一.名词介绍:
补强板又叫Stiffeners,加强板,增强板,支撑板,保强板,裙托板,撑托板,托强板,加强筋。补强板主要用在建筑,石油管道,机工设备,电子产品等。在电子产品中FPC柔性电路板中被广泛使用,补强板主要解决柔性电路板的柔韧度性,提高插接部位的强度,方便产品的整体组装。
二.常用材质
补强板目前主要有不锈钢补强板、铝箔补强板、聚脂补强板、聚酰亚胺补强板、玻璃纤维补强板、聚四氟乙烯补强板、聚碳酸酯补强板。在挠性电路板行业中广惠、百强、泽成、BENCH、Growing、巴菲特、毅联等都是做得不错的。
各种材料补强板比较
补强板 | 酚醛树脂 | 玻璃纤维布 | PET | PI | 金属板 |
对焊锡的耐热性 | 0.6~2.4㎜ | 0.1~2.4㎜ | 0.025~0.25㎜ | 0.0125~0.125㎜ | 无特别限制 |
可使用温度 | 可 | 良好 | 不可 | 良好 | 良好 |
机械强度 | 大 | 大 | 小 | 小 | 大 |
热硬化型接着剂 | 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 | 承载接脚零件 | 承载有接脚的SMT零件 | 连接器插头 | 承载SMT零件 | 承载SMT零件 |
其他 | 具形成型 |
不锈钢补强板:不易变形,有较高的强度,能够起到导电和感应的作用,比如金手指背面的补强钢片,用来增加金手指的硬度和厚度,便于拔插,FPC钢补强的厚度一般为0.1mm、0.12mm、0.15mm、0.18mm、0.2mm、0.25mm、0.3mm等。FPC钢补强材质有不锈钢304、301等。FPC钢补强使用范围在移动电话、智能手机、笔记本电脑、航空航天、医疗器械、数码相机、汽车仪表等压制模块或液晶片的链接部件的FPC,目前用在手机摄像头部位最多。传统FPC补强板一般都是采用开磨具冲压成型,但是冲压工艺比较粗糙,公差大,而且精度不高,毛刺难以清理干净,容易对线路板形成短路或断路的影响,现在大部份的钢片补强采用的是化学蚀刻的工艺制作,蚀刻工艺解决了工业生产中对高精密零部件的要求,这种先进工艺制做的FPC补强板,最小孔径可以达到0.1mm,并且孔壁垂直,没有任何毛刺;平面度保持在0.02mm以下,最小公差可做到+/-0.01mm,是目前国内比较流行的做法。
铝箔补强板:一般是用在散热要求较高的部位,如台灯,LED灯,目前常用的做法是采用阳极氧化做法,颜色有多种。
聚脂补强板:聚酯(POLYESTER)补强板常用厚度为125μm,150μm,155μm,160μm, 165μm,175μm,180μm,188μm,223μm,225μm,228μm,250μm,282μm,300μm, 350μm等;常用在没有焊接零件的部位。
聚酰亚胺补强板:聚酰亚胺(POLYIMIDE)补强板具有较高的耐温性,一般厚度有25μm,50μm,75μm,100μm, 125μm,150μm,175μm,200μm,225μm,250μm,275μm,300μm,350μm,475μm等;常用在有焊接零组件的FPC板上。
玻璃纤维补强板、玻璃纤维补强板又叫FR-4(GLASS EPOXY)或FR4其厚度为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;分为耐高温FR4,阻燃FR4,耐烧蚀FR4,高强度FR4,高增韧FR4,防静电FR4板。
参数名称 | 单位 | 标准及技术要求 | ||
外观 | 表面平整,色泽均匀,无皱,无破损,无颗粒,无印刷缺陷等现象 | |||
原料组成 | 耐燃PET薄膜+阻燃饱和聚酯树脂 | |||
断裂伸长率 | % | TD | ≥80 | ASTM-D-882 |
MD | ≥80 | |||
抗拉强度 | Mpa | TD | ≥175 | ASTM-D-882 |
MD | ≥175 | |||
剥离强度 | N/in | 胶层-胶层 | ≥30 | 热熔测试Hot molt test: |
150℃& 3soconds | ||||
压力大小Pressure:0.3Mpa voltage | ||||
胶层-Cu | 拉伸速度Stretching speed:100mm/min | |||
热收缩率 | % | -0.30≤TD≤0.30 | ASTM-D-1204 | |
-0.30≤MD≤0.30 | (160℃x30min) | |||
阻燃性 |
| VTM-0 | UL510,UL94 | |
耐热性 |
| 90℃×100h,绝缘阻抗和耐电压符合要求 | ||
耐湿性 |
| 40℃,96%RH×100h,绝缘阻抗和耐电压符合要求 | ||
破坏电压 | V | DC500V/min不击穿 | ||
