PCB기술 - FPCB 재료 특성

FPCB는 플렉시블 인쇄 회로 기판이라고도 하며 소프트 보드라고도 합니다.FPCB는 하드·비플렉시블 PCB나 HDI에 비해 소프트 및 하드 소재 특성과 대조적이다.오늘날의 전자 제품 설계에서 그것은 이미 상당히 변했다.흔히 볼 수 있는 소프트웨어와 하드웨어의 상호작용 혼합 사용 유연성, 본고는 소프트 보드의 소프트 특성을 중점적으로 토론하고 재료, 제조 공정과 핵심 부품의 각도에서 토론하며 소프트 보드의 사용 제한을 설명할 것이다.

FPCB 재료 특성

FPCB의 제품 특성은 부드러운 소재 외에도 실제로 가벼운 텍스처와 매우 얇고 가벼운 구조를 가지고 있습니다.이 재료는 하드 PCB의 절연 재료를 손상시키지 않고 여러 번 구부릴 수 있습니다.플렉시블 보드의 플렉시블 플라스틱 기판과 전선 배치로 인해 플렉시블 보드는 과도한 전도 전류와 전압에 대처할 수 없습니다.따라서 플렉시블 보드 디자인은 고출력 전자 회로의 응용에서 거의 볼 수 없습니다.전자제품은 전력 소모량이 많아 소프트보드의 사용량이 상당히 크다.

소프트 보드의 비용은 여전히 주요 재료 PI에 의해 제어되기 때문에 단위 비용이 높기 때문에 제품을 설계할 때 소프트 보드는 일반적으로 메인 캐리어 보드로 사용되지 않지만"소프트"특성이 필요한 핵심 디자인은 부분적으로 적용됩니다.예를 들어, 위의 디지털 카메라 전자 줌 렌즈의 소프트 보드 응용 프로그램이나 광학 드라이브가 헤드 전자 회로를 읽는 소프트 보드 재료는 전자 부품 또는 기능 모듈이 이동해야하기 때문에 하드 보드 재료가 호환되지 않는 경우입니다.,설계 소프트 회로 기판의 예:

FPCB

초기에는 주로 항공우주와 군사응용에 사용되였는데 지금은 소비전자응용에서 이채를 띠고있다.

1960년대에는 부드러운 널빤지의 사용이 매우 보편적이었다.당시 완제품 소프트보드의 단가는 매우 높았다.가볍고 구부릴 수 있으며 얇지만 단위 비용은 여전히 높습니다.당시 그들은 첨단 기술, 항공 우주 및 군사 목적으로만 사용되었습니다.자세한 내용20세기 90년대말에 FPC는 소비전자제품에 널리 응용되기 시작하였다.2000년경 미국과 일본은 가장 흔히 볼 수 있는 FPC 생산국이었다.주요 원인은 FPC 재료가 미국과 일본의 주요 공급업체의 통제를 받고 있기 때문이다.이러한 제한으로 인해 유연 회로 기판의 비용은 여전히 매우 높습니다.

PI는'폴리이미드'라고도 합니다.PI에서 내열성과 분자구조는 전방향PI와 반방향PI 등 부동한 구조로 나눌수 있다.아로마 PI는 선형 유형에 속합니다.이 재료들은 불용성, 불용성 및 열가소성 물질로, 불용성 재료의 재산은 생산 과정에서 사출되어 성형될 수 없지만, 재료는 압축되고 소결될 수 있으며, 다른 하나는 사출되어 성형되어 생산될 수 있다.

Semi-aromatic  PI, 폴리에테르 아미드는 이런 재료에 속한다.폴리에테르 아미드는 일반적으로 열가소성으로 주사를 통해 성형하여 제조할 수 있다.열경화성 PI의 경우, 서로 다른 원자재 특성은 침전 재료의 층압 성형, 압축 성형 또는 전이 성형에 사용될 수 있다. 

높은 내열성과 안정성을 갖춘 FPCB 보드:

화학재료의 최종성형제품의 경우 PI는 개스킷, 개스킷, 밀봉재료로 사용할수 있으며 쌍말레형재료는 유연성다층회로기판의 기초재료로 사용할수 있다.완전 방향의 재료는 유기적이다.고분자 재료 중, 그것은 내열성이 가장 높은 재료로, 내열 온도는 250~360 °C에 달한다!플렉시블 회로 기판으로 사용되는 더블 말레이형 PI의 경우 내열성이 전체 방향족 PI보다 약간 낮으며 일반적으로 200 ° C 정도입니다.

쌍웅형 PI는 우수한 기계 재료 재산, 매우 낮은 온도 변화를 가지고 있으며, 고온 환경에서 고도의 안정 상태를 유지할 수 있으며, 연변 변형이 가장 작고, 열 팽창률이 낮다!-200~+250°C의 온도 범위 내에서 재료의 변화는 매우 적다.또한 bismale형 PI는 우수한 내화학성을 가지고 있다.만약 99 ° C에서 5% 의 염산에 침입한다면 재료의 인장강도유지률은 여전히 일정한 성능수준을 유지할수 있다.또한 bismale형 PI는 우수한 마찰과 마모 특성을 가지고 있어 마모가 쉬운 응용에 사용할 때 어느 정도의 내마모성을 가질 수 있다.

