Analyse van flexibele printplaatlamineringsmaterialen (FPC)
In moderne elektronische apparaten zijn flexibele printplaten (FPC's) onmisbaar geworden in toepassingsgebieden zoals opvouwbare smartphones, wearables en auto-elektronica, dankzij hun vermogen om te buigen, te draaien en zich aan te passen aan compacte ruimtes. Een cruciale stap in de productie van FPC's is lamineren, waarbij lagen zoals substraten, koperfolies en deklaagjes worden verbonden tot een uniforme, functionele assemblage. De prestaties, flexibiliteit en betrouwbaarheid van het eindproduct zijn sterk afhankelijk van de keuze van de lamineermaterialen. Dit artikel biedt een gedetailleerde analyse van de belangrijkste materialen die worden gebruikt bij FPC-laminering, samen met hun eigenschappen en functies.
1. Substraat: De flexibele basis
Het substraat dient als de kern van de FPC en biedt mechanische ondersteuning, elektrische isolatie en de essentiële flexibiliteit. Het is de basislaag waarop componenten zoals koperfolies worden gelamineerd.
Belangrijkste vereisten: hoge flexibiliteit en duurzaamheid, uitstekende elektrische isolatie, hittebestendigheid (compatibel met lamineertemperaturen van 120-200 °C en daaropvolgend solderen) en chemische stabiliteit (bestand tegen vocht, oplosmiddelen, enz.).
Veelvoorkomende typen:
Polyimide (PI) filmDit is het meest gebruikte materiaal, dat uitzonderlijke hittebestendigheid (continu gebruik tot 260 °C), flexibiliteit en isolatie biedt. Geschikt voor veeleisende toepassingen zoals auto-elektronica en opvouwbare apparaten.
Polyester (PET) filmEen kosteneffectief alternatief met goede flexibiliteit en isolatie, maar een lagere hittebestendigheid (circa 120 °C) en buigvastheid. Vaak gebruikt in consumentenelektronica met lage belasting.
Fluorpolymeerfilms (bijv. PTFE): Gespecialiseerde materialen voor hoogfrequente signaaloverdracht (bijv. 5G-componenten) of omgevingen die extreme chemische bestendigheid vereisen. Hogere kosten.
2. Lijm: Het verbindingsmiddel
Lijm verbindt substraten, koperfolies en afdeklagen, waardoor een sterke hechting wordt gegarandeerd met behoud van flexibiliteit en elektrische prestaties.
Belangrijkste vereisten: hoge hechtsterkte, compatibiliteit met materialen, lage ontgassing, elektrische isolatie en behoud van flexibiliteit na uitharding.
Veelvoorkomende typen:
Lijmen op epoxybasisDit is de meest voorkomende variant, die een sterke hechting, goede hittebestendigheid en isolatie biedt. De uithardingstemperatuur ligt rond de 150–180 °C.
Acrylgebaseerde lijmenSnelhardend en flexibel, maar minder bestand tegen hitte en vocht. Geschikt voor lamineren bij lage temperaturen of in prijsgevoelige toepassingen.
Substraten zonder lijmKoper wordt rechtstreeks aan PI gebonden via chemische of thermische methoden, waardoor dunnere, flexibelere en hittebestendige structuren mogelijk zijn, ideaal voor hoogwaardige wearables.
3. Koperfolie: De geleidende laag
Koperfolie vormt de geleidende sporen, die op het substraat zijn gelamineerd en in circuitpatronen zijn geëtst.
Belangrijkste vereisten: hoge elektrische geleidbaarheid, flexibiliteit, sterke hechting aan substraten en een glad oppervlak voor nauwkeurig etsen.
Veelvoorkomende typen:
Elektrolytisch afgezette (ED) koperfolieGeproduceerd door middel van galvaniseren, met een ruwe zijde voor hechting en een gladde zijde voor etsen. De dikte varieert van 9 tot 70 μm; dunnere folies worden gebruikt voor flexibele printplaten met een hoge dichtheid.
Gewalste en gegloeide (RA) koperfolieGemaakt door middel van walsen en gloeien, wat zorgt voor een uniforme dikte, uitstekende flexibiliteit en hoge betrouwbaarheid bij herhaaldelijk buigen, zoals bij opvouwbare telefoons.
Koperfolie met verbeterde hechtingED- of RA-folies met oppervlaktebehandelingen (bijv. zinkbeplating, silaancoating) voor verbeterde hechting in veeleisende omgevingen.
4. Coverlay: De beschermende laag
De afdeklaag wordt over de printsporen gelamineerd om isolatie, mechanische bescherming, vochtbestendigheid en chemische bestendigheid te bieden, terwijl de flexibiliteit behouden blijft.
Belangrijkste eisen: Mechanische bescherming, elektrische isolatie, flexibiliteit en weerstand tegen hitte en chemicaliën.
Veelvoorkomende typen:
Polyimide (PI) deklaag: De meest voorkomende variant, die qua prestaties overeenkomt met het PI-substraat en uitstekende hittebestendigheid en bescherming biedt.
Polyester (PET) afdeklaagEen voordeligere optie voor toepassingen met lage belasting en lage temperaturen.
