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適用範囲が広いプリント回路の神秘的な物語
FPC板の設計では、材料のタイプそして構造は非常に重要である。それは主に柔軟性、電気特徴および適用範囲が広い板の価格の重要な役割を担う他の機械特性、等定める。私達は設計デッサンですべての材料を指定しなければならない。よりよい説明のために薄層の構造を表現するのに横断面の図式的な図表を使用することを、提案する。
FPCの工場使用がIPC-MF-150、IPC-FC-231およびIPC-FC-232またはIPC-FC-241およびIPC-FC- 232の規則に合わせられる接着剤が付いている適用範囲が広い銅で被覆された誘電体そして誘電体のフィルム。これらのIPCの標準は自然的特質に従ってすべての材料を分類する。次のポイントはさまざまな材料から適した材料を選ぶと考慮されなければならない:
1. 湿気の敏感な特性
2. 炎-抑制特性
3. 電気特性
4. 機械特性
5. 熱影響の特徴
デザイナーおよびFPCの工場は費用、性能およびmanufacturabilityに基づいて材料を選ばなければならない。
1. 誘電体
FPCに使用する基材は異なった条件によって異なっている。それは適用機会の面から包括的におよび費用、等考慮することができる。一般的のpolyimide (付着力およびnon-adhesiveを含むpolyimide、)およびポリエステルである。
1.1 Polyimide
Polyimide (PI)は適用範囲が広い回路の処理の最も一般的なthermosetting絶縁体である。材料の厚さの範囲は一般に12.5 µm (0.5mil)および125 µmである(5mil)。部分的な製造業者は7milの厚さを提供できる一般的な指定は25µm (1mil)および12.5µm (0.5mil)である。Polyimideのフィルムに温度の広い範囲で優秀な柔軟性の特性、よい寸法安定性が、はたらくことができるある。さらに、それは炎-溶接の条件の下で電気特性の損失なしで温度を、溶接する抵抗の顕著な性能の抑制材料である。
1.2ポリエステル
ポリエステルはポリエチレン テレフタラート(短縮されたペット)から成っている。それは25μm (1mil)の厚さの範囲を持つ適用範囲が広い板に一般に| 125μm (5mil)適用する。それにpolyimideが付いている同じ優秀な柔軟性そして電気特性がある。但し、それは製造工程の間にpolyimideよりわずかにより少なく次元安定している。さらに、破損抵抗はまたより悪く、溶接の温度により敏感である。
2. コンダクター
適用範囲が広いサーキット ボードのためのコンダクター材料の選択は特定の適用条件の下で物質的な特性によって主に決まる。特に動的使用で、長い疲労生命の薄い材料を要求する適用範囲が広いサーキット ボードは絶えず折られるか、または伸びる。適用範囲が広いサーキット ボードのコンダクターは通常銅ホイル、銅のニッケル合金および伝導性のコーティング、等である。
2.1銅ホイル
FPCの柔らかい板の最も一般的で、最も経済的なコンダクター材料は銅ホイルである。銅ホイルはエレクトロ沈殿させた銅ホイル(EDの銅)に主に分けられ、銅ホイル(RAの銅)を転がアニールした。電気分解の銅ホイルは電気めっきによって形作られる。銅の粒子の結晶の状態はエッチングするとき縦のコラム、それである良い回路の生産に有利の垂直線端を形作って容易である、;しかし円柱状の構造は折るために傾向があるので頻繁に曲がるとき折ることは容易である。
転がアニールされた銅ホイルは適用範囲が広い板製造業の最も広く利用された銅ホイルである。その銅の粒子の結晶化はEDの銅より繰り返された曲がることのために適している横の軸構造にある。しかし転がされた銅の表面が比較的滑らかであるので、特別扱いは付着力の側面で要求される。
2.2他のコンダクター
銅ホイルに加えて、適用範囲が広いサーキット ボードの他のコンダクター材料はまた銅のニッケル合金(コンスタンタンのような)および伝導性のコーティングである。伝導性のコーティングは伝導性材料(銀、カーボン、等のような)混合されたポリマー接着剤から成っている一種ののりである(樹脂のような)。伝導性のコーティングは誘電体の表面で印刷され、次に覆われる。例えば絶縁材の適用範囲がよければ、銀製ののりはまた、伝導性非常によい。銅ホイルと比較されて、伝導性のコーティングにより低い電気性能およびより高いインピーダンス係数がある、従ってある適用範囲が広い適用でコンダクターとして使用されることは適していない。