주요 재료 특성 외에도 FPCB 기판의 구조도 중요한 요소입니다.FPCB는 절연 및 보호재로서의 커버리지(상층부)로, 절연 기재, 압연 동박 및 접착제가 전체 FPCB를 형성한다.FPCB의 기판 재료는 절연 재산을 가지고 있다.일반적으로 폴리에스테르(PET)와 폴리이미드(PI) 등 두 가지 주요 소재를 사용한다.PET나 PI는 각각 장점/단점이 있습니다.

FPCB 생산 자재 및 절차를 통한 터미널 유연성 향상:

FPCB는 제품에서 많은 용도로 사용되지만 기본적으로 배선, 인쇄 회로, 커넥터 및 다기능 통합 시스템에 불과합니다.기능에 따라 공간 설계, 모양 변경, 접힘, 굽힘 설계 및 조립으로 나눌 수 있으며 FPCB 설계는 전자 장치의 정전기 간섭 문제를 방지하는 데 사용될 수 있습니다.플렉시블 회로 기판을 사용함에 따라 비용을 고려하지 않고 생산 품질을 플렉시블 보드에 직접 구축하면 설계 부피가 상대적으로 감소할 뿐만 아니라 보드의 특성으로 인해 전체 제품의 부피도 크게 감소할 수 있다.

FPCB의 기판 구조는 상당히 간단하며 주로 상단 보호층과 중간 도선층으로 구성되어 있다.대규모 생산을 진행할 때, 소프트 포인트 회로 기판은 위치 구멍과 일치하여 생산 과정의 조준과 후처리를 진행할 수 있다.FPCB 사용의 경우 공간 수요에 따라 회로기판의 모양을 바꾸거나 접는 형태로 사용할 수 있다. 다층 구조가 외층에 EMI 방지와 정전기 방지 절연 설계를 적용하면 플렉시블 회로기판도 고효율 EMI 문제를 구현해 설계를 개선할 수 있다.

회로기판의 핵심 회로에서 FPCB의 최상위 구조는 구리로 RA(압연퇴화동), ED(전기침적) 등이 포함된다. ED 구리는 제조원가가 상당히 낮지만 재료가 더 쉽게 끊어지거나 고장날 수 있다.퇴화동을 압연하는 생산 원가는 상대적으로 높지만, 그 유연성은 더욱 좋다.따라서 높은 편향 상태에서 사용되는 대부분의 유연한 회로 기판은 RA 소재로 만들어집니다.

FPCB의 형성에 관해서는 접착제를 통해 서로 다른 층의 커버층, 압연동 및 기초재를 접착할 필요가 있다.일반적으로 사용되는 접착제에는 아크릴산과 몰리브덴 에폭시 수지가 포함된다.주로 두 가지 유형이 있습니다.에폭시 수지는 아크릴 수지보다 내열성이 낮아 주로 가정용품에 쓰인다.아크릴 수지는 높은 내열성과 높은 접착 강도의 장점을 가지고 있지만 절연과 전기 재산이 약하며 FPCB 제조 구조에서 접착제의 두께는 전체 두께의 20-40 μm (마이크로미터) 을 차지합니다.

하이 벤드 어플리케이션을 위한 견고성 및 통합 설계를 통해 재료 성능 향상

FPCB 제조 공정에서는 먼저 동박과 기판을 제조한 다음 절단 공정을 수행한 다음 천공 및 도금 작업을 수행합니다.FPCB의 구멍을 미리 완성한 후 포토레지스트 재료 코팅 프로세스를 시작하고 코팅 프로세스를 완료합니다.FPCB 노출 및 현상 과정에서 식각 대기 회로를 미리 처리합니다.노출과 현상 처리를 마친 후 용제 식각 작업을 진행한다.이때 어느 정도 식각된 후 전도성 회로를 형성하고 표면을 깨끗이 청소하여 용제를 제거한다.접착제는 FPCB 기층과 식각 동박의 표면에 고르게 코팅된 후 커버층을 부착한다.

위의 작업을 완료하면 FPCB가 약 80% 완료됩니다.이 시점에서 우리는 여전히 FPCB의 연결 지점을 처리해야 합니다. 예를 들어, 가이드 용접 프로세스의 개구부를 늘리는 등 FPCB의 모양 처리를 수행해야 합니다. 예를 들어, 레이저 컷을 사용하는 것과 같은 FPCB의 모양 처리를 수행해야 합니다. 특정 모양 후에 FPCB가 소프트 및 하드 복합판이거나 기능 모듈과 용접해야 하는 경우그리고 이때 2차 가공을 하거나 보강판으로 설계한다.

FPCB는 다양한 용도로 제작이 어렵지 않습니다.FPCB 자체만으로는 너무 복잡하고 컴팩트한 회로를 만들 수 없다. 너무 얇은 회로는 동박의 횡단 면적이 너무 작기 때문이다.FPCB가 구부러지면 내부 회로가 손상되기 쉽기 때문에 너무 복잡한 회로는 주로 핵심 HDI 고밀도 다중 레이어 보드를 사용하여 관련 회로 요구 사항을 처리합니다. 대량의 데이터 전송 인터페이스나 다른 기능의 캐리어 보드에서만 데이터 I/O 전송 연결이 가능합니다.