先进FPC软板材料应用抬头

ubeautqq

行动装置持续微缩产品尺寸，加上穿戴式设备需求暴增，原有PCB的使用型态已经大幅朝向小尺寸、高密度方向整合，为了配合产品机构要求，电路基板使用软性电路板的用量比例越来越高，软性基板的特性表现对产品的整合度、耐用度都会有影响…
, B; ^; m% Q2 s7 a
0 i  ~/ y8 @0 \! q# E" }近 年来，由于全球市场大幅变化，原本使用PCB大宗的桌上型计算机、笔记型计算机销售状况趋缓，即便商用主机在Microsoft将针对旧作业系统停止支援，刺 激商业用途PC/NB汰旧换新的采购热潮，但整体销量与毛利仍逊于智能型手机、平板计算机产品，不只是PCB用量与趋势直接紧跟市场需求产生对应变 化，2014年市场热度渐增的穿戴式智能产品，对于PCB的需求为更紧致、小巧，甚至需要大量软性电路板(Flexible Printed Circuit；FPC)搭配产品整合需求。

7 `# \0 W; |0 B/ E0 H+ M& S电子产品需求进化 FPC软板应用增加
* m& G& x  D6 i" `8 ]  v* U& u
不 只是穿戴式智能产品对软式电路板需求高，就连平板计算机、智能型手机产品对软式电路板的需求也越来越高，因为在3C电子设备持续朝轻薄化、小型化、行动化方 向设计，FPC即软性电路板，一般PCB电路板即是将铜箔材料覆加于一层玻璃纤维基板，使电路板具基本厚度、硬度，用以在基板上銲接集成电路、电子元件， 传统PCB虽持续朝多高密度、多层化改进，但PCB仍有较占空间、使用弹性较低问题。而软性电路板具备可挠特性，可有效构装内部电路载板空间，亦可使得电 子产品更能符合轻、薄、短、小设计方向。. ?+ i9 t# ]2 s3 a; |( z/ N
+ O# a0 A3 n! E! s/ B" s" z: a$ J
) d& a" i" A5 `- ?6 F至于PCB电路载板需要因应薄型化与适应小空间构装环境要求，甚至还要兼顾高速化、高导热要求， 其中针对薄化与高密度构装需求，软式电路板较硬式PCB会有较佳采用优势，加上新型态的软式电路板亦针对高速化、高导热、3D立体布线、高弹性组装等加值 优势，更能呼应穿戴应用的可挠式构装产品要求，让软式电路板的相关市场需求持续增加。
  ?8 J+ [* k! }" K* B3 z4 X9 y2 o& \6 r, }" r
软板适用于特殊构型用途+ z2 d( F" G, X: s! A. ?
4 p; W0 u; V" t% y( M
而 为了因应特殊构型或是可挠结构设计需求，原有的硬式PCB结构肯定无法配合产品设计需求，即便是软式电路板无法满足全面应用，至少产品设计也会将核心电路 以不影响功能需求的小尺寸薄化PCB，搭配软式电路板利用3D立体布线串连其他功能模块，或是连接关键的电池、传感器等元件，而软式电路板全面取代硬式电 路板的功能虽目前尚无法全面替换应用，但随着软式电路板尝试导入薄化基材(铜箔、基板、基材)，触控(导电油墨)、高耐热(基板、基材、胶材)、低诱电率 及低诱电正接、感光PI、3D立体(基材、基板)形状、透明(基材、基板)等材料科技整合，也让软式电路板的市场应用更多元也更具实用价值。& a0 \9 F& ^6 y* D. F
) P) o8 X6 [4 U" P6 i) \
软板材料科技演进 跟随3C/IT产品制造需求2 g9 [5 U7 F( O
: ~/ B$ N9 r# J% l; ~3 w( l8 t# m' ?* V/ i+ k. Y+ ^* C5 g  ^8 f+ c" g; `
归纳软式电路板的发展轨迹，其实与智能型手机、平板计算机，甚至是新颖的穿戴式智能装置发展趋势相互呼应，不同的软式电路板材料技术发展，大多也是因应终端产品需求而进行改良研发。! h( s# u5 W9 Y; S8 G5 ?! d3 Y

8 |+ D3 p4 K: e软 式电路板视其结构复杂度，主要有分单面、双面与多层软式电路板，应用范围可在个人计算机产品(平板计算机、笔记型计算机、打印机、硬盘机、光盘机)、显示器 (LCD、PDP、OLED)、消费性电子产品(数位相机、摄影机、音响、MP3)、车载电装零组件(仪表板、音响、天线、功能控制)、电子仪器(医疗仪 器、工业电子仪表)、通讯产品(智能型电话、传真机)等，使用范围广泛，! i$ _$ ~7 G0 p0 Y/ ]4 Z- D

随着FPC在应用上逐步深入车载电子，或是其他需要高温运作机构 下的电路连接应用，FPC的耐热表现就显得益形重要，FPC因为材料关系，早期产品对耐热表现大多限制较多，而在新颖的材料科技相继应用于FPC中，也使 得FPC的应用场合相对扩增，例如Polyimide材料在耐热性、材质强度表现佳，也开始被应用于高机身温度产品中。
( b6 Y3 i2 F* X* p+ U, _. A
4 `6 R7 J  _7 z! f6 x+ wFPC薄化、3D化 呼应新颖3C产品构型需求( o) V5 A$ q9 S- [: h8 K

虽 然FPC已具备极度薄化特性，相较于PCB的厚度对比，软式电路板的厚度要薄上许多，以常规工件厚度也仅有12~18μm，采用FPC的目的除了在载板可 挠性能让电路更能适应终端设计的构型限制外，FPC的工件厚度规格也是重要的关注焦点，一般常见加工制造法为利用压延铜箔处理FPC薄化需求，或是直接在 载板上进行电解达到材料的极致薄度，但常规工件约在12μm左右厚度，另也有针对超薄化需求的微蚀铜皮减薄制程，则可令FCB更为薄化、却能维持常规品的 基本电性表现，但相对材料成本也会提高一些。
. O: c$ F( S6 C$ C: B. z5 Z8 f, s3 d7 i
* f& a. z: P% x4 v另一个较大的趋势是支援立体构型的FPC产品，立体构型FPC可以将软板制作成波浪状、螺旋 旋转状、凹凸状、曲面型态，而在立体构型状态下，3D FPC另需达到外型的自我保持特性，又可称为低反发力，即立体成形后软板型态就不会因为材料本身的弹性、铜箔应力又回复成平整状，这类立体构型FPC的材 料技术就更为高超了。
, ?) d. T& ^% [0 l5 |% t: K
至于立体构型的FPC用途相当多，例如设置于机器手臂连接线路，透过多变立体构型满足机器手臂内部线路的复杂结构、关节处的特殊布线需求，另外用于自动化生产设备、医疗机器、光学设备中也相当常见，尤其是因应任意连接应用的特殊需求方面。+ \6 v. g/ l5 ^6 O0 N
9 }2 C/ o5 a  J' |/ c% ^& |* c
甚 至在环保意识逐渐抬头，FPC也需重视材料的制程需符合环保要求，同时也需要因应产品要求的机械应力、耐热度、耐药品性等产品要求，还有日系FPC厂商推 出水溶性的PI产品，以高于一般FPC的环保要求，提供电子产品制造业者更多环保FPC方案选择，而新式样的水溶性PI应用接受度如何？仍待市场实际考验。
, Y& Q( K# ~: C6 g! i

younicp

FPC软板材料应用