In den letzten Jahren fanden zunehmend breite Anwendungen vonFlexible Leiterplatten. Flexible Leiterplatten (Flex-PCBs) wurden in ihrer frühen Phase hauptsächlich im militärischen Bereich eingesetzt, insbesondere in der Luft- und Raumfahrt sowie in militärischen Produkten. Mit der kontinuierlichen Entwicklung der Technologie hat sich der Einsatz von Flex-Leiterplatten allmählich auf den zivilen Bereich ausgeweitet. Bis heute werden flexible Leiterplatten weit verbreitet in Computerperipheriegeräten und Haushaltsgeräten eingesetzt, wie z. B. Flachbandleitungen von Hardware-Laufwerken, Automobilelektronik, Kameras, Digitalkameras, Messgeräten, Büroautomationsgeräten, medizinischen Geräten usw. In den letzten Jahren fanden sie Anwendung in Chip-on-Flex-(COF)-Folien, die für Flüssigkristallanzeige-(LCD)-Module eingesetzt werden. Mit der schrittweisen Erweiterung der Anwendungsfelder flexibler Leiterplatten haben sich ihre Strukturform, Produktfunktionen und Leistung stark verändert. Daher werden höhere Leistungsanforderungen an das Basismaterial flexibler Leiterplatten gestellt, darunter hohe Hitzebeständigkeit, hohe Maßstabilität, hohe Flexibilität, Hochfrequenztauglichkeit (niedrige Dielektrizitätskonstante) und Halogenfreiheit. Als Basismaterial flexibler Leiterplatten muss sich flexibles CCL (kupferkaschiertes Laminat) in Bezug auf seine Leistungsfähigkeit verbessern, sodass letztlich die Gesamtleistung der flexiblen Leiterplatte gesteigert wird. Dieser Artikel behandelt grundlegende Aspekte von flexiblem CCL, damit ein geeignetes flexibles Substratmaterial ausgewählt werden kann, um die optimale Leistung Ihrer flexiblen Leiterplatten zu erzielen.
Entwicklungsgeschichte von flexiblem CCL
Flexible CCL bezieht sich auf einlagige oder doppellagige flexiblekupferkaschierte Laminatplattehergestellt aus PI-Folie oder Polyesterfolie als Trägermaterial, die isolierend ist, sowie einer dünnen, flexiblen Kupferfolien-Leiterschicht auf der Oberfläche. Im Vergleich zu starrem CCL zeichnet es sich durch geringes Gewicht, Dünnheit und Flexibilität aus, sodass flexible Leiterplatten mit flexiblem CCL als Trägermaterial in zahlreichen elektronischen Produkten wie Mobiltelefonen, Digitalkameras, Kfz-GPS-Geräten, Laptops usw. weit verbreitet eingesetzt werden.
Die frühesten flexiblen CCL könnten auf Leitern mit Wachspapier-Substrat aus dem Jahr 1898 zurückgehen. Im Jahr 1960 brachten Ingenieure erstmals Kupferfolie auf thermoplastische Folie auf, wobei das Muster durch Ätzen erzeugt wurde, sodass das Schaltmuster schließlich auf der flexiblen Leiterplatte entstand. Nach mehr als 50 Jahren Entwicklung haben flexible CCL eine derart breite Anwendung gefunden, dass sie eine unverzichtbare Rolle in Unterhaltungselektronikprodukten wie Tablets, Mobiltelefonen usw. spielen.
Was die Entwicklung von flexiblem CCL in China betrifft, so begann sie bereits in den 1980er Jahren. Danach begann sich flexibles CCL mit hoher Geschwindigkeit zu entwickeln. Bis heute hat die gesamte Produktionskapazität 10 überschritten8m2und gehört damit zu den führenden Ländern weltweit.
Klassifizierung von flexiblem CCL
Basierend auf unterschiedlichen Lagen können flexible CCLs in einseitige flexible CCL, zweiseitige flexible CCL und mehrseitige flexible CCLs eingeteilt werden; basierend auf unterschiedlicher Leiterbahndichte können flexible CCLs in gewöhnliche flexible CCL und hochdichte flexible CCL eingeteilt werden; basierend auf unterschiedlichen Substratmaterialtypen können flexible CCLs in flexible CCL vom Polyester-Typ, flexible CCL vom PI-Typ und flexible CCL vom Polytetrafluorethylen-Typ eingeteilt werden; basierend auf unterschiedlichen Produktstrukturen können flexible CCLs in 3L-FCCL und 2L-FCCL eingeteilt werden, wie im folgenden Bild dargestellt.
Gemäß der Darstellung dieses Bildes wird 3L-FCCL auch als haftender flexibler CCL bezeichnet, während 2L-FCCL auch als nicht haftender flexibler CCL bezeichnet wird.
