補強板
補強板
補強板又叫Stiffeners,加強板,增強板,支撐板,保強板,加強筋。補強板主要用在建築,石油管道,機工設備,電子產品等。在電子產品中FPC軟性電路板中被廣泛使用,補強板主要解決柔性電路板的柔韌度性,提高插接部位的強度,方便產品的整體組裝。
補強板主要有不鏽鋼補強板、鋁箔補強板、聚脂補強板、聚醯亞胺補強板、玻璃纖維補強板、聚四氟乙烯補強板、聚碳酸酯補強板。在撓性電路板行業中廣惠、百強、澤成、BENCH、Growing、巴菲特、毅聯等都是做得不錯的。
各種材料補強板比較
補強板 | 酚醛樹脂 | 玻璃纖維布 | PET | PI | 金屬板 |
對焊錫的耐熱性 | 0.6~2.4㎜ | 0.1~2.4㎜ | 0.025~0.25㎜ | 0.0125~0.125㎜ | 無特別限制 |
可使用溫度 | 可 | 良好 | 不可 | 良好 | 良好 |
機械強度 | 大 | 大 | 小 | 小 | 大 |
熱硬化型接著劑 | 不可 | 可 | 不可 | 可 | 可 |
耐燃性 | UL94V-0可 | UL94V-0可 | 不可 | UL94V-0可 | UL94V-0可 |
成本 | 中 | 高 | 低 | 高 | 中 |
主要用途 | 承載接腳零件 | 承載有接腳的SMT零件 | 連接器插頭 | 承載SMT零件 | 承載SMT零件 |
其他 | 具形成型 |
不易變形,有較高的強度,能夠起到導電和感應的作用,比如金手指背面的補強鋼片,用來增加金手指的硬度和厚度,便於拔插,FPC鋼補強的厚度一般為0.1mm、0.12mm、0.15mm、0.18mm、0.2mm、0.25mm、0.3mm等。FPC鋼補強材質有不鏽鋼304、301等。FPC鋼補強使用範圍在行動電話、可視電話、手提電腦、航空航天、醫療器械、數碼相機、汽車儀錶等壓制模塊或液晶片的鏈接部件的FPC,目前用在手機攝像頭部位最多。傳統FPC補強板一般都是採用開磨具衝壓成型,但是衝壓工藝比較粗糙,公差大,而且精度不高,毛刺難以清理乾淨,容易對線路板形成短路或斷路的影響,大部份的鋼片補強採用的是化學蝕刻的工藝製作,蝕刻工藝解決了工業生產中對高精密零部件的要求,這種先進工藝製做的FPC補強板,最小孔徑可以達到0.1mm,並且孔壁垂直,沒有任何毛刺;平面度保持在0.02mm以下,最小公差可做到+/-0.01mm,是國內比較流行的做法。
聚脂補強板:聚酯(POLYESTER)補強板常用厚度為125μm,150μm,155μm,160μm, 165μm,175μm,180μm,188μm,223μm,225μm,228μm,250μm,282μm,300μm, 350μm等;常用在沒有焊接零件的部位。
聚醯亞胺(POLYIMIDE)補強板具有較高的耐溫性,一般厚度有25μm,50μm,75μm,100μm, 125μm,150μm,175μm,200μm,225μm,250μm,275μm,300μm,350μm,475μm等;常用在有焊接零組件的FPC板上。
玻璃纖維補強板又叫FR-4(GLASS EPOXY)或FR4其厚度為100μm、150μm、200μm、250μm、300μm、350μm、400μm、450μm、500μm、600μm、700μm、800μm、900μm、1.0mm、1.1mm、1.2mm、1.3mm、1.4mm、1.5mm、1.6mm、1.7m、1.8mm、1.9mm、2.0mm、2.2mm、2.4mm、2.5mm、2.5mm、3mm、4mm、5mm、6mm、7mm、8mm、9mm、10mm、15mm、20mm、25mm、30mm、35mm、40mm、45mm、50mm、55mm、60mm、65mm、70mm、75mm、80mm、85mm、90mm、100mm;分為耐高溫FR4,阻燃FR4,耐燒蝕FR4,高強度FR4,高增韌FR4,防靜電FR4板。
