柔性電路板 (畢業(yè)設計論文).

1、附件5：南京信息職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設計論文作者 夏江南 學號 30613S15 系部 微電子學院 專業(yè) 電子電路設計與工藝 題目 柔性電路板的應用與開展 指導教師 陳和祥 評閱教師 完成時間： 2009年5月20日 畢業(yè)設計(論文)中文摘要題目：柔性電路板的應用與開展摘要：隨著電子產(chǎn)品向短小、輕薄方向開展,相應的電子元器件向集成化、微小型化方向開展，外表貼裝技術(shù)的開展,柔性印制電路板的開展和應用逐漸廣泛,因為它有著顯著的優(yōu)越性,它的結(jié)構(gòu)靈活、體積小、重量輕、滿足動態(tài)的柔性要求?；谀壳爸袊箨懭嵝杂≈齐娐钒宓膹V闊市場，日本、美國、臺灣地區(qū)等大型柔性印制電路板企業(yè)都已在中國大陸搶奪客戶，中國大陸地

2、區(qū)大批柔性印制電路板民營企業(yè)興起。預測2021年，中國大陸FPC產(chǎn)業(yè)仍將高速度向前健康開展。本文基于柔性印制電路板的根本概念，詳細的介紹了柔性電路板的生產(chǎn)工藝、應用情況和開展動向。關(guān)鍵詞：柔性電路板 應用 開展畢業(yè)設計(論文)外文摘要Title: Application and development of the flexible circuit boardAbstract: As electronic products to short, thin direction, the corresponding electronic components develop to the integ

3、ration and micro-miniaturization. Development of surface mount technology (SMT), development and application of flexible printed circuit board are increasingly widespread, as it has significant advantages. It has flexible structure, small size, light weight and meets the dynamic flexible demands. Ba

4、sed on the current broad FPC market in mainland China, Japan, the United States, Taiwan and other large FPC enterprises are grabbing customers in mainland China. A large number of FPC private enterprises rise. In 2021, FPC industry in mainland China will continue to move forward healthy development

5、at high speed. Based on the basic concepts of FPC, this paper introduces the production technology, application and development trends of the flexible circuit board in details.Keywords: flexible printed board application development 目 錄1 緒論2 柔性電路板的定義3 柔性電路板的制作工藝3.1 FPC制作流程3.2.1撓性多層板生產(chǎn)流程3.2.2 FPC生產(chǎn)主要

6、操作流程4 柔性電路板的應用4.1 FPC應用領(lǐng)域 FPC的市場狀況4.3 FPC市場應用的驅(qū)動力5 柔性電路板開展動向5.1 FPC未來的技術(shù)走向5.2 FPC材料的技術(shù)走向6 中國FPC現(xiàn)狀與未來6.1 中國FPC產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀6.2 中國FPC產(chǎn)業(yè)的未來結(jié)論致謝參考文獻1 緒論20世紀60年代末以來，儀器儀表行業(yè)，電子行業(yè)借助于普通印制板的普及，在小型化方面取得了一定的成效。70年代末80年代初，集成電路的高密度、軟互連元件、外表安裝技術(shù)和元件的迅速開展，為儀器儀表電子設備的智能化、小型化、高可靠性提供了相應的條件。尤其是軟互連元件柔性線路板起的作用更不容無視，它沖破了傳統(tǒng)觀念，在各界工程技

7、術(shù)人才的努力下，已逐步開創(chuàng)了應用領(lǐng)域的新天地。隨著微電子技術(shù)的飛速開展，印制電路板制造向多層化、積層化、功能化和集成化方向迅速的開展。市場對于便攜產(chǎn)品的需求上升，正在推動PCB 制造商擴大產(chǎn)能，并紛紛增加撓性電路板 (FPC)的供應量。據(jù)市場資料顯示，全球撓性電路市場在2002 年約為55 億美元，2007 年可能到達100 億美元，PCB 廠商正加快開發(fā)厚度更薄、重量更輕和密度更高的FPC。由于輕、薄、短、小的需求，F(xiàn)PC 的應用范圍越來越寬廣，在計算機與通信、消費電子、汽車、軍事與航天、醫(yī)療等領(lǐng)域FPC 正被大量使用， 例如：攝像機、移動 、CD 唱機、筆記本電腦、高速噴墨打印機磁頭等的大

8、量需求，促使印制電路設計大量采用柔性電路板。柔性電路板和其它印制板相比,在狹小的空間進行大量布線具有更高的可靠性和機動性，特別是在需要反復彎曲的場合，柔性電路板比其它電纜線具有更長的彎曲壽命。2 柔性電路板的定義柔性電路板FPC，F(xiàn)1exib1e Printed Circuit又稱軟性線路板、柔性印刷電路板或撓性線路板，是用柔性的絕緣基材制成的印刷電路，具有配線密度高、重量輕、厚度薄的特點。例如，它可以自由彎曲、卷繞、折疊，可依照空間布局要求任意安排，并在三維空間任意移動和伸縮，從而到達元器件裝配和導線連接的一體化。利用FPC可大大縮小電子產(chǎn)品的體積，適用電子產(chǎn)品向高密度、小型化、高可靠方向開