绝缘阻抗 | Ω.cm | 3.0x1013 | IEC60617 | |
使用温度 | ℃ | -25℃-250℃ | ||
化学特性 | 弱酸碱,醇类,烃,酯,氧化物类,油,脂肪类 | 良好 | ||
强酸、强碱类 | 弱 | |||
苯,酚,醛,酮,汽油类 | 不合 |
三.补强板的颜色
黄色补强板、黑色补强板、透明补强板、乳白补强板、棕色补强板、白色补强板、红色补强板、兰色补强板、蓝色补强板、绿色补强板、青色补强板。
四.补强板环保等级
无卤素补强板、环保补强板、底离子补强板。
五.补强板的功能区别
阻燃补强板、绝缘补强板、散热补强板、导电补强板。
六.补强板的加工方法
复合补强板、单层补强板。
七.补强板的处理方法
等离子补强板、电晕补强板、磨砂补强板。
八.补强板的使用方法
热压性补强板、感压性补强板、 热敏性补强板。
热压性补强板:利用高温将补强胶片的热硬化胶熔化,并利用适当压力或抽真空使补强胶片紧密贴合在制品上。FPC使用的热压性胶也叫热固胶。热固胶在一般温度下为固态,没有粘性,但当温度上升到一定程度后,会转变成具有很强粘性的半固化状态,此时将FPC与补强板粘住(一般做法是将补强对准贴合位置后,用电烙铁烫1~2s起单点定位作用。后进行热压,即高温高压,让整面胶彻底流动粘合,此时基本很难分离了)。再经过烘烤,进一步对胶做固化。要贴合补强板一般会在流程单上标注此工序,而且会在贴合补强工站下发FPC图纸,图纸包含FPC外型,补强外型,两者贴合位置。
感压性补强板:无需加热,制品经过冷压机压合,补强就能粘在制品上。
九.补强板的涂胶方法
带胶补强板、无胶补强板。
十.补强板的胶系
压克力胶系补强板,环氧树脂胶系补强板。
补强板接着剂比较:
补强板 | 感压性接着剂 | 热硬化型接着剂 |
厚度 | 25~100μm | 25~50μm |
接着强度 | 中 | 高 |
潜变强度 | 低 | 良好 |
耐溶剂性 | 低 | 高 |
焊锡耐热性 | 良好 | 良好 |
生产性 | 高 | 低 |
材料成本 | 低 | 低 |
加工成本 | 低 | 高 |
十一.补强板贴合工艺流程
开料(制成需要的规格尺寸 )→对位或假贴→层压→烘烤→检验→包装→出货。
十二.补强板贴合时使用到的设备和治具
冷藏柜:存放需冷藏之补强胶片;
预贴机(C/F贴合机):贴合热压性补强胶片;
手动贴合治具:贴合冷压性补强胶片;
真空机:对热压性补强贴合完成品进行压合;
80吨快压机:对PI类较薄的热压性补强贴合完成品进行压合;
冷压机:对冷压性补强进行压合;
烘箱:烘烤热压性补强压合完成品;
预贴治具;
定位PIN。
十三.PI补强板操作注意事项
使用前必须对PI补强80℃烘烤30分钟。
建议工作环境:25°C,65%RH。
裁切后的PI补强板应及时使用。如滞留周期超过1天,应对该补强密封保存。
操作过程中必须注意FPC与补强材接合界面的清洁性及前处理。
使用不同的压合系统必须注意压合条件的操作及使用的差异性。
PI补强板被熟化烘烤后,应待夹具冷却 ,才松开夹具取出产品。
压合完成后的PI补强板不易急速降温。如使用快压机,压合完成后的产品取出后,应放在玻璃纤维布等传热效果较慢的载体上;如使用传压机,应等产品冷却到室温。
十四.规格型号
品 名 | 型号 | 厚度 | 规格(Specifications) |
白色有卤素FR4补强板 | |||
FR4补强板 | GFR150 | FR4(6mil)=150μm | W:250mm*L:305mm |
FR4补强板 | GFR200 | FR4(8mil)=200μm | W:250mm*L:305mm |
FR4补强板 | GFR250 | FR4(10mil)=250μm | W:250mm*L:305mm |
FR4补强板 | GFR300 | FR4(12mil)=300μm | W:250mm*L:305mm |
FR4补强板 | GFR350 | FR4(14mil)=350μm | W:250mm*L:305mm |
FR4补强板 | GFR400 | FR4(16mil)=400μm | W:250mm*L:305mm |
FR4补强板 | GFR500 | FR4(20mil)=500μm | W:250mm*L:, 305mm |
FR4补强板 | GFR600 | FR4(24mil)=600μm | W:250mm*L:305mm |
FR4补强板 | GFR700 | FR4(28mil)=700μm | W:250mm*L:305mm |
FR4补强板 | GFR750 | FR4(30mil)=750μm | W:250mm*L:305mm |
FR4补强板 | GFR800 | FR4(32mil)=800μm | W:250mm*L:305mm |