Struktur des flexiblen CCL
Flex-CCL besteht hauptsächlich aus Leitermaterial und isolierender Basisschichtfolie. In 3L-FCCL ist außerdem ein Klebstoff enthalten, wie oben dargestellt.
Zu den Leitermaterialien, die zur flexiblen CCL beitragen, gehören Kupferfolie, Aluminiumfolie sowie Kupfer-Beryllium-Legierung, wobei Kupferfolie den größten Anteil ausmacht. Kupferfolie kann weiter in Elektrolytkupferfolie und gewalzte Kupferfolie unterteilt werden, von denen jede Art in verschiedene Qualitätsstufen eingeteilt ist. Da Elektrolytkupferfolie und gewalzte Kupferfolie mit unterschiedlichen Verfahren hergestellt werden, unterscheiden sie sich stark hinsichtlich ihrer mechanischen Eigenschaften und Flexibilität, ebenso wie in der Kupferaufrauungsbehandlung.
Als primäres Element von flexiblem CCL wird die isolierende Basisschichtfolie in Polyesterfolie, PI-Folie, Polyesteridfolie, Fluorkohlenstoff-Ethylen usw. eingeteilt, wobei Polyesterfolie und PI-Folie den Hauptanteil ausmachen. Polyesterfolie ist tatsächlich Polyethylenterephthalatfolie, deren chemische Struktur nachfolgend dargestellt ist.
Es weist eine hervorragende Wasserbeständigkeit und Dimensionsstabilität nach Feuchtigkeitsaufnahme auf und zeigt gute mechanische Eigenschaften sowie eine gute elektrische Leistung. Seine Nachteile sind jedoch eine geringe Wärmebeständigkeit, und es neigt bei Erwärmung zu starker Schrumpfung. Darüber hinaus weist es einen niedrigen Schmelzpunkt auf, was für Hochtemperaturlöten nicht akzeptabel ist.
PI-Folie zeichnet sich durch hervorragende mechanische Eigenschaften und elektrische Leistungsfähigkeit aus. Sie weist eine sehr gute Hitzebeständigkeit auf, mit einer langfristigen Anwendungstemperatur von 260 °C, und kann kurzzeitig hohen Temperaturen von über 400 °C standhalten, bei gleichzeitig guter Flammwidrigkeit. Daher wird PI-Folie heute häufig für flexible Kupferkaschierlaminate (flex CCL) eingesetzt.
Als Schlüsselkomponente bestimmt der Klebstoff direkt die Leistung und Qualität von 3L-FCCL-Produkten. Zu den für flexibles CCL verwendeten Klebstoffen gehören Polyester-Typ, Acrylsäure-Typ, Epoxid- oder modifizierter Epoxid-Typ, PI-Typ und Phenol-PVB-Typ usw. Heutzutage werden Acrylsäureklebstoffe und Epoxidklebstoffe weit verbreitet eingesetzt.
Entwicklungstrend von flexiblem CCL
Flexible CCLs haben in Zukunft ein breites Anwendungsfeld erfahren. Gleichzeitig wurden von Forschern große Fortschritte bei neuen Arten von flexiblen CCLs erzielt, wie z. B. hochtemperaturbeständige flexible CCLs (High-Tg-Flex-CCL), halogenfreie und phosphorfreie flexible CCLs, Hochgeschwindigkeits-Flex-CCLs und ultradünne Flex-CCLs.
• Hoch-Tg-Flex-CCLWas 3L-FCCL betrifft, liegt der Schlüsselpunkt von Hoch-Tg-Flex-CCL in der Verbesserung der Wärmebeständigkeit des Klebstoffs. Der in 3L-FCCL verwendete Klebstoff besteht derzeit hauptsächlich aus Epoxidharz und Acrylsäure. Daher muss Hoch-Tg-Flex-CCL die Herstellungskosten so niedrig wie möglich halten, wobei zunächst Maßstabilität, Isolierung und Chemikalienbeständigkeit sichergestellt werden müssen.
• Halogenfreie und phosphorfreie feuerbeständige flexible CCLAufgrund der EU-Vorschriften und des wachsenden Umweltbewusstseins sind Halogenfreiheit und Phosphorfreiheit zu neuen Entwicklungszielen für flexible CCLs geworden.
• Hochgeschwindigkeits-Flex-CCLIn den letzten Jahren haben hohe Frequenz und hohe Geschwindigkeit der Signalübertragung dazu geführt, dass neue Anforderungen in Bezug auf hohe Frequenz und hohe Geschwindigkeit entstanden sind.
• Ultradünnes flexibles CCLDie Nachfrage nach leichten elektronischen Produkten hat sich auf flexible CCLs ausgeweitet, was der Hauptgrund für ultradünne flexible CCLs ist.
Erhalten Sie ein sofortiges und zuverlässiges Angebot für flexible Leiterplatten von PCBCart