3.Adhesive
適用範囲が広い板の設計のコンダクターそして誘電体を結ぶために適切な接着剤を選ぶこともまた重要である。それはFPCことをの処理で付着力の失敗または過度に付着力にこぼれることがないことを保障しなければならない。適用範囲が広い板のための一般的な接着剤はcrylic酸(アクリル)、変更されたエポキシ、フェノールのButyrals、等補強する付着力、粘着剤をである。
3.1アクリルのおよび変更されたアクリル
アクリルの接着剤および変更されたアクリルの接着剤はthermosetting材料である。物質的な厚さは100μm (4mil)へ一般に12.5μm (0.5mil)、一般的のである0.5milおよび1milである。それは高温柔軟性の適用で広く利用されている(鉛錫の溶接操作の条件のような)これらの適用で付着力の失敗か水ぶくれが生じることを保障しない。それにまた処理の間に化学薬品および溶媒の効果に抵抗できる優秀な化学耐性がある。従来のアクリルとは違って、変更されたアクリルに熱可塑性材料のそれらに類似したある特性がある。それは材料を改良するのにローカル側面カップリングの方法を使用する。温度がガラス転移点(Tg)より大きい時、接着剤は銅にか誘電性付く。接着剤はローカル側面連結の構造が必要な原因でとして再担保付きである場合もある。
3.2エポキシの接着剤を変更した
変更されたエポキシの接着剤に低い熱拡張係数がある、頻繁に多層適用範囲が広い板か堅屈曲板に加えられる。エポキシはエポキシ樹脂接着剤の柔軟性を改善するために他のポリマーが加えられるthermosetting材料である。変更されたエポキシの接着剤に反作用の特徴Zの車軸拡張係数、高い付着力、低湿の吸収率および耐化学薬品性の優秀な特性がある。
3.3フェノールのButyralの接着剤
フェノールのButyralsに、エポキシ樹脂のようなまた、thermosetting特性がある。さらに、適用範囲が広い特性は高められる、動的適用範囲が広い適用のためにより適している。但し、それはpolyimideの誘電体およびエポキシの接着剤を結ぶことができない。
3.4接着剤を補強しなさい
接着剤を形作られるガラス繊維のエポキシまたはpolyimideの樹脂の注入によって補強しなさい。それは多層FPCまたは堅屈曲板の中間膜の結合のために最も一般的である。
エポキシ、別名prepregのそれはと注入される堅屈曲板で接着剤または基礎フィルムとしてグラス ファイバー使用することができる。それは低い熱拡張係数(CTE)および高いガラス転移点(Tg)のためにかなり多層FPCsのZ軸の安定性を改善するそれの変更されたアクリルと異なる。
polyimideの樹脂と注入されたグラス ファイバーは更に堅屈曲板の金属で処理された穴のZ軸の安定性を高めた。そのCTEおよびTgはエポキシと注入されるそれよりよい。しかしそれはより高く、短い寿命周期がある。
3.5粘着剤
粘着剤(PSA)はFPCの処理の最も容易で、最も安い接着剤であるかもしれない。名前が意味すると同時に、粘着剤は特別なラミネーション プロセスを必要としないし、誘電性の表面に手動で貼ることができる。温度およびさまざまな化学薬品への感受性、従ってそれのために誘電性および銅ホイルをつけるのに使用することができない。従って、粘着剤の主な目的は補強剤を結ぶか、または屈曲板へ堅い板を付けることである。
4.Non接着剤の積層物
高密度FPCの開発によって、信頼性のための条件および寸法安定性はまたおよびより高いより高く得ている。何人かの一流の物質的な製造者は、Shengyi、等のような、non-adhesive積層物と呼ばれる材料を提供した。Non-adhesive積層物は工程の接着剤関連の問題を(それのような傾向がある薄板になることの付着力、余分な接着剤、等の不均等な厚さを持つために)解決し、厚さはより薄い。
5.Cover層
