导读:“FPC”对普通人来说或许十分陌生,但与我们的生活却息息相关,我们日常用到的手机、平板、电脑中都有它的身影。
从2014年,FPC被应用于iPhone 6的指纹识别模块;到2016年,应用于iPhone7的双摄像头模块;再到2017年iPhone X的出现,FPC在手机中的数量超过了20片以上。
如今,苹果手机已成为众多品牌中使用FPC数量较多的一家,承载了全球40%以上的FPC需求。
那FPC究竟是什么?它背后又承载了怎样的一条产业链呢?
一、什么是FPC
FPC:英文全拼Flexible Printed Circuit ,其中文意思是柔性印制线路板,简称软板。与其他印制电路板相比,FPC具有配线密度高、轻薄、可弯折、可立体组装等特点。
它凭借出色的耐热性,让采用回流焊(加热焊锡处理)的电子零部件安装作业得以实现。由于可耐受反复屈曲,它作为电子机器可动部位的配线材料已成为不可或缺的存在。
二、FPC发展史
1963年,美国杜邦公司获得聚酰亚胺(PI)薄膜的发明成果。
1965年实际生产出PI薄膜产品,这种可作为FPC绝缘基膜用的PI薄膜商品被命名为“Kapton”。在20世纪70年代初率先实现了商品化,最初主要在军工电子产品中得到使用,美国也因此成为世界工业化FPC的发源地。
20世纪80年代,中国部分刚性PCB企业及一些研究所开始了FPC的研发和生产,主要用于军工产品、计算机、照相机等产品上。此时中国大陆的FPC生产还比较零星、分散,未形成量产,偶尔可见挠性板论文发表,包含有刚-挠结合多层印制板的技术。
1997年以前,中国大陆众厂商还未真正涉及到FPC生产领域,直到90年代末知名企业富士康、旗胜、亚新、安捷利等纷纷在大陆投资建厂,国人才开始接触FPC事业。
2000年5月份,民营企业开始崛起,真正有较大规模的是在2003-2004年,兴起了一大批民营企业从事FPC制造。
21世纪初,随着中国制造业的不断发展,FPC的市场需求也不断增加。尤其是在手持移动设备,例如智能手机和平板电脑等领域,FPC作为连接排线的优点,逐渐得到了人们的重视。
2013年之后,中国FPC行业迎来了爆发式增长,国内FPC制造商数量激增,FPC相比传统硬板(PCB)更灵活、更轻薄,具有更高的适应性,在很多高端电子产品中都应用广泛。根据市场研究数据,中国FPC市场已经成为世界上最大的市场,市场占有率达到了 60%以上。
三、FPC的优缺点
柔性印刷电路板是用柔性的绝缘基材制成的印刷电路,具有许多硬性印刷电路板不具备的优点:
1. 可以自由弯曲、卷绕、折叠,可依照空间布局要求任意安排,并在三维空间任意移动和伸缩,从而达到元器件装配和导线连接的一体化;
2. 利用FPC可大大缩小电子产品的体积和重量,适用电子产品向高密度、小型化、高可靠方向发展的需要;
3. FPC还具有良好的散热性和可焊性以及易于装连、综合成本较低等优点,软硬结合的设计也在一定程度上弥补了柔性基材在元件承载能力上的略微不足。
柔性电路板的缺点:
1.成本比PCB略高:由于柔性PCB是为特殊应用而设计、制造的,采用的是特殊的材料和工艺。
2. 软性PCB的更改和修补比较困难:如柔性PCP的线路是无法修复的。
3. 操作不当易损坏:装连人员操作不当易引起软性电路的损坏,其锡焊和返工需要经过训练的人员操作。
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四、FPC的应用领域
FPC的应用范围非常广泛,包括但不限于以下几个方面:
1、消费电子领域
FPC产品在消费电子领域中有着重要的应用。例如,智能手机、平板电脑和笔记本电脑等电子设备以及手表、手环等可穿戴设备中,FPC产品被用作柔性连接线路,连接各个组件和传输信号。FPC产品的柔性和可弯曲性能使其能够适应不同形状和大小的设备设计需求,提供更好的用户体验。
2、汽车电子领域
随着汽车电子化的快速发展,FPC产品在汽车电子领域中的应用也越来越广泛。FPC产品可用于汽车内部的仪表盘、中控面板、座椅调节器和车载娱乐系统、新能源电池排线等,实现信号传输、电源供应和数据处理等功能。FPC产品具备较小的体积和较好的耐温性能,能够满足汽车电子设备的特殊需求。
3、工业控制
FPC柔性线路板寿命长,耐老化,可以提供高性能的工业控制系统,常应用于工业机器人,传感器,控制器等。
4、医疗设备
FPC柔性线路板也被广泛应用于医疗设备,例如医用仪器和一些生命监测设备,常见的有内窥镜,面容仪,核磁扫描头盔,脚底按摩仪等
5、智能家居
在智能家居领域,FPC柔性线路板主要应用于温度测量、智能开关、红外线遥控及传感器等领域。其中,使用FPC线路板制作的智能开关可以实现遥控开关及定时功能,并可以通过手机端的APP对开关的状态进行监控和控制。例如感应水龙头、智能马桶、恒温保温杯、远程控制模块等。
总的来说,FPC具有高密度、高可靠性、高灵活性、轻薄短小、可焊性好、弯折性好等优点。FPC的应用范围非常广泛,几乎涵盖了所有需要柔性电路连接的领域。