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1、柔性电路板的应用与发展题目：柔性电路板的应用与发展摘要：随着电子产品向短小、轻薄方向发展,相应的电子元器件向集成化、微小型化方向发展，表面贴装技术的发展,柔性印制电路板的发展和应用逐渐广泛,因为它有着显著的优越性,它的结构灵活、体积小、重量轻、满足动态的柔性要求。基于目前中国大陆柔性印制电路板的广阔市场，日本、美国、台湾地区等大型柔性印制电路板企业都已在中国大陆抢夺客户，中国大陆地区大批柔性印制电路板民营企业兴起。预测2010年，中国大陆FPC产业仍将高速度向前健康发展。本文基于柔性印制电路板的基本概念，详细的介绍了柔性电路板的生产工艺、应用情况和发展动向。关键词：柔性电路板 应用 发展毕业设
2、计(论文)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 integration and micro-miniaturization. Development of surface mount technology (SMT), development and application
3、 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. Based on the current broad FPC market in mainland China, Japan, the United States, Taiwan and other large FPC
4、enterprises are grabbing customers in mainland China. A large number of FPC private enterprises rise. In 2010, FPC industry in mainland China will continue to move forward healthy development at high speed. Based on the basic concepts of FPC, this paper introduces the production technology, applicat
5、ion and development trends of the flexible circuit board in details.Keywords: flexible printed board application development 目 录1 绪论2 柔性电路板的定义3 柔性电路板的制作工艺3.1 FPC制作流程3.2多层板生产流程及生产工艺3.2.1挠性多层板生产流程3.2.2 FPC生产主要操作流程4 柔性电路板的应用4.1 FPC应用领域4.2 FPC的市场状况4.3 FPC市场应用的驱动力5 柔性电路板发展动向5.1 FPC未来的技术走向5.2 FPC材料的技术走向6
6、中国FPC现状与未来6.1 中国FPC产业的现状6.2 中国FPC产业的未来结论致谢参考文献1 绪论20世纪60年代末以来，仪器仪表行业，电子行业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，集成电路的高密度、软互连元件、表面安装技术和元件的迅速发展，为仪器仪表电子设备的智能化、小型化、高可靠性提供了相应的条件。尤其是软互连元件柔性线路板起的作用更不容忽视，它冲破了传统观念，在各界工程技术人才的努力下，已逐步开创了应用领域的新天地。随着微电子技术的飞速发展，印制电路板制造向多层化、积层化、功能化和集成化方向迅速的发展。市场对于便携产品的需求上升，正在推动PCB 制
7、造商扩大产能，并纷纷增加挠性电路板 (FPC)的供应量。据市场资料显示，全球挠性电路市场在2002 年约为55 亿美元，2007 年可能达到100 亿美元，PCB 厂商正加快开发厚度更薄、重量更轻和密度更高的FPC。由于轻、薄、短、小的需求，FPC 的应用范围越来越宽广，在计算机与通信、消费电子、汽车、军事与航天、医疗等领域FPC 正被大量使用， 例如：摄像机、移动电话、CD 唱机、笔记本电脑、高速喷墨打印机磁头等的大量需求，促使印制电路设计大量采用柔性电路板。柔性电路板和其它印制板相比,在狭小的空间进行大量布线具有更高的可靠性和机动性，特别是在需要反复弯曲的场合，柔性电路板比其它电缆（线）具
8、有更长的弯曲寿命。2 柔性电路板的定义柔性电路板（FPC，F1exib1e Printed Circuit）又称软性线路板、柔性印刷电路板或挠性线路板，是用柔性的绝缘基材制成的印刷电路，具有配线密度高、重量轻、厚度薄的特点。例如，它可以自由弯曲、卷绕、折叠，可依照空间布局要求任意安排，并在三维空间任意移动和伸缩，从而达到元器件装配和导线连接的一体化。利用FPC可大大缩小电子产品的体积，适用电子产品向高密度、小型化、高可靠方向发展的需要。因此，FPC在航天、军事、移动通讯、手提电脑、计算机外设、PDA、数字相机等领域或产品上得到了广泛的应用。FPC还具有良好的散热性和可焊性以及易于装连、综合成本