Vloeibare fotogevoelige (LPI) deklaagEen vloeibare hars die via fotolithografie wordt aangebracht en van een patroon wordt voorzien, waardoor nauwkeurige openingen mogelijk zijn voor flexibele printplaten met een hoge dichtheid, zoals cameramodules.
5. Overige hulpmaterialen
Aanvullende materialen kunnen worden gebruikt voor specifieke doeleinden:
VerstevigersMetalen of kunststof platen zijn plaatselijk gelamineerd om stijfheid te bieden in de verbindingsgebieden zonder de algehele flexibiliteit te beïnvloeden.
PlakbandGebruikt voor tijdelijke verbindingen of plaatselijke bescherming, zoals hittebestendige PI-tape voor maskering tijdens het solderen.
Conclusie
De prestaties van FPC-laminering zijn afhankelijk van de zorgvuldige materiaalkeuze: het substraat vormt de flexibele basis, lijm zorgt voor hechting, koperfolie maakt geleidbaarheid mogelijk en afdeklagen bieden bescherming. Bij de materiaalkeuze moet een balans gevonden worden tussen kosten, flexibiliteit, hittebestendigheid, signaalprestaties en milieubestendigheid. Vooruitgang in materialen – zoals dunnere PI-films, sterkere lijmen en koperfolie met lage verliezen – zal de innovatie in de elektronica blijven stimuleren en zo toepassingen zoals opvouwbare apparaten, geminiaturiseerde wearables en 5G-technologie ondersteunen.
Henan Huanyuchang Electronic Technology Co., Ltd., een dochteronderneming van Shenzhen Chang Universal Electronics Co., Ltd., werd in 2009 opgericht met een sterke focus op technologische innovatie. Het bedrijf is gespecialiseerd in de productie van persmaterialen zoals PCB's, FPC's, CCL's, IC-carrierboards en producten voor nieuwe energiebronnen, en is uitgegroeid tot een vooraanstaande onderneming die technologisch onderzoek en ontwikkeling, productie, marketing en technische dienstverlening integreert. In 2020 verwierf het bedrijf meer dan 110 hectare staatsgrond, waardoor de totale bebouwde oppervlakte 78.000 vierkante meter bedraagt.
De belangrijkste producten van het bedrijf zijn NAWES MATT™-persmatten, Japanse metallurgische persstaalplaten, Zweedse Hardox-dragerplaten en warmgeperst kraftpapier. In lijn met de ontwikkelingen in de 5G-industrie worden er inspanningen geleverd om energiebesparing en emissiereductie te realiseren, conform de eisen van Industrie 4.0 voor intelligente automatiseringsproductie. Met een breed scala aan machines, meer dan 100 sets, waaronder hoogfrequente hogesnelheidscoatingmachines, dompelmachines, vlakpersmachines, vulkaniseermachines, snijmachines, lasermarkeringsmachines en ponsmachines, heeft het bedrijf de capaciteit om jaarlijks aanzienlijke hoeveelheden van zijn producten te produceren. Het bedrijf produceert jaarlijks 1 miljoen vierkante meter NAWES MATT™-persmatten, 100.000 persstaalplaten, 50.000 dragerplaten en 5 miljoen vierkante meter warmgeperst kraftpapier.
Het bedrijf legt de nadruk op technologische innovatie en heeft een onderzoeks- en ontwikkelingsteam opgebouwd dat bekendstaat om zijn innovatieve geest en expertise. Door voortdurend onderzoek en ontwikkeling heeft het bedrijf technologische innovaties in de praktijk gebracht.
Leiderschap in onderscheidende productvoordelen. Het NAWES MAT™ perskussenproduct, dat onafhankelijk is ontwikkeld, beschikt over meer dan 20 technische patenten en is ISO-gecertificeerd, waarmee het bijdraagt aan de vooruitgang van Industrie 4.0 in China. Het bedrijf heeft prestigieuze prijzen gewonnen, zoals de nationale "China Good Project"-prijs en de status van "High-tech Enterprise", en geniet daarmee erkenning in diverse hoogwaardige sectoren.
Als toonaangevende fabrikant van ondersteunende producten voor persprocesen, zowel nationaal als internationaal, biedt Huanyuchang een totaaloplossing die de productiekwaliteit verbetert en de kosten effectief verlaagt. Dankzij een robuust managementsysteem, een bekwaam technisch team en geavanceerde Duitse apparatuur, zetten de producten van het bedrijf de norm in de branche en zijn ze zowel nationaal als internationaal zeer gewild.
Met een sterke focus op technologische innovatie en klanttevredenheid streeft Huanyuchang ernaar wereldwijd hoogwaardige, efficiënte en professionele diensten te leveren via een goed ontwikkeld verkoop- en servicenetwerk. Strategisch gepositioneerd voor wereldwijde expansie, is het bedrijf klaar om zijn groeitraject en innovatie voort te zetten en streeft het ernaar een toonaangevende wereldwijde leverancier van elektronische materialen en processen te worden, terwijl het tegelijkertijd bijdraagt aan de vooruitgang van Chinese merken.