9、展的需要。因此，F(xiàn)PC在航天、軍事、移動通訊、手提電腦、計算機外設、PDA、數(shù)字相機等領(lǐng)域或產(chǎn)品上得到了廣泛的應用。FPC還具有良好的散熱性和可焊性以及易于裝連、綜合本錢較低等優(yōu)點，軟硬結(jié)合的設計也在一定程度上彌補了柔性基材在元件承載能力上的略微缺乏。3 柔性電路板的制作工藝3.1 FPC制作流程柔性電路板有單面、雙面和多層板之分。所采用的基材以聚酰亞胺覆銅板為主。此種材料耐熱性高、尺寸穩(wěn)定性好，與兼有機械保護和良好電氣絕緣性能的覆蓋膜通過壓制而成最終產(chǎn)品。雙面、多層印制線路板的表層和內(nèi)層導體通過金屬化實現(xiàn)內(nèi)外層電路的電氣連接。單雙面FPC生產(chǎn)制作流程見圖1和圖 2，從圖中能夠發(fā)現(xiàn)FPC制作過

10、程中主要的流程。按照目前國內(nèi)生產(chǎn)廠商的標準，操作流程是必不可少的，當然不同的廠家會稍微在各個流程的銜接局部添加需求的流程，比方說鉆孔后常會添加PTH通孔和鍍銅前添加外表處理等。圖1 雙面板制作流程圖2 單面板制作流程3.2 多層板生產(chǎn)流程及生產(chǎn)工藝3.2.1撓性多層板生產(chǎn)流程 撓性多層板生產(chǎn)流程見圖3從下料開始后續(xù)的每一步工作人員都必須嚴格按照生產(chǎn)的操作手順操作，按照生產(chǎn)線的操作順序嚴格進行。其中的各個操作環(huán)節(jié)必須與下一環(huán)節(jié)從時間和順序嚴格銜接。圖3 撓性多層板生產(chǎn)流程3.2.2 FPC生產(chǎn)主要操作流程FPC生產(chǎn)主要操作流程具體如下：1FPC開料。除局部材料以外，柔性印制板所用的材料根本都是卷

11、狀的。由于并不是所有的工序都一定要用卷帶工藝進行加工，有些工序必須裁成片狀才能加工，如雙面柔性印制板的金屬化孔的鉆孔，目前只能以片狀形式進行鉆孔，所以雙面柔性印制板第一道工序就是開料。柔性覆銅箔層壓板對外力的承受能力極差，很容易受傷。如果在開料時受到損傷將對以后各工序的合格率產(chǎn)生嚴重影響。因此，即使看上去是十分簡單的開料，為了保證材料的品質(zhì)，也必須給予足夠重視。如果量比較少，可使用手工剪切機或滾刀切斷器，大批量，可用自動剪切機。無論是單面、雙面銅箔層壓板還是覆蓋膜，開料尺寸的精度可到達±O.33。開料的可靠性高，開好的材料自動整齊疊放，在出口處不需要人員進行收料。能把對材料的損傷控制

12、在最小限度內(nèi)，利用送料輥尺寸的變化，材料幾乎沒有皺折、傷痕發(fā)生。而且最新的裝置也能對卷帶工藝蝕刻后的柔性印制板進行自動裁切，利用光學傳感器可以檢出腐蝕定位圖形，進行自動開料定位，開料精度達O3mm，但不能把這種開料的邊框作為以后工序的定位。2鉆孔。柔性電路板的鉆孔與剛性印制板的鉆孔設備相同，但鉆孔條件有一些不同。由于FPC 板所用的粘接劑柔軟，容易粘刀，建議鉆孔選用FPC 專用刀具，或者使用新鉆頭鉆孔數(shù)少于1000，同時優(yōu)化鉆孔參數(shù)，減少鉆孔膩污或毛邊。柔性電路板、覆蓋層和增強層的鉆孔根本相同，由于覆銅板和覆蓋層都較薄，鉆孔時可以將多塊重疊鉆孔根據(jù)板厚覆銅板可疊7-10 片左右，覆蓋層可疊10

13、-15 片。上墊板可使用鋁墊板或環(huán)氧黃墊板，下墊板用環(huán)氧黃墊板。鉆孔、銑覆蓋膜和增強板的外形等的加工條件根本相同，但由于柔性印制板材料所使用的膠黏劑柔軟，所以十分容易附著在鉆頭上，需要頻繁地對鉆頭狀態(tài)進行檢驗，而且要適當提高鉆頭的轉(zhuǎn)速。對于多層柔性印制板或多層剛?cè)嵊≈瓢宓你@孔要特別細心，尤其注意以下兩點：沖孔。沖微小孔徑不是新技術(shù)，作為大批量生產(chǎn)已有使用。由于卷帶工藝是連續(xù)生產(chǎn)，利用沖孔來加工卷帶的通孔也有不少實例。但是批量沖孔技術(shù)僅限于沖直徑O608mm的孔，與數(shù)控鉆床鉆孔相比加工周期長且需要人工操作，由于最初工序加工的尺寸都很大，這樣沖孔的模具也相應要大，因而模具價格就很貴，雖然大批量生產(chǎn)

