FPCB的全称是弹性印刷电路板,也叫柔性板,是采用聚酰亚胺、聚酰二甲基亚胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯等具有优异机械、电学性能聚合物薄膜作为基材,在其表面覆盖一层疏水性亲脂性UV光敏树脂,随后在这一层UV光敏树脂的构成下,进行光刻、蚀铜、钻孔、电镀、覆盖保护层等加工制成的印刷电路板。
FPCB发展于20世纪60年代,与普通印刷电路板相比,它具有很多优点,如可弯曲性好、可折性强、可挠曲性高、可自由性强、可空间性大、可吸收冲击等等。因此被广泛应用于消费电子、医疗、交通运输等领域。
FPCB在消费电子中的应用非常广泛,包括智能手机、平板电脑、笔记本电脑、电视机、数码相机等电子产品。其主要应用是因为FPCB占用空间小,且能够弯曲,能够根据产品的外观进行定制,因此能够为电子产品设计提供更大的灵活性。
除了消费电子,FPCB还广泛应用于医疗等领域。比如在过去,心脏起搏器和胃肠道的一些内窥镜需要使用很大的线路板,以及传感器连接器,这些都显得非常麻烦。有了FPCB,这些产品可以变得更小、更灵活,并能合理地嵌入到设备中,还可以避免受到未知的干扰和阻碍。
FPCB的制造技术整个不同于常规的印刷电路板。常规的印刷电路板需要将基材石化成有机涂料,然后进行覆铜、图形画板、显影、蚀刻、铜镀和钻孔等一系列制造流程。然而FPCB的制造技术是一个更加复杂的过程。
FPCB制造可以近似地分成五个步骤。首先,将基材通过镀铜方式附着上一层铜箔,一般这种铜箔的厚度只有25-50um;其次,为了加强机械强度与控制板材厚度,通常使用聚酰亚胺(PI)、聚苯乙烯(PS)、聚四氟乙烯(PTFE)以及聚醚酯(PET)作为基板。接着,通过光阻技术与切割工艺来制作出包括导引线配置连接器和表面零件安装区域的图形结构;再进行保护层喷涂,最后通过组装工艺把FPCB和电器产品器件相互连接,从而实现一定的功能。
与刚性板相比,FPCB的主要优势在于弯曲自如。此外,它们的净重比刚性板轻得多,因此能够让设备更加轻盈便捷。FPCB的特性还能避免短路等问题,因此能够用于狭小空间中的电子技术产品,或者是需要多轴运动的机器人。此外,FPCB还有更高的连接密度,能够实现更细的线路,从而提供了更大的技术挑战。
然而,也有一些FPCB的缺点需要我们注意。首先是涉及成本和长期可靠性方面。虽然FPCB能够借助激光器等手段进行精确制造,但生产流程的复杂性也意味着必须进行大量精细的工艺控制。造价量产前规模不大且技术难度大的FPCB的成本比常规印刷电路板高,然而可靠性检验实际上并不低于常规印刷电路板。