カバー層は一般に誘電性のフィルムおよび接着剤のラミネーション ボディ、または適用範囲が広い誘電体のコーティングである。絶縁体のフィルムかコーティングはFPCの表面に汚染、湿気、傷から等保護するために任意に加えることができる。共通の保護層はカバー フィルムおよびはんだのマスクである。
5.1カバー フィルム
カバー フィルムは誘電性のフィルムおよび接着剤のラミネーション ボディである。それが使用する接着剤は一般に25μmの厚さとの上記されているように同じ、である。当然、またnon-adhesiveカバー フィルム材料がある。誘電性のフィルムは基材の誘電体との同じ、そこにである主に次の2つのタイプである:
A. Polyimide
誘電体の厚さの範囲は一般に25μm、50μm | 125μmである。その特徴は基礎誘電体で記述されていると同じ主によい柔軟性の特徴、高温抵抗である
B. Polyester
誘電体の厚さの範囲は一般に25μm/50μm/75μmである。その特徴は基礎誘電体で記述されている主に相対的な安く、よい柔軟性および湾曲の特徴として同じである、間悪い高温抵抗。
5.2はんだのマスク インク
ある特定の適用では、適用範囲が広いサーキット ボードは保護としてちょうどはんだのマスク インク、通常の堅いPCB板のようなコンダクターの絶縁材の層を使用、できる。多くのアプリケーション環境のために適したインクのさまざまな色がある。例えば、カメラに接続される適用範囲が広い板は反射を避けるのに黒いインクを使用する。さらに、インクの価格は処理に安い、印刷のモード使用することができる総額非常に低い。しかし柔軟性はカバー フィルムより悪い。
5.3カバー フィルムおよびはんだのマスク インクの相違
a. カバー フィルムの利点:よい曲がる性能;より厚い厚さ、高い保護、絶縁の強さ。
不利な点:付着力カバーが付いているカバー フィルムは薄板にされたとき、小さいパッドのために不適当接着剤をこぼす。はんだのマスクのパッドの窓の入り口は一般に訓練のモードを使用している;はんだのマスクのパッドの直角そして正方形の開始の認識のために、それはより困難であり、総額がより高いレーザーの切断使用する必要があるか打つ型を。
b. はんだのマスク インクの利点:薄く、適用範囲が広い条件の適用のために薄い厚さ、適した;さまざまな色;処理は印刷を用いて簡単である。良い間隔をあけるパッドのために適している余分な接着剤の問題がない。総額は安い(PIカバー フィルムの1/4またはより少なく)。
不利な点:絶縁の強さは比較的より薄いのでPIカバー フィルム程に高くない。一般に10,000回よりより少しの、従ってそれは高い動的条件の機会のためにより少なく適している曲がる性能は粗末である。
標準的なPolyimideおよび接着剤(Shengyi)の指定
指定 | PIのフィルム厚さ(um) | 付着力の厚さ(um) |
SF302C 0515 | 12.5 | 15 |
SF302C 0520 | 12.5 | 20 |
SF302C 0525 | 12.5 | 25 |
SF302C 1025 | 25 | 25 |
SF302C 1030 | 25 | 30 |
6.Stiffener
はんだ付けされる部品がある多くの適用では適用範囲が広い板は外的なサポートのために外的な補強剤(補強剤、別名補強板)を要求する。補強剤材料はPIまたは等ポリエステル・フィルム、ガラス繊維、ポリマー材料、鋼鉄ホイル、アルミニウム シムである。
6.1 PIかポリエステル
PIおよびポリエステル・フィルムは適用範囲が広いサーキット ボードのための一般的な補強剤材料である。一般的な厚さは125μm (5mil)、硬度得ることができるである。
6.2ガラス繊維
また補強剤のための一般的な材料であるガラス繊維(FR-4のような)。馬具の条件がより高いどこにかグラス ファイバーの補強剤にPIかポリエステルのそれより高い硬度が、使用されてある。厚さの範囲は3.175mm (125mils)へ普通125μm (5mil)である。但し、処理はPIより比較的困難で、FPCの工場のための地位材料ではないかもしれない。
6.3ポリマー
プラスチック、等のようなポリマーは、また補強剤として使用される。
その吸水は高圧および高温抵抗と低い。
6.4鋼鉄ホイル、アルミニウム シム
鋼鉄ホイルのサポート硬度はまた、アルミニウム シム高い、熱散ることができる。設計の硬度か熱放散は主な関心事である。