14、對降低本錢有利，但設備折舊負擔大，小批量生產(chǎn)及靈活性無法與數(shù)控鉆孔相競爭，所以至今仍無法普及。但在最近數(shù)年里，沖孔技術(shù)的模具精密化和數(shù)控鉆孔兩方面都取得了很大的進步，沖孔在柔性印制板上的實際應用已十分可行。最新的模具制造技術(shù)可制造能夠沖切基材厚25um的無膠黏劑型覆銅箔層壓板的直徑75um的孔，沖孔的可靠性也相當高，如果沖切條件適宜甚至還可以沖直徑50um的孔。沖孔裝置也已數(shù)控化，模具也能小型化，所以能很好地應用于柔性印制板沖孔，數(shù)控鉆孔和沖孔都不能用于盲孔加工。激光鉆孔。用激光可以鉆最微細的通孔，用于柔性印制板鉆通孔的激光鉆孔機有受激準分子激光鉆機、沖擊式二氧化碳激光鉆機、YAG(釔鋁石榴石

15、)激光鉆機、氬氣激光鉆機等。沖擊式二氧化碳激光鉆機僅能夠?qū)牡慕^緣層進行鉆孔加工，而YAG激光鉆機可以對基材的絕緣層和銅箔進行鉆孔加工，鉆絕緣層的速度要明顯比鉆銅箔的速度快，僅用同一種激光鉆孔機進行所有的鉆孔加工生產(chǎn)效率不可能很高。一般是首先對銅箔進行蝕刻，先形成孔的圖形，然后去除絕緣層從而形成通孔，這樣激光就能鉆極其微小孔徑的孔。但此時由于上下孔的位置精度可能會制約鉆孔的孔徑。如果是鉆盲孔，只要把一面的銅箔蝕刻掉，不存在上下位置精度問題。該工藝與在下面所表達的等離子體蝕孔和化學蝕孔雷同。3銅箔的外表處理。柔性電路板在孔金屬化之前需要對外表進行清潔處理，以提高孔金屬化鍍層與基體的結(jié)合力。同時

16、孔金屬化后圖形成像前對銅外表進行有效的處理，對于增強銅與抗蝕層的粘附強度也是非常必要的。FPC 板在孔金屬化前外表未處理干凈，孔化鍍層可能出現(xiàn)分層、起泡的現(xiàn)象；圖形成像前對銅外表清潔粗化不夠，與抗蝕劑的結(jié)合不牢，制作精細的線路圖形幾乎不可能，在后續(xù)的電鍍工序容易出現(xiàn)滲鍍,造成線條邊緣不整齊甚至短路，影響圖形精度。圖形轉(zhuǎn)移前的覆銅板粗外表清潔粗化的方法主要有以下幾種：磨料刷子清潔。這種方法是通過旋轉(zhuǎn)磨料與板面之間相切運動的作用，機械的刮切和粗化板面，同時也除去了外表的污物。這種方法處理后的板面會形成許多平行的凹痕。凹痕越密越細，板面與抗蝕劑的結(jié)合力就越好，但這些凹痕會給基板留下外表有刷痕的隱患。

17、浮石粉刷板機。浮石粉是來自火山灰的一種復雜的天然硅化合物，它的顆粒大小不一，重量較輕，比重小于1。采用浮石粉和尼龍刷輥進行刷板時，浮石粉對板面的沖擊形成了微觀上凹凸不平的粗化外表。這種粗化痕跡沒方向性，不會形成明顯的凹痕，抗蝕劑能夠理想的附著在板面上。是比較理想的清潔方法之一。化學清洗?；瘜W清洗是首先用化學試劑除去外表的有機雜質(zhì)和無機污染物，然后用微蝕液對外表進行粗化處理。經(jīng)過處理后的銅板外表具有良好的粗糙度，而且不存在任何的機械劃痕或殘留的刷料微粒，因此是精細導線加工中理想的清潔粗化處理方法。4孔金屬化。撓性多層板的孔化前需要去膩污，常用的去膩污工藝有兩種：一是堿性高錳酸鉀溶液處理，二是等離

18、子處理。因為丙烯酸粘接劑耐堿性差，堿性高錳酸鉀工藝只適用環(huán)氧類粘接劑。所以對于柔性電路板多采用等離子處理工藝，不僅能有效去除膩污還能對絕緣介質(zhì)進行凹蝕，使內(nèi)層銅成可靠的三維結(jié)構(gòu)，增強孔壁鍍層的結(jié)合力。利用檢孔鏡觀察孔壁狀態(tài)，經(jīng)過等離子處理后完整的銅環(huán)清晰的凸出，確保孔壁清潔無鉆污，孔金屬化時增大接觸面積鍍層結(jié)合更好。 孔金屬化工藝需要特別注意的是調(diào)整去油工位：因為柔性電路板的粘接劑耐堿性差的原因，通常印制板生產(chǎn)采用的堿性去油工藝60左右的溫度不適合柔性電路板，因此建議選用酸性去油調(diào)整工藝。另外采用快速高活性化學沉銅溶液，減少丙烯酸樹脂和聚酰亞胺與堿性沉銅溶液接觸的時間，防止反響時間長造成撓性材

