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随着消费电子设备持续向小型化、轻型化方向发展,柔性印刷电路板(FPC)为适应下游产业需求,正加速向高密度互连、超精细线路和多层化结构演进。FPC上的线路与孔径需满足日益精细的尺寸要求,以满足现代电子设备对更高性能与更小空间占用的需求
全球领先企业的FPC制程能力已实现30–40μm的线宽线距和40–50μm的孔径,并正朝着15μm及以下线宽线距、40μm以下孔径的方向发展。相比之下,中国本土企业虽然与国际领先水平存在一定差距,但近十年来取得了显著进步。以景旺电子、弘信电子为代表的头部企业已突破40–50μm线宽线距和70–80μm孔径的技术节点,正在向40μm以下线宽线距、60μm以下孔径的制程能力迈进
技术演进路径呈现显著特征:材料体系加速迭代,聚酰亚胺(PI)基材耐高温性能提升,超薄电解铜箔厚度进入5μm时代;制造工艺向超精细线路发展,线宽/线距突破15μm/15μm极限,激光钻孔精度达±5μm
为提高生产良率,FPC生产工艺正从"片对片"向"卷对卷"(R2R)转变。由于生产FPC的主要原材料柔性覆铜板(FCCL)是成卷提供的,在"片对片"工艺下需要将成卷的FCCL裁剪成片(通常为250mm*320mm规格)才能进行后续生产。
而"卷对卷"生产工艺可一次性全自动完成放卷、清洁、压膜、收卷等多道前期工序,直接将成卷的FCCL加工生产,在后端按设计要求进行剪裁。随着"卷对卷"生产工艺逐渐稳定,FPC生产正从半自动化向全自动化转变,极大提升了生产效率和良率。2025年卷对卷生产工艺渗透率预计提升至35%,使18μm超薄FPC的批量生产成本降低40%
基于生产成本和技术要求等因素,加成法正逐步替代减成法成为主流FPC线路制备工艺。减成法需要预先在FCCL的设计线路上添加抗腐蚀层作为保护,再通过腐蚀工序去除设计线路以外的铜箔,形成所需线路图形。虽然该工艺技术门槛较低,但流程繁琐且需腐蚀大量铜箔,生产成本高昂,一般适合制作30–50μm的线路。
加成法分为全加成法和半加成法:半加成法作为过渡工艺,核心工序为电镀铜和铜箔腐蚀,可减少减成法导致的铜资源浪费和腐蚀废液排放,适合制作10–50μm之间的精细线宽线距;全加成法直接通过电镀铜工艺形成所需线路图形,无铜箔腐蚀工序,工艺流程简单且成本较低,可制作30μm以下的线宽线距,适用于生产高附加值的精细化产品
为满足高产量和低成本要求,FPC倾向于使用尺寸稳定性更高的基材。对于高密度互连结构挠性多层板生产而言,基材尺寸稳定性是制造成功的关键因素。基材几何尺寸的收缩会直接影响电路层与覆盖膜之间的精确定位,进而影响器件组装的对准性。
随着新型聚脂系列材料的开发,FPC基材各项性能得到显著改善,尺寸稳定性进一步提高。以Apical NP基材为例,相比传统材料具有更好的尺寸稳定性。聚酰亚胺(PI)纳米复合材料、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)等新型基材也逐渐崭露头角,这些材料具有更高的强度、更低的热膨胀系数和更优异的电气性能
FPC技术正朝着"高性能化、轻薄小型化、智能化"三大方向快速发展。随着5G和人工智能等技术的推进,FPC需要具备更高的信号传输速度和频率,新型低介电常数材料的应用显著提升了其高频性能。预计2025-2030年中国多层FPC行业将迎来显著增长,市场规模从1600亿元增至2800亿元
未来,FPC技术将朝着更高性能、更高可靠性、更环保的方向持续发展,为电子产业的创新提供强大支撑。可折叠、可拉伸甚至可回收的FPC将成为市场主流,满足复杂电子设备的设计需求。只有紧跟技术发展趋势,持续推动技术创新,才能在柔性电子时代占据有利地位,推动整个电子产业向更高层次发展
作者:深圳市鑫爱特电子有限公司、深圳市鑫恩特电子有限公司