FR4补强板 | GFR1000 | FR4(40mil)=1000μm | W:250mm*L:305mm |
FR4补强板 | GFR1200 | FR4(48mil)=1200μm | W:250mm*L:305mm |
FR4补强板 | GFR1500 | FR4(60mil)=1500μm | W:250mm*L:305mm |
FR4补强板 | GFR1600 | FR4(64mil)=1600μm | W:250mm*L:305mm |
FR4补强板 | GFR2000 | FR4(80mil)=2000μm | W:1020mm*L:1220mm |
FR4补强板 | GFR3000 | FR4(120mil)=3000μm | W:1020mm*L:1220mm |
黄色无卤素FR4补强板 | |||
FR4补强板 | SAR150 | FR4(6mil)=150μm | W:250mm*L:305mm |
FR4补强板 | SAR200 | FR4(8mil)=200μm | W:250mm*L:305mm |
FR4补强板 | SAR250 | FR4(10mil)=250μm | W:250mm*L:305mm |
FR4补强板 | SAR300 | FR4(12mil)=300μm | W:250mm*L:305mm |
FR4补强板 | SAR350 | FR4(14mil)=350μm | W:250mm*L:305mm |
FR4补强板 | SAR400 | FR4(16mil)=400μm | W:250mm*L:305mm |
FR4补强板 | SAR500 | FR4(20mil)=500μm | W:250mm*L:305mm |
FR4补强板 | SAR600 | FR4(24mil)=600μm | W:250mm*L:305mm |
FR4补强板 | SAR700 | FR4(28mil)=700μm | W:250mm*L:305mm |
FR4补强板 | SAR750 | FR4(30mil)=750μm | W:250mm*L:305mm |
FR4补强板 | SAR800 | FR4(32mil)=800μm | W:250mm*L:305mm |
FR4补强板 | SAR1000 | FR4(40mil)=1000μm | W:250mm*L:305mm |
FR4补强板 | SAR1200 | FR4(48mil)=1200μm | W:250mm*L:305mm |
FR4补强板 | SAR1500 | FR4(60mil)=1500μm | W:250mm*L:305mm |
FR4补强板 | SAR1600 | FR4(64mil)=1600μm | W:250mm*L:305mm |
黑色有卤素FR4补强板 | |||
FR4补强板 | GBR150 | FR4(6mil)=150μm | W:250mm*L:305mm |
FR4补强板 | GBR200 | FR4(8mil)=200μm | W:250mm*L:305mm |
FR4补强板 | GBR250 | FR4(10mil)=250μm | W:250mm*L:305mm |
FR4补强板 | GBR300 | FR4(12mil)=300μm | W:250mm*L:305mm |
FR4补强板 | GBR350 | FR4(14mil)=350μm | W:250mm*L:305mm |
FR4补强板 | GBR400 | FR4(16mil)=400μm | W:250mm*L:305mm |
FR4补强板 | GBR500 | FR4(20mil)=500μm | W:250mm*L:305mm |
FR4补强板 | GBR600 | FR4(24mil)=600μm | W:250mm*L:305mm |
FR4补强板 | GBR700 | FR4(28mil)=700μm | W:250mm*L:305mm |
FR4补强板 | GBR750 | FR4(30mil)=750μm | W:250mm*L:305mm |
FR4补强板 | GBR800 | FR4(32mil)=800μm | W:250mm*L:305mm |
FR4补强板 | GBR1000 | FR4(40mil)=1000μm | W:250mm*L:305mm |
FR4补强板 | GBR1200 | FR4(48mil)=1200μm | W:250mm*L:305mm |
FR4补强板 | GBR1500 | FR4(60mil)=1500μm | W:250mm*L:305mm |
FR4补强板 | GBR1600 | FR4(64mil)=1600μm | W:250mm*L:305mm |