19、料的溶脹，同時防止速度過快造成孔空洞和鍍層的機械性能較差。 5圖形制作。柔性電路板的圖形轉(zhuǎn)移與普通印制板區(qū)別不大，通常用的抗蝕層有液態(tài)抗蝕劑和干膜兩種。液態(tài)抗蝕層涂敷應防止由于靜電灰塵、漂浮物吸附到抗蝕層中，另外選擇好抗蝕劑的粘稠度和烘板的時間、溫度，保證抗蝕劑與銅板粘結(jié)力到達最大并保持枯燥，以防止在圖像轉(zhuǎn)移時粘底版，造成圖形不完整或邊緣不整齊。 貼干膜需要特別注意的是，覆銅板較軟，應選用薄板貼膜機，保證干膜與基材緊密貼合。曝光參數(shù)與常規(guī)印制板相同，但由于板子薄不平整，吸真空度可能較差，為此可借助刮刀，趕走空氣，確保柔性電路板吸真空良好。光聚合后的干膜比未聚合的干膜撓性差，操作中應防止板子彎折

20、引起干膜與基材脫落。 顯影時建議采用剛性板牽引，這樣能防止顯影液的噴淋壓力和冷熱風的影響導致柔性電路板彎折或卡板。 6圖形電鍍和蝕刻。柔性電路板的最大特性即可撓曲性，因此電鍍時切忌鍍層過厚或者粗糙，線條愈厚撓曲性愈差，而粗糙的鍍層影響圖形的外觀。柔性電路板制作時要分析調(diào)整電鍍?nèi)芤旱闹鼷}、添加劑含量，選擇適宜的電流密度和電鍍時間，鍍層厚度一般是1520m,軍用的柔性電路板為了保障可靠性鍍層厚度一般大于25m。上夾具時要考慮柔性電路板的特點，采用邊框加強支撐柔性電路板，如果板子面積過大，在電鍍銅過程要將空氣攪拌減弱或關(guān)閉，只用循環(huán)過濾和陰極移動，防止板子起皺褶。 柔性電路板的去膜過程要嚴格控制，聚

21、酰亞胺耐堿性較差，丙烯酸膠耐堿性更差，所以采用強堿溶液去膜時要嚴格掌握去膜液的溫度、濃度和去膜時間，去膜后立即用清水洗凈板面和孔內(nèi)的殘留液。制作柔性電路板對蝕刻機的要求較高，蝕刻前首先要清洗蝕刻機，將傳動輥上的結(jié)晶去除干凈以防止殘渣結(jié)晶劃傷圖形；清洗噴嘴保證噴淋腐蝕的均勻一致性。為掌握好噴淋時間，首先要做好噴淋時間與蝕刻速度的曲線圖，然后根據(jù)所需要的蝕刻量選擇噴淋時間。一般情況下，腐蝕時板子邊緣的銅會先蝕刻掉，局部不干浄可采取點噴的方式解決，操作時要防止線條過腐蝕或欠蝕，否那么導線邊緣整齊性差。腐蝕后的基板更軟，所以建議采用硬板牽引防止卡板、折板。 7覆蓋層的選用。柔性電路板和剛性板最大的不同

22、之一是覆蓋層。撓性線路的絕緣保護層可選用覆蓋膜和印刷液態(tài)撓性油墨，絲網(wǎng)印刷液態(tài)覆蓋層油墨其材料本錢低，批量生產(chǎn)本錢也低，所以被廣泛應用于汽車和局部民用產(chǎn)品上。但撓性油墨由于硬、耐彎折性差的缺點，需要屢次彎曲的板子和高密度微細線路產(chǎn)品很少采用液態(tài)油墨，而使用和基體膜相同材料的覆蓋膜。覆蓋膜的粘接劑膜上有一層離型膜或紙，半固化態(tài)的環(huán)氧樹脂粘接劑在室溫條件下會逐步固化，所以應低溫冷藏保管在使用之前保存在5左右的冷藏庫房。不恰當?shù)膬Υ姝h(huán)境將縮短覆蓋層的使用壽命，到了壽命末期，粘接劑流動度極小，如果層壓溫度和壓力不高，就不能得到填滿圖形空隙和粘接強度高的覆蓋膜。 貼覆蓋層之前，要對線路外表進行清潔處理，

23、去除外表污染和氧化。把已開好窗口孔的覆蓋膜去掉離型膜后，貼在已蝕刻好的基板上，用丁酮粘住圖形的邊緣，防止層壓時位置偏離。撕掉離型膜后的覆蓋層沒有支撐強度，而且有很多窗口孔，再與基板定位時要小心操作，不能強制把膜拉長，也不能使膜產(chǎn)生褶子，否那么造成對位不準或外觀不平整。8撓性多層板的制作與層壓。撓性多層印制板內(nèi)層的制作程序與剛性板一致，內(nèi)層覆蓋膜不需開窗口，粘貼覆蓋層之前，也要對線路外表進行清潔處理，去除外表污染和氧化。柔性電路板內(nèi)層粘貼覆蓋膜后，在層壓前，應對外表進行清洗粗化，以提供優(yōu)良的層間結(jié)合力，使撓性內(nèi)層板、覆蓋膜、粘接片之間緊密結(jié)合，無層壓氣泡、無層壓變形；層壓前柔性電路板材料還要置于

