美国市场上的几款柔性电路材料

目前在美国的杜邦(Du Pont)公司、ICI Americas公司、Rogers公司和Sheldahl公司作为柔性电路材料的供应商,推出了能够满足特别要求的柔性电路叠层结构。美国杜邦公司除了提供聚酰亚胺丙烯酸结构材料以外,也能够提供纯聚酰亚胺叠层结构材料。杜邦公司的Kapton聚酰亚胺薄膜作为一种基础材料,应用在了它的诸多Pyralux品牌产品中,包括Pyralux FR(Flame retardant阻燃型)和LF覆铜层压材料、粘接层片和覆盖层,在Pyralux AP层压材料之中也包含有Kapton薄膜。

Pyralux FR覆铜层压材料是一种通过采用具有专利权的阻燃型C级丙烯酸粘接剂,将铜箔粘接在Dupont Kapton聚酰亚胺薄膜一侧或者两侧的复合材料。在Pyralux FR材料系列中的层粘接剂,采用的是B级改良型丙烯酸材料。

Pyralux FR粘接层是在Kapton薄膜的两侧覆盖上B级丙烯酸粘接剂。Pyralux FR覆盖层是一种在一侧覆盖有B级丙烯酸粘接剂的Kapton薄膜复合材料。对于Pyralux LF系列材料来说,除了不含阻燃剂以外,其它类似于在Pyralux FR系列材料中所作的考虑。

Pyralux PC是一种可照相成像(Photoimageable)的覆盖层,它是由丙烯酸、氨基甲酸乙酯和酰亚胺为基础的材料综合而成。它适合于无线电通讯、计算机、工业和医疗电子仪器等对反复柔性循环操作有要求的应用场合使用。但是它不能够很好地适合于剧烈变化的柔性应用场合。

Pyralux AP双侧覆铜叠层材料是一种粘接有铜箔的Kapton聚酰亚胺无粘接剂化合物,在超过200℃的情况下,能够提供热稳定性。美国亚利桑那州Chandler的Rogers Corporation公司推出的R/fle×2005阻燃型材料系列中,采用了Kapton薄膜作为基础材料。该材料系列采用Kapton基础材料作为覆盖层,使用阻燃型粘接剂粘接薄膜和覆铜Kapton叠层的化合物。Rogers公司同时也推出了一种为Flex-imide3000型的无粘接剂的叠层材料,它是一种以聚酰亚胺为基础的覆铜叠层材料,它能够在160℃的温度下连续地工作。

基于聚乙烯naphthalate(Polyethylene Naphthalate简称:PEN)的绝缘薄膜是一种类似于聚酯的材料,它是由美国ICI Americas公司推出的。在PEN和聚酯(PET)之间所存在的主要差异是前者具有良好的热性能,Kalades PEN薄膜所呈现出的玻璃转化温度(Tg)为120℃,远高于PET薄膜的Tg。Kaladex薄膜的这种特性,以及所具有的几何尺寸稳定性和耐化学性,使之适合于作为PET和聚酰亚胺的替代物进行使用。

在美国明尼苏达州Northfield的Sheldahl公司制造出了各种各样的无粘接剂柔性电路材料,用于满足它的Novaclad和Novaflex产品生产线的使用。Navaclad是一种聚酰亚胺铜化合物,可以按照设计师的要求规定所用铜箔的厚度和特性。Navaclad G2200型覆铜叠层材料具有增强耐化学性和耐热性的特点,它能够通过在超过150℃的温度环境下,所进行的1000小时的性能测试。

最近Sheldahl公司又推出了Novaclad G2300型和G2400型叠层材料,它们在150℃的温度环境下,也通过了1000小时的长期加热老化测试。该公司推出的Novaclad G2400 MCM级材料能够满足多芯片模块(Multichip Modules简称MCM)和芯片规模封装(Chip Scale Packages简称CSP)所提出的挑战。这种叠层材料为了满足激光形成微孔,免除了填料。为了能够满足贵金属镀覆的要求,例如:钯和无电解Ni/A u的需要,它也采用薄铜以形成精细引线图像和增强耐化学性能。Novaclad G2400型材料在薄膜和铜之间的光滑表面,提供了在高速信号情况下的电性能改善。在已有的Novaclad产品中,Sheldahi公司使用了其基于真空金属喷镀(Vacuum metallization)的专利技术,将一张铜薄层施加至聚酰亚胺薄膜的表面上,然后这材料被电镀到规定的厚度以形成Novaclad基础材料。这样所形成的材料结构既薄又轻,具有抗极端高温和化学反应的能力,并且能够适合于动态柔性应用场合。

Novaclad基础材料也被用来形成Novaflex无粘接剂柔性电路,在全部电路成像了以后,再使用Novaflex绝缘层。为了能够满足恶劣环境的设计需要,Novaflex无粘接剂互连系统提供了进一步增强柔顺性、耐化学反应特性、高温特性和非常良好的热耗散效果。

在美国罗得艾兰州Cranston的Roly-Flex Circuits公司开发出了一种柔性电路技术,它有别于常规的方法,它不使用铜导体和粘接剂以形成电路,仅采用一种渗入银粉的导电印剂,通过印刷附着到聚酯绝缘薄膜基础材料上。一种称为Poly-Solder的导电环氧树脂能够用来将表面贴装器件(SMD)粘接至该柔性电路之上。通过在第一层导电层上覆盖上一层聚合物基础绝缘层,然后再添加上第二层导电层的方式,能够形成多层柔性电路,导电通孔提供了层与层之间的互连。这种常规柔性电路的替代方式,适合于40℃~85℃的工作温度范围内的使用,目前已被广泛应用于无线电通讯、键盘、温度自动调节器、电子游戏机、显示器和医疗电子仪器之中。

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