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挠性印制电路板用基板材料的发展历程

点击次数:769    发布日期:2015-10-26   本文链接:http://www.pibomo.com/news/531.html

      挠性印制电路板(FPC)用基板材料在2004 年又有了令人瞩目的新进展,它成为2004 年内世界PCB基板材料制造业中*热门的话题。FPC 用基板材料包括绝缘基膜材料、导体材料、挠性覆铜板、覆盖膜材料、树脂胶粘剂材料等。

      1953 年英国ICI 公司首先将聚酯薄膜(PET)实现了工业化的生产。1953年,美国开始研制以聚酯薄膜为基膜材料的FPC。1960 年,V. Dahlgreen 发明在热塑性薄膜上粘接金属箔制成电路图形的FPC 制造技术。1969年,荷兰菲利浦公司开发成功聚酰亚胺薄膜作为基材的FPC 用基板材料。70 年代初美国PCB业首先将FPC 生产实现工业化,并主要在军工电子产品中得到应用。

      1959 年美国杜邦公司(DuPont)开始进行多项性能(包括耐热性)提高的聚酰亚胺树脂的开发。1965年该公司在它的Cireleville工厂生产出的聚酰亚胺(PI)薄膜,并在20 世纪70年代初将它在全世界率先实现商品化。这种可作为FPC 绝缘基膜用的PI 薄膜的商品名为“Kapton”( 日文:カプトン)。 杜邦公司在全世界首创的这种均苯型聚酰亚胺薄膜基材,在很长一段时期内(到80 年代的中后期)一直独霸于FCCL 所用薄膜基材的市场。
杜邦聚酰亚胺薄膜
      1984年,日本钟渊化学公司独自开发出主要用于FCCL 和PFC 制造的聚酰亚胺薄膜产品,其商品名为“Apical” (日文:ァピカル)。80 年代末,荷兰阿克苏公司在世界上率先研发出二层型FCCL(又称为无胶粘剂型FCCL),但当时并未得到重视与广泛应用,也使二层型FPC 的制造技术未得到迅速的普及。至90 年代后期,由于高速发展的携带型电子产品对高密度FPC 及刚—挠性印制电路板的需求越来越增大,用二层型FCCL 工业化制造二层型FPC 才开始真正兴起。
进入90 年代,世界上开发出与高密度电路相对应的感光性覆盖膜,使得FPC 在设计方面有了较大的转变。由于FPC 新应用领域的开辟(如TAB、COB用基板),它的产品形态也发生了不小的变化。20 世纪90 年代后期,日本宇部兴产公司也开发出FCCL 用PI 薄膜产品,其商品名为“UPILEX”( 日文:ユ-ピレックス)。这使90年代末兴起的世界FCCL用聚酰亚胺薄膜市场,形成了由DuPont、钟渊化学、宇部兴产三家生产厂 “三分天下”的局面。另外,作为FPC 产品的分支产品—— TAB(tape-automatedbonding)所用的PI 薄膜基材的市场,几乎全部被宇部兴产公司垄断。

      90 年代后半期,兴起的高密度FPC 开始进入规模化的工业生产阶段。它给FPC 用基板材料性能提出了更高的要求。不少具有高尺寸稳定性、低吸湿性、高耐药性、高耐热性、高挠曲性等的FCCL 新品种开发成功并进入市场。与此同步获得进展的是用于FCCL的具有高性能聚酰亚胺基膜的品种Kapton E(杜邦公司产)、Apical NP 及Apical HP( 钟渊化学公司产)、UPILEX-S(宇部兴产公司产)等也纷纷上市。

      21 世纪初二层型FCCL 得到新发展。日本厂家在与美欧厂家的二层型FCCL 的市场竞争中占据优势。日本新日铁化学公司成为二层型FCCL 产品占有相当大比例世界市场的厂家。

      2002 年起,在亚洲的FPC 市场迅速上升的形势下,二层型FPC 有了应用领域的新开拓。由于二层型FPC 生产量、市场需求量都得到快速地增加,这使得二层型FCCL 产品需求量不断的扩大。在这种态势下,2004 年上半年更多厂家所开发的二层型FCCL 产品开始步入商品化。

      早在20 世纪80 年代初,由美国率先开发成功多层刚—挠性PCB(rigid-flex printed circuit board,简称R-FPC)产品。但在之后20 年左右的时间内,这种PCB 产品只局限于有高可靠性、高功能性要求的航空航天、军工领域的电子产品中应用。在21 世纪初的几年中,以日本为主的具有先进技术的FPC 厂家,将这种多层刚—挠性PCB 产品的制造工艺,进行了改造、创新,在低成本方面迈进了一大步,从而打破了其应用领域的传统框框,开拓了它的新应用领域——民用电子信息产品(移动电话、数码照相机、数码摄像机、笔记本电脑等)。在FPC 发展史中的这一创新与进步,对于FPC 用基板材料的性能提高、市场扩大等都是一个大的推动。

      进入21 世纪,一批新型绝缘基膜及其用于制造的FCCL 新型基材,在FPC 制造中得到初步的应用。这些除PI 薄膜以外的、用于FCCL 制作的新型绝缘基膜有:用聚醚醚酮(PEEK)等热塑性树脂制出的液晶聚合物(LCP)类薄膜基材(日本Denso 公司与三菱树脂公司合作生产、新日铁化学公司与日本クラレ公司共同开发及生产、美国Rochas 公司生产等)、超低介电常数性的多孔质聚酰亚胺薄膜基材(日东电工公司产)、PEN 薄膜基材(日本帝人杜邦公司开发并生产)、卷状型RF-4 覆铜箔薄片(厚度50mm 以下,东芝化学、住友电木、松下电工、利昌工业等公司产)、低流动或不流动的极薄玻纤布基作为增强的FR-4 半固化片、 厚度仅为35mm 的芳酰胺纤维极薄基材(新神户电机公司等产)等。

      2001 年,整个世界PCB 行业遭到了IT 业不景气的恶劣影响。在刚性覆铜板市场严重萧条的情况下,FCCL 产量却在近几年出现连续的快增长。2003 年世界FPC 占整个PCB 销售额的13%,比2003 年增长了47%。刚—挠性PCB 占2%。两类挠性印制电路板的总计销售额为60.54 亿元(美元),占世界PCB整个销售额的17.55% 。
 


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