24、枯燥箱枯燥 24小時。疊層層壓示意圖以四層板為例：按照圖 4的順序?qū)⒏髂て?nèi)層、鋼板放置好，放入層壓機進行層壓時的工藝參數(shù)為壓機溫度173、壓力為150-300N/cm2、層壓時間60分。圖4 層壓示意圖9熱風整平/鍍金。由于聚酰亞胺吸水性高，熱風整平前應在120烘箱內(nèi)預烘24小時，以防止在經(jīng)受熱沖擊時，金屬化孔斷裂或內(nèi)層分層起泡。烘完的印制板應立即熱風整平,以防止板子重新吸潮。熱風整平時建議采用剛性邊框加固柔性電路板，同時調(diào)整工藝參數(shù)：浸鉛錫時間減短由5秒降為 23秒，前后風刀壓力降低由 4 MPa降為2.5Mpa。為了防止柔性電路板經(jīng)熱處理吹皺或撕裂，提高成品合格率，也有選用化學鍍鎳/金

25、工藝的。 10外形加工。柔性印制板的孔和外形的加工大局部都是采用沖切進行加工的。然而也并非是惟一的方法，根據(jù)情況，可以使用各種不同的方法或組合起來進行加工。而近來隨著要求的高精度化和多樣化也導入了新的加工技術(shù)。目前，批量加工FPC使用最多的還是沖切，小批量FPC和FPC樣品主要還是采用數(shù)控鉆銑加工。這些技術(shù)很難滿足今后對尺寸精度特別是位置精度標準的要求，現(xiàn)在新的加工技術(shù)也正逐步應用，如：激光蝕刻法、等離子體蝕刻法、化學蝕刻法等技術(shù)。這些新的外形加工技術(shù)具有非常高的位置精度，特別是化學蝕刻法不僅位置精度高且大批量生產(chǎn)效率較高，工藝本錢較低。然而這些技術(shù)很少單獨使用，一般是與沖切法組合使用。使用目

26、的分類有FPC外形加工、FPC鉆孔、FPC槽加工及有關(guān)部位的修整等。形狀簡單精度要求不太高的都是采用一次性沖切加工。而對于精度要求特別高的、形狀復雜的基板，假設用一副模具加工效率不一定到達要求的情況下，可以分幾步進行加工FPC，具體的例子如插入狹小節(jié)距連接器的插頭部位和高密度安裝元件的定位孔等。柔性電路板作為一種特殊的電子互連技術(shù)，有著十分顯著的優(yōu)越性。批量生產(chǎn)還需要工藝、機器設備的不斷完善。從生產(chǎn)流程來看，只有掌握了各環(huán)節(jié)的要領(lǐng)，才能生產(chǎn)出性能可靠、外觀良好的印制板。 4 柔性電路板的應用從FPC的開展歷程一路走來，我們不難發(fā)現(xiàn)FPC在不同開展時期所扮演的角色，繼而熟悉FPC在各行業(yè)的應用，

27、如見表1所示。表1 FPC應用領(lǐng)域開展過程開展時期20世紀八十年代(中期技術(shù)開展時期20世紀九十年代近期多功能開展時期2l世紀初高技術(shù)、新領(lǐng)域開展時期應用擴展的新領(lǐng)域電子產(chǎn)品軍工產(chǎn)品信息產(chǎn)品計算等通訊產(chǎn)品辦公自動化設備通訊產(chǎn)品LCDIC封裝基板4.1 FPC應用領(lǐng)域FPC作為一種重要的電子商品，其在電子領(lǐng)域中扮演的角色亦很重要，以下重點介紹FPC的各種用途及應用。目前，F(xiàn)PC已經(jīng)廣泛應用于MP3、MP4播放器、便攜式CD播放機、家用VCD、DVD 、數(shù)碼照相機、 及 電池、醫(yī)療、汽車及航天領(lǐng)域;個人電腦：包括臺式電腦和筆記本電腦，以及正在萌發(fā)的穿戴式電腦；計算機外設以上兩項是全球FPC需求最大

28、的市場，但其增長率不高； ：一部翻蓋 要就要用到6至10片F(xiàn)PC，這些FPC主要是單、雙面的。多層剛撓結(jié)合板的FPC用于顯示模塊和照相模塊；音頻和視頻設備是FPC第三大應用領(lǐng)域：便捷式產(chǎn)品如MP3、MP4、移動電視、移動DVD等和平板顯示會不斷增加FPC用量；其它應用市場還有醫(yī)療器械、汽車和儀表等。近年來，3G技術(shù)、智能型 、數(shù)碼相機及顯示器的需求對FPC的開展起到了很大的推動作用。比方說顯示器模塊，一個15英寸以上的TFT模塊，需要8張到14張COG撓性電路板，同時需要4張到6張起連接作用的FPC。而TFT在TV、筆記本和監(jiān)視器上有著廣泛應用，因此其不可限量的市場空間也將對FPC產(chǎn)生不可無視

