一、FPC 基材特性与选型
FPC 性能取决于基材分子结构。PI 基材以芳香族环状结构实现 260℃耐温性,绝缘电阻达 101?Ω,线性热膨胀系数(CTE)12ppm/℃,与铜箔(17ppm/℃)匹配性佳,12.5-50μm 厚度中,25μm 规格因兼顾柔韧与强度,在折叠屏铰链区占 70%。
PET 基材为脂肪族链状结构,成本仅 PI 的 1/3,但耐温上限 120℃,CTE 达 70ppm/℃,适合智能手环等静态布线。PI/PET 复合基材通过共挤工艺将耐温性提升至 150℃,保留低成本优势,可穿戴设备渗透率年增 15%。
铜箔选择需匹配基材:压延铜经 90% 冷轧形成纤维晶粒,延展性超 30%,适配折叠屏动态弯曲;电解铜为柱状晶粒,延展性 10-15%,成本低 20%,用于家电静态弯曲场景。
二、核心制造工艺突破
基材预处理中,PI 需经 300-500W 等离子刻蚀 60-90 秒,使水接触角从 80° 降至 30° 以下,确保铜箔剥离强度超 1.0N/mm。压合采用 “阶梯升温法”,从 80℃(0.5MPa)升至 200℃(2.0MPa),每阶段保温 30 分钟,气泡率较传统工艺降 40%。
线路成型用 405nm 紫外激光 LDI 技术,配合真空吸附,实现 25μm 线宽 / 间距,精度较传统曝光提 3 倍。蚀刻用 “酸性氯化铜 + 过硫酸铵” 体系,Cu2+ 浓度 180-220g/L,温度 48±1℃,加 0.8g/L 苯并三氮唑,蚀刻因子超 4:1,避免细线路过蚀。
覆盖膜贴合用无胶型,180℃/1.5MPa/60 秒热压实现分子键合,挥发物残留减 50%,125℃/1000 小时老化后绝缘电阻仍超 1013Ω。折叠区用激光开窗,精度 ±5μm,防边缘应力开裂。
三、工艺与基材协同设计
3oz 厚铜 FPC 压合采用 “铜箔 + 胶水 + 基材” 结构,胶水厚 50μm(常规 25μm),180℃保压 120 秒,厚铜区气泡率≤0.01 个 /cm2。超薄 1/4oz 铜箔(9μm)需真空压合(真空度≤-0.095MPa)防褶皱。
高频场景中,5G 毫米波天线 FPC 用 Ra≤0.1μm 超光滑电解铜,配 12.5μm 低损耗 PI(介电常数 3.0±0.2),信号传输损耗降 0.3dB/cm@28GHz,较传统方案提 40%,体现工艺与基材精准匹配的重要性。