron(在珠海)、Fujikura公司(在上海)、索尼化學(xué)(在蘇州)、Nitto Denko (在深圳)、日東電工(蘇州)等。美國的Parlex(在上海)、M-Flex(在蘇州)、Word Circuits(在上海)等；新加坡MES(在長沙)；我國臺灣的雅新(在東莞、蘇州)、嘉聯(lián)益(在昆山、蘇州)、毅嘉(在廣州)等；新加坡的MES(在長沙)。我國香港的安捷利(在番禺)等。這使得中國逐漸成為世界生產(chǎn)FPC的重要基地。 2004年4月，日礦金屬公司投資擴建壓延銅箔的能力(在神奈川縣倉見工廠)的工程完成。這使該公司的月產(chǎn)壓延銅箔的能力由原來的300噸提高到500噸。該公司適應(yīng)高密度配線FPC制造用的5m極薄壓延銅箔開發(fā)新成果在2004年6月發(fā)表。 2004年，日本日立公司，在世界上最先開發(fā)出適于RTR法的CO2激光鉆孔機。日本-公司開發(fā)出生產(chǎn)FPC用形成電路圖形的印刷機。這種印刷機將卷狀的、寬幅