29、的影響。FPC的電子應用領(lǐng)域如表2所示。 表2 FPC主要應用產(chǎn)品典型例應用產(chǎn)品領(lǐng)域 產(chǎn)品例子消費性電子產(chǎn)品 收錄機、數(shù)字式攝像機、個人音響、照相機計算機 臺式電腦、筆記本型電腦、掌上型電腦計算機周邊產(chǎn)品 打印機、掃描機、DVDROM、VCD、硬盤、軟盤平面顯示器 液晶顯示面板、電機發(fā)光面板等辦公設備 機、復印機 打字機通訊產(chǎn)品 移動 移動 汽車產(chǎn)品 發(fā)動機控制、防暴死裝置(ABS)平安氣囊控制、感應器，儀表板其它 Smart卡、醫(yī)療儀器、工業(yè)設備、宇航及軍事用途 FPC的市場狀況電子產(chǎn)品輕、薄、短、小的需求潮流，使FPC迅速參軍用品轉(zhuǎn)到了民用，轉(zhuǎn)向消費類電子產(chǎn)品，形成近年來涌現(xiàn)出來的幾乎所有

30、的高科技電子產(chǎn)品都大量采用了柔性電路板。日本學者召倉研史在?高密度撓性印制電路板?一書說：幾乎所有的電氣產(chǎn)品內(nèi)部都使用了柔性電路板。例如：錄像機、攝像機、盒式錄音機、CD唱機、照相機、程控 、 機、個人電腦、文字處理機、復印機、洗衣機、電鍋、空調(diào)、汽車、電子測距儀、臺式電子計算機等。而今恐怕很難找到不使用柔性電路板的稍微復雜的電子產(chǎn)品了。第一 市場， 的功能有兩個重大的變革影響剛撓結(jié)合板的開展，可動式機體設計與模塊設計。在可動式機體方面，折疊式Clamshell或掀蓋式、滑蓋式的結(jié)構(gòu)設計中，假設以剛撓結(jié)合板取代原有的柔性電路板、剛性板、連接組件的組合，可以有較好的產(chǎn)品表現(xiàn)與產(chǎn)品穩(wěn)定度，而在 模

31、塊方面也是一個重要的應用，其需要較高的傳輸量且減少 廠組裝的缺失，因此需求量也在逐漸成長中，其應用包括目前常見的相機模塊等。第二，剛撓結(jié)合板在消費性電子產(chǎn)品市場，消費性電子產(chǎn)品中以DSC、DV的應用最多，因為數(shù)字化的電子產(chǎn)品訊號傳輸量較大，剛撓結(jié)合板可以有較好的訊號通路，而DSC與DV的設計趨向于小體積且高耐用性，盡量減少接點組裝所造成的不良率，所以剛撓結(jié)合板亦是適宜的零件。第三汽車電子化市場，在汽車電子化的趨勢下，車用的控制系統(tǒng)，如儀表板顯示、空氣品質(zhì)、音響、顯示器等高訊號傳輸量和高信賴度的要求等汽車用剛撓結(jié)合板、剛撓結(jié)合板將開始展現(xiàn)其優(yōu)點，使得以往可由PCB剛性板或是柔性電路板完成的功能，

32、在組件精密的趨勢下，加上立體結(jié)構(gòu)的車體，配線區(qū)狹窄且彎折采用剛撓結(jié)合板更能符合設計的要求。綜合分析，F(xiàn)PC的市場前景一片大好，目前國內(nèi)的FPC廠商并不多，很多PCB廠商正在拓展自己的市場，由此看來FPC必將成為一大市場。 FPC市場應用的驅(qū)動力目前，推動FPC產(chǎn)業(yè)開展的主要消費電子品。首推是移動 。 在近幾年的開展是非常迅速的，在2003年全球 的年產(chǎn)量是4.5億左右，在2021年已經(jīng)到達10億部，增長了一倍多。同時 中使用的FPC數(shù)量是比較多的， 按鍵、 電池、 顯示屏、 主板等等都大量使用FPC。在珠三角絕大局部FPC工廠的主打產(chǎn)品都是 上使用的，要么模組，要么背光源，要么 攝像頭等；其次

33、是液晶顯示器，LCD顯示器分為TN、STN及TFT等類別，TN型主要用于簡單的黑白顯示產(chǎn)品方面，例如計算機和電子表等；STN主要用于彩色顯示產(chǎn)品方面；TFT主要用于中大型平面顯示、如筆記本電腦、LCDMonitor、LCDTV等。因為這些消費類產(chǎn)品在近幾年和未來幾年都會穩(wěn)定增長，從而使FPC穩(wěn)定成長；第三類數(shù)碼相機，但是因為其中使用的FPC主要是剛撓結(jié)合板，市場和生產(chǎn)主要分布在日本，在我們國家生產(chǎn)數(shù)碼相機上使用的FPC工廠是比較少的。另外有IC載板市場的增長在2001年到2021年的復合成長率為30%左右，從而促進FPC相應成長。柔性電路板大力普及和應用的市場驅(qū)動力有以下幾個方面：1便攜式產(chǎn)品

34、需求增長，刺激了 、筆記本電腦、液晶平面顯示器、數(shù)碼相機等電子產(chǎn)品大量使用柔性電路板，單以 來說，全球每年產(chǎn)量是近5億部，每月需生產(chǎn)5000萬部，每部 上有13塊FPC翻蓋 23片，可以想象需求量是巨大的。旋轉(zhuǎn)式、折疊式、拉長式的 新品種出臺，加速了FPC技術(shù)的更新?lián)Q代，F(xiàn)PC成了電子設備的關(guān)鍵互連件。2通信領(lǐng)域通向高頻、微波、阻抗控制，使撓性電路板在通信領(lǐng)域需求增長，特別是電信交換站中使用FPC日趨廣泛。3BGA球柵陳列封裝和CSP芯片級封裝及COF新品直接封裝在柔性電路板上，MCM多芯片模塊都需要大量使用撓性封裝載板。4軍用市場穩(wěn)固地向商用市場轉(zhuǎn)移，軍用介入了標準的大批量商用設計，促使高可