9、较低等优点，软硬结合的设计也在一定程度上弥补了柔性基材在元件承载能力上的略微不足。3 柔性电路板的制作工艺3.1 FPC制作流程柔性电路板有单面、双面和多层板之分。所采用的基材以聚酰亚胺覆铜板为主。此种材料耐热性高、尺寸稳定性好，与兼有机械保护和良好电气绝缘性能的覆盖膜通过压制而成最终产品。双面、多层印制线路板的表层和内层导体通过金属化实现内外层电路的电气连接。单双面FPC生产制作流程（见图1和图 2），从图中能够发现FPC制作过程中主要的流程。按照目前国内生产厂商的标准，操作流程是必不可少的，当然不同的厂家会稍微在各个流程的衔接部分添加需求的流程，比如说钻孔后常会添加PTH通孔和镀铜前添加表
10、面处理等。图1 双面板制作流程图2 单面板制作流程3.2 多层板生产流程及生产工艺3.2.1挠性多层板生产流程 挠性多层板生产流程（见图3）从下料开始后续的每一步工作人员都必须严格按照生产的操作手顺操作，按照生产线的操作顺序严格进行。其中的各个操作环节必须与下一环节从时间和顺序严格衔接。图3 挠性多层板生产流程3.2.2 FPC生产主要操作流程FPC生产主要操作流程具体如下：（1）FPC开料。除部分材料以外，柔性印制板所用的材料基本都是卷状的。由于并不是所有的工序都一定要用卷带工艺进行加工，有些工序必须裁成片状才能加工，如双面柔性印制板的金属化孔的钻孔，目前只能以片状形式进行钻孔，所以双面柔性
11、印制板第一道工序就是开料。柔性覆铜箔层压板对外力的承受能力极差，很容易受伤。如果在开料时受到损伤将对以后各工序的合格率产生严重影响。因此，即使看上去是十分简单的开料，为了保证材料的品质，也必须给予足够重视。如果量比较少，可使用手工剪切机或滚刀切断器，大批量，可用自动剪切机。无论是单面、双面铜箔层压板还是覆盖膜，开料尺寸的精度可达到O.33。开料的可靠性高，开好的材料自动整齐叠放，在出口处不需要人员进行收料。能把对材料的损伤控制在最小限度内，利用送料辊尺寸的变化，材料几乎没有皱折、伤痕发生。而且最新的装置也能对卷带工艺蚀刻后的柔性印制板进行自动裁切，利用光学传感器可以检出腐蚀定位图形，进行自动开
12、料定位，开料精度达O3mm，但不能把这种开料的边框作为以后工序的定位。（2）钻孔。柔性电路板的钻孔与刚性印制板的钻孔设备相同，但钻孔条件有一些不同。由于FPC 板所用的粘接剂柔软，容易粘刀，建议钻孔选用FPC 专用刀具，或者使用新钻头（钻孔数少于1000），同时优化钻孔参数，减少钻孔腻污或毛边。柔性电路板、覆盖层和增强层的钻孔基本相同，由于覆铜板和覆盖层都较薄，钻孔时可以将多块重叠钻孔（根据板厚覆铜板可叠7-10 片左右，覆盖层可叠10-15 片）。上垫板可使用铝垫板或环氧黄垫板，下垫板用环氧黄垫板。钻孔、铣覆盖膜和增强板的外形等的加工条件基本相同，但由于柔性印制板材料所使用的胶黏剂柔软，所以
13、十分容易附着在钻头上，需要频繁地对钻头状态进行检验，而且要适当提高钻头的转速。对于多层柔性印制板或多层刚柔印制板的钻孔要特别细心，尤其注意以下两点：冲孔。冲微小孔径不是新技术，作为大批量生产已有使用。由于卷带工艺是连续生产，利用冲孔来加工卷带的通孔也有不少实例。但是批量冲孔技术仅限于冲直径O608mm的孔，与数控钻床钻孔相比加工周期长且需要人工操作，由于最初工序加工的尺寸都很大，这样冲孔的模具也相应要大，因而模具价格就很贵，虽然大批量生产对降低成本有利，但设备折旧负担大，小批量生产及灵活性无法与数控钻孔相竞争，所以至今仍无法普及。但在最近数年里，冲孔技术的模具精密化和数控钻孔两方面都取得了很大
14、的进步，冲孔在柔性印制板上的实际应用已十分可行。最新的模具制造技术可制造能够冲切基材厚25um的无胶黏剂型覆铜箔层压板的直径75um的孔，冲孔的可靠性也相当高，如果冲切条件合适甚至还可以冲直径50um的孔。冲孔装置也已数控化，模具也能小型化，所以能很好地应用于柔性印制板冲孔，数控钻孔和冲孔都不能用于盲孔加工。激光钻孔。用激光可以钻最微细的通孔，用于柔性印制板钻通孔的激光钻孔机有受激准分子激光钻机、冲击式二氧化碳激光钻机、YAG(钇铝石榴石)激光钻机、氩气激光钻机等。冲击式二氧化碳激光钻机仅能够对基材的绝缘层进行钻孔加工，而YAG激光钻机可以对基材的绝缘层和铜箔进行钻孔加工，钻绝缘层的速度要明显
15、比钻铜箔的速度快，仅用同一种激光钻孔机进行所有的钻孔加工生产效率不可能很高。一般是首先对铜箔进行蚀刻，先形成孔的图形，然后去除绝缘层从而形成通孔，这样激光就能钻极其微小孔径的孔。但此时由于上下孔的位置精度可能会制约钻孔的孔径。如果是钻盲孔，只要把一面的铜箔蚀刻掉，不存在上下位置精度问题。该工艺与在下面所叙述的等离子体蚀孔和化学蚀孔雷同。（3）铜箔的表面处理。柔性电路板在孔金属化之前需要对表面进行清洁处理，以提高孔金属化镀层与基体的结合力。同时孔金属化后图形成像前对铜表面进行有效的处理，对于增强铜与抗蚀层的粘附强度也是非常必要的。FPC 板在孔金属化前表面未处理干净，孔化镀层可能出现分层、起泡的现象；图形成像前对铜表面清洁粗化不够，与抗蚀剂的结合不牢，制作精细的线路图形几乎不可能，在后续的电镀工序容易出现渗镀,造成线条边缘不整齐甚至短路，影响图形精度。图形转移前的覆铜板粗表面清洁粗化的方法主要有以下几种：磨料刷子清洁。这种方法是通过旋转磨料与板面之间相切运动的作用，机械的刮切和粗化板面，同时也除去了表面的污物。这种方法处理后的板面会形成许多平行的凹痕。凹痕越密越细，板面与抗蚀剂的结合力就越好，但这些凹痕会给基板留下表面有刷痕的隐患。浮石粉刷板机。浮石粉是来自火山灰的一种复杂的天然硅化合物，它的颗粒大小不一，重量较轻，比重小于1。采用浮石粉和尼龙刷辊进行刷
