一、FPC 基材特性與選型
FPC 性能取決于基材分子結(jié)構(gòu)。PI 基材以芳香族環(huán)狀結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn) 260℃耐溫性,絕緣電阻達(dá) 101?Ω,線性熱膨脹系數(shù)(CTE)12ppm/℃,與銅箔(17ppm/℃)匹配性佳,12.5-50μm 厚度中,25μm 規(guī)格因兼顧柔韌與強(qiáng)度,在折疊屏鉸鏈區(qū)占 70%。
PET 基材為脂肪族鏈狀結(jié)構(gòu),成本僅 PI 的 1/3,但耐溫上限 120℃,CTE 達(dá) 70ppm/℃,適合智能手環(huán)等靜態(tài)布線。PI/PET 復(fù)合基材通過共擠工藝將耐溫性提升至 150℃,保留低成本優(yōu)勢(shì),可穿戴設(shè)備滲透率年增 15%。
銅箔選擇需匹配基材:壓延銅經(jīng) 90% 冷軋形成纖維晶粒,延展性超 30%,適配折疊屏動(dòng)態(tài)彎曲;電解銅為柱狀晶粒,延展性 10-15%,成本低 20%,用于家電靜態(tài)彎曲場(chǎng)景。
二、核心制造工藝突破
基材預(yù)處理中,PI 需經(jīng) 300-500W 等離子刻蝕 60-90 秒,使水接觸角從 80° 降至 30° 以下,確保銅箔剝離強(qiáng)度超 1.0N/mm。壓合采用 “階梯升溫法”,從 80℃(0.5MPa)升至 200℃(2.0MPa),每階段保溫 30 分鐘,氣泡率較傳統(tǒng)工藝降 40%。
線路成型用 405nm 紫外激光 LDI 技術(shù),配合真空吸附,實(shí)現(xiàn) 25μm 線寬 / 間距,精度較傳統(tǒng)曝光提 3 倍。蝕刻用 “酸性氯化銅 + 過硫酸銨” 體系,Cu2+ 濃度 180-220g/L,溫度 48±1℃,加 0.8g/L 苯并三氮唑,蝕刻因子超 4:1,避免細(xì)線路過蝕。
覆蓋膜貼合用無膠型,180℃/1.5MPa/60 秒熱壓實(shí)現(xiàn)分子鍵合,揮發(fā)物殘留減 50%,125℃/1000 小時(shí)老化后絕緣電阻仍超 1013Ω。折疊區(qū)用激光開窗,精度 ±5μm,防邊緣應(yīng)力開裂。
三、工藝與基材協(xié)同設(shè)計(jì)
3oz 厚銅 FPC 壓合采用 “銅箔 + 膠水 + 基材” 結(jié)構(gòu),膠水厚 50μm(常規(guī) 25μm),180℃保壓 120 秒,厚銅區(qū)氣泡率≤0.01 個(gè) /cm2。超薄 1/4oz 銅箔(9μm)需真空壓合(真空度≤-0.095MPa)防褶皺。
高頻場(chǎng)景中,5G 毫米波天線 FPC 用 Ra≤0.1μm 超光滑電解銅,配 12.5μm 低損耗 PI(介電常數(shù) 3.0±0.2),信號(hào)傳輸損耗降 0.3dB/cm@28GHz,較傳統(tǒng)方案提 40%,體現(xiàn)工藝與基材精準(zhǔn)匹配的重要性。