35、靠、長壽命和輕小的醫(yī)療器械，航空航天設備等都需要大量柔性電路板。 是軟板市場的主要增長動力，尤其是智能 和高端 。消費類電子領(lǐng)域成長力度也不錯。消費類電子的筆記本電腦、PND、數(shù)碼相機、DV、液晶電視、等離子電視、媒體播放器等產(chǎn)品中，軟板的使用頻率會隨著其性能和追求超薄體積而不斷增加。筆記本電腦和平板電視大量采用LED背光，軟板通常是LED與主電路連接的最常見方式。據(jù)日本的統(tǒng)計，信息科技產(chǎn)品占柔性電路板使用50，移動 占30，其它類產(chǎn)品占20。中國勞動力本錢低，消費市場具有潛在規(guī)模，學習掌握技術(shù)很快，消費類電子產(chǎn)品必定會迅速增長。日本人把消費電子類產(chǎn)品分成12類，其中8類中國已在生產(chǎn)上排在全球

36、第一。這8類產(chǎn)品是：DVD機、DVD光驅(qū)、筆記本電腦、 、PDA、彩電、汽車音響，這8類產(chǎn)品都需要要大量使用FPC。FPC柔性電路板市場廣闊，前景誘人，技術(shù)含量高，而且是經(jīng)久不衰的，是朝陽工業(yè)，國家鼓勵工程，F(xiàn)PC成為近兩年行業(yè)內(nèi)最熱門的議題之一。5 柔性電路板開展動向移動通信、汽車和消費電子的開展對柔性電路板的開展帶來了革命性的推動作用。特別是 、數(shù)碼相機、筆記本電腦以及相關(guān)的顯示器等，對FPC需求量很大，對FPC技術(shù)應用需求越來越高。同樣，汽車等對FPC在技術(shù)和質(zhì)量上又提出了較高的要求，對FPC技術(shù)的開展起到了推動作用。 世界FPC制造技術(shù)近年有顯著的開展，這些開展及今后趨勢，主要表現(xiàn)在以

37、下幾方面：1在使用基板材料方面，由過去傳統(tǒng)的有膠牯劑型覆銅箔基材。從含鹵素的基板材料開展到環(huán)保需求的無鹵化基板材料方面。2列基板材料的性能，在高 、低熱膨脹系數(shù)(低或CTE)、低介電常數(shù)(低)、低介質(zhì)損耗因數(shù)(低tg)方面，越來越提出更高的要求。3在品種方面，盡管目前仍是以單面FPC為主但逐漸向著雙面FPC、多層FPC方向開展。其中積層法撓性PCB(Buildup FieX PCB) 已經(jīng)出現(xiàn)，并代表著今后FPC尖端技術(shù)開展的一個重要方面。今后還會更加開展高精細的FPC、復合電路的FPC。4在板的厚度方面，現(xiàn)由單面FPC 的5Oum向著40um開展。雙面FPC由目前可到達的9Oum厚度， 向來

38、來可實現(xiàn)60um開展。在實現(xiàn)薄型化的進程中，近期已出現(xiàn)“超腐蝕法新技術(shù)，預測還將在工業(yè)化上實現(xiàn)附加法新技術(shù)。5在板的孔徑方面，向著微細孔化開展：即 150 10050um。為此激光蝕孔加工、感光膜等新技術(shù)將運用在FPC制造更普遍。6在外表處理方面，將會采用Au電解電鍍、NiAu無電解電鍍新工藝去替代傳統(tǒng)的NiAu電解電鍍法。今后幾年間，將會更普遍采用無鉛化外表處理材料。 FPC未來的技術(shù)走向隨著經(jīng)濟的開展，市場需求的變化，對FPC的技術(shù)需求越來越高，無論是移動通信設備、汽車和消費電子的開展，其FPC的技術(shù)開展在很大程度上限制了這些產(chǎn)品新應用的開展，從而未來市場需要技術(shù)更高的FPC產(chǎn)品來帶動科技

39、的開展。以下介紹FPC在未來趨勢下的技術(shù)開展走向。1HDI柔性電路板，線路節(jié)距8mils(),孔徑，為HDI柔性電路板，節(jié)距4mils，孔徑3mils的精細純線路為超高密度互連超HDI柔性電路板，撓性電路也需要激光鉆孔機，積層成4、6、8、10層，同剛性PCB趨勢相同，線寬/間距趨向。 2剛撓結(jié)合板，美國在軍事和空間科學上用剛撓板很成熟，層數(shù)多為6、8、10層。剛撓結(jié)合板今后會更多用于減少封裝的領(lǐng)域，尤其是消費領(lǐng)域。這類板的特點是可柔曲，立體安裝，有效利用安裝空間；可做成高密度、細線、小孔徑；體積小、重量輕；可靠性高，在震動、沖擊、潮濕環(huán)境下其性能仍穩(wěn)定。當然，剛撓板制作難度大，一次性本錢高，