黃色補強板、黑色補強板、透明補強板、乳白補強板、棕色補強板、白色補強板、紅色補強板、蘭色補強板、藍色補強板、綠色補強板、青色補強板。
無鹵素補強板、環保補強板、底離子補強板。
阻燃補強板、絕緣補強板、散熱補強板、導電補強板。
複合補強板、單層補強板。
等離子補強板、電暈補強板、磨砂補強板。
熱壓性補強板、感壓性補強板、熱敏性補強板。
熱壓性補強板:利用高溫將補強膠片的熱硬化膠熔化,並利用適當壓力或抽真空使補強膠片緊密貼合在制品上。FPC使用的熱壓性膠也叫熱固膠。熱固膠在一般溫度下為固態,沒有粘性,但當溫度上升到一定程度后,會轉變成具有很強粘性的半固化狀態,此時將FPC與補強板粘住(一般做法是將補強對準貼合位置后,用電烙鐵燙1~2s起單點定位作用。後進行熱壓,即高溫高壓,讓整面膠徹底流動粘合,此時基本很難分離了)。再經過烘烤,進一步對膠做固化。要貼合補強板一般會在流程單上標註此工序,而且會在貼合補強工站下發FPC圖紙,圖紙包含FPC外型,補強外型,兩者貼合位置。
感壓性補強板:無需加熱,製品經過冷壓機壓合,補強就能粘在制品上。
帶膠補強板、無膠補強板。
壓克力膠系補強板,環氧樹脂膠系補強板。
補強板接著劑比較
補強板 | 感壓性接著劑 | 熱硬化型接著劑 |
厚度 | 25~100μm | 25~50μm |
接著強度 | 中 | 高 |
潛變強度 | 低 | 良好 |
耐溶劑性 | 低 | 高 |
焊錫耐熱性 | 良好 | 良好 |
生產性 | 高 | 低 |
材料成本 | 低 | 低 |
加工成本 | 低 | 高 |
開料(製成需要的規格尺寸)→對位或假貼→層壓→烘烤→檢驗→包裝→出貨。
冷藏櫃:存放需冷藏之補強膠片;
預貼機(C/F貼合機):貼合熱壓性補強膠片;
手動貼合治具:貼合冷壓性補強膠片;
真空機:對熱壓性補強貼合完成品進行壓合;
80噸快壓機:對PI類較薄的熱壓性補強貼合完成品進行壓合;
冷壓機:對冷壓性補強進行壓合;
烘箱:烘烤熱壓性補強壓合完成品;
預貼治具;
定位PIN。
使用前必須對PI補強80℃烘烤30分鐘。
建議工作環境:25°C,65%RH。
裁切后的PI補強板應及時使用。如滯留周期超過1天,應對該補強密封保存。
操作過程中必須注意FPC與補強材接合界面的清潔性及前處理。
使用不同的壓合系統必須注意壓合條件的操作及使用的差異性。
PI補強板被熟化烘烤后,應待夾具冷卻,才鬆開夾具取出產品。
壓合完成後的PI補強板不易急速降溫。如使用快壓機,壓合完成後的產品取出后,應放在玻璃纖維布等傳熱效果較慢的載體上;如使用傳壓機,應等產品冷卻到室溫。
現如今補強板種類多種多樣,概括有如下種類及品牌:
聚醯亞胺補強板(PI補強板),材質聚醯亞胺
項目 特 性
厚度 ± 10%
流動度 低5-10;中10-20;高> 20
揮發度 ≥ 3%
剝離強度 >0.8Kg/cm
耐焊性 280 ℃/10sec
耐焊性 280 ℃/10sec
玻璃纖維布補強板(FR4補強板),材質環氧樹脂、玻纖布
相對介電常數≤5.4 1KHZ
介質損耗因數 ≤0.035 1KHZ
尺寸穩定性蝕刻后 0.0005
熱處理后 0.0005
抗電弧性(耐電弧)(S) ≥60
焊接性10 seconds at 288℃
主要品牌 廣惠、南亞
金屬補強板,材質不鏽鋼板
聚酯補強板(PET補強板),材質聚酯