在電子設(shè)備追求極致輕薄與高性能的當(dāng)下,柔性電路板(FPC)的超薄化趨勢愈發(fā)顯著。實(shí)現(xiàn) 0.03mm 的超薄極限,絕非易事,背后依賴著一系列顛覆性工藝的協(xié)同發(fā)力。?
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FPC材料創(chuàng)新是邁向超薄極限的基石。傳統(tǒng) FPC 多以聚酰亞胺(PI)薄膜為基材,而在超薄領(lǐng)域,新型 PI 材料不斷涌現(xiàn)。這類材料在保證優(yōu)良電氣性能與機(jī)械性能的同時(shí),實(shí)現(xiàn)了厚度的大幅降低。例如,一些高性能 PI 薄膜可做到 12.5μm 甚至更薄,且能承受 400℃以上的短時(shí)焊接高溫,動(dòng)態(tài)彎曲壽命超 10 萬次,為 FPC 整體厚度減薄奠定基礎(chǔ)。在銅箔方面,壓延銅箔憑借出色的延展性和光滑表面脫穎而出。其表面粗糙度 Rz 可低至 1.5μm 以下,相比電解銅箔,在超薄 FPC 中能有效減少信號(hào)傳輸損耗,保障電路穩(wěn)定運(yùn)行,助力 FPC 在超薄狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)高性能。?
軟板蝕刻工藝的革新是關(guān)鍵突破點(diǎn)。要在極薄的材料上精準(zhǔn)蝕刻出精細(xì)線路,對蝕刻精度要求近乎苛刻。先進(jìn)的光刻技術(shù)成為核心手段,通過涂覆 5μm - 15μm 厚度的光刻膠,利用紫外曝光(波長 365nm,能量 100 - 300mJ/cm²)將電路圖形轉(zhuǎn)移到光刻膠上,再用 1% 碳酸鈉溶液顯影,去除未固化膠層。在此過程中,線寬精度可控制在 ±5μm,甚至在高端產(chǎn)品中達(dá)到 ±10μm,極大提升了線路蝕刻的精準(zhǔn)度。同時(shí),化學(xué)蝕刻環(huán)節(jié)采用特殊蝕刻液,如氯化鐵(FeCl?)或堿性蝕刻液(氨水 + 氯化銅),并精準(zhǔn)控制蝕刻溫度在 40 - 50℃,噴淋壓力在 0.2 - 0.4MPa,有效減少側(cè)蝕,使線寬偏差小于 ±8%,確保在超薄 FPC 上蝕刻出的線路邊緣整齊、清晰,滿足電路布局的高密度需求。?
柔性線路板層壓工藝的優(yōu)化同樣不可或缺。對于超薄 FPC,多層結(jié)構(gòu)的精密結(jié)合至關(guān)重要。在層壓過程中,采用真空層壓機(jī),將溫度精確控制在 170 - 190℃,壓力維持在 0.8 - 1.2MPa,確保覆蓋層與基材緊密貼合,且無氣泡產(chǎn)生,貼合精度達(dá)到 ±25μm。此外,針對連接器等關(guān)鍵區(qū)域,局部添加 FR4、PI 或鋼片補(bǔ)強(qiáng)板,通過熱固膠(環(huán)氧樹脂)貼合,在不顯著增加厚度的前提下,大幅提升 FPC 的局部強(qiáng)度,保障其在超薄狀態(tài)下的機(jī)械可靠性。
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柔性PCB鉆孔與電鍍工藝也歷經(jīng)升級(jí)。在超薄 FPC 上鉆孔,激光鉆孔技術(shù)成為首選。CO?激光(波長 9.4μm)或 UV 激光(波長 355nm)能夠鉆出孔徑 50 - 150μm、精度 ±10μm 的微孔,且鉆孔速度可達(dá) 5000 - 10000 孔 / 分鐘,滿足高密度 HDI 板需求。鉆孔后,通過化學(xué)沉銅(PTH)工藝,先對孔壁進(jìn)行活化處理,再化學(xué)沉積 0.3 - 1μm 厚度的銅層,最后電鍍加厚至 15 - 25μm,確保導(dǎo)通孔具有良好導(dǎo)電性,導(dǎo)通電阻小于 50mΩ(測試電壓 1V),在超薄結(jié)構(gòu)中構(gòu)建穩(wěn)定的電氣連接通路。?
實(shí)現(xiàn) 0.03mm 超薄極限的 FPC,是材料、蝕刻、層壓、鉆孔與電鍍等一系列顛覆性工藝共同作用的成果。這些工藝的不斷創(chuàng)新與協(xié)同發(fā)展,將持續(xù)推動(dòng) FPC 在可穿戴設(shè)備、折疊屏手機(jī)等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用,為電子設(shè)備的輕薄化、高性能化發(fā)展注入強(qiáng)大動(dòng)力。