40、裝拆損壞后無法修復。主要市場是 、數(shù)碼相機、數(shù)字攝像機。預測未來很多剛性板漢被剛撓板所取代。 3COF技術(shù)，COFchip on flex是芯片安裝在柔性電路板上，做到真正的輕、薄、短、小。可折彎，撓性好。未來彩色屏幕，彩色液晶面板，平面顯示器必定會大量使用柔性電路板和COF技術(shù)。二層法柔性電路板基材Cu+pl主要用在COF上，是未來軟質(zhì)基材的開展方向。據(jù)了解，目前用二層法基材生產(chǎn)柔性電路板還是少數(shù)，基材價錢也很貴，大量柔性電路板還是用三層法撓性基材COF會成為未來市場主流。 4國內(nèi)可能還會研發(fā)一種新型半固化片，叫NO Flow pregpreg無流動性半固化片，用在剛撓性結(jié)合多層板上，在美國

41、，僅有少數(shù)二三間公司生產(chǎn)，價錢貴。 5尺寸和重量盡量減少。為電氣互連提供薄至的絕緣載板，并大為減少電子封裝的重量。減少安裝實踐和本錢，F(xiàn)PC將外型、裝配和功能結(jié)合在一起，成為縮短產(chǎn)品安裝實踐的極佳手段。提高系統(tǒng)可能性，F(xiàn)PC的最大優(yōu)點是在電氣安裝中減少互連次數(shù)，互連接點少，產(chǎn)品可靠性就高了。提高阻抗控制，信號傳輸?shù)脑O計和制造，因為FPC使用的材料厚度和電性能十分均勻，這一特性決定它在高速電路中可獲得廣泛應用。三維組裝，電子設備常常需要三維的互連結(jié)構(gòu)進行互連，F(xiàn)PC在設計和制作上是二維的，但可作三維安裝。 FPC材料的技術(shù)走向FPC的技術(shù)的開展帶動的各種電子產(chǎn)品的更新?lián)Q代，技術(shù)的開展需要相應的載

42、體，從而帶來了FPC材料的開展，2005年世界FPC需要量超過了2000萬平方米，2021年將會成倍的增長，這個時期的平均增長率為14.1。今后的FPC不僅是數(shù)量的增加，還有質(zhì)的大變化。從過去以單面電路為中心，到目前提高雙面電路或者多層剛撓電路的比例，電路密度連續(xù)提高。為此制造技術(shù)年年改良。傳統(tǒng)的減成法(蝕刻法)存在著局限性，需要開發(fā)新的制造技術(shù)，與此同時還需要開發(fā)更高性能的材料。例如 壓延銅箔、熱可塑性(Hot Melt)的聚酰亞胺樹脂等。如下介紹壓延銅箔的特性。由于在壓延銅箔的原材料成分可以得到一定改變，使得它在高性能箔、特殊性能箔的開發(fā)上，今后或許還會比電解銅箔有更大的自由度和更快的進展

43、。日本日礦材料公司為了提高FPC的撓曲可靠性，開發(fā)出了一種高撓曲性的壓延銅箔簡稱為HA箔。從折動撓曲試驗的結(jié)果顯示，它比一般壓延銅箔在撓曲性上又有很大的提高。高撓曲性壓延銅箔的開發(fā),是從改變壓延加工條件入手,使得壓延銅箔的再結(jié)晶的金屬組織，呈興旺的立方體集合組織狀，結(jié)晶粒界的傾角小，結(jié)晶粒粗大。對這種金屬組織的壓延銅箔200面的X線衍射強度高，具有高撓曲壽命這種金屬組織特點的壓延銅箔，在撓曲性上有很大的提高。撓曲次數(shù)高于一般壓延銅箔的4倍。其原因是：在反復對銅箔進行折動撓曲的運動中，銅箔外表上的裂紋的出現(xiàn)、擴展，最后的結(jié)果是致使銅箔撕裂或斷裂。銅箔外表裂紋的產(chǎn)生條件之一，是有結(jié)晶粒界的存在。裂

44、紋是從結(jié)晶粒界上而出現(xiàn)的。在銅箔的再結(jié)晶組織很大的情況下，結(jié)晶粒界大大的減少，這樣就降低了裂紋產(chǎn)生的時機。另外，HA箔的再結(jié)晶的呈立方體集合組織，有著高取向性，因此它的結(jié)晶粒界機械強度要比一般壓延銅箔高，從而也減少了裂紋的產(chǎn)生和擴展。上述的兩個原因，都使得HA箔在撓曲性優(yōu)于一般壓延銅箔。HA箔的一些主要特性如表3所示。表3 HA箔的一些主要特性與一般壓延銅箔的比照主要特性工程一般壓延銅箔高撓曲性壓延銅箔HA箔抗拉強度室溫下450 N/mm2500 N/mm2熱處理后180 N/mm2150 N/mm2延伸率室溫下2 %3 %熱處理后15 %10 %半軟化溫度135 135 材料的開展為FPC新技術(shù)的開展提供了平臺，從FPC的使用材料上逐一分析，近年來，各種材料都在更新，制作方法也在更新，新型特性的FPC應運而出，在不久的將來FPC的的新技術(shù)將更上一層樓。6 中國FPC現(xiàn)狀與未來6.1 中國FPC產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀中國F