초록

연성 인쇄 회로 기판(FPC)은 기계적 안정성, 전기적 성능 및 환경 적응성을 보장하기 위해 보조재에 크게 의존합니다. 이 기사에서는 먼저 FPC 보조재를 기능적 역할별로 분류하고, 핵심 특성 및 적용 시나리오를 자세히 설명한 다음, 기술 요구 사항, 공정 호환성 및 비용 효율성을 기반으로 체계적인 선택 프레임워크를 구축하여 FPC 산업의 엔지니어링 실무에 대한 참고 자료를 제공합니다.

FPC 보조재 개요

FPC 보조재는 성능을 향상시키거나 특정 기능을 활성화하기 위해 FPC 제조, 조립 또는 작동에 사용되는 기능성 재료를 말합니다. 기능에 따라 네 가지 주요 유형으로 분류됩니다.

1.1 절연 보조재

주로 전도성 층을 격리하고 단락을 방지하는 데 사용됩니다. 일반적인 유형은 다음과 같습니다.

• 폴리이미드(PI) 필름: 고온 저항(200-250°C에서 장기간 사용), 우수한 기계적 강도, FPC 커버 레이어 및 층간 절연에 널리 사용됩니다.
• 폴리에스터(PET) 필름: 비용 효율적이며, 저온(≤120°C) 비중요 절연 시나리오(예: 낮은 발열의 소비자 전자 제품 FPC)에 적합합니다.

1.2 접착 보조재

FPC 층(예: 구리 호일, 절연 필름) 간의 접착 또는 FPC를 구성 요소에 접착하는 데 사용됩니다. 주요 종류:

• 아크릴 접착제: 다양한 기판에 대한 우수한 접착력, 중간 온도 저항(120-150°C), 일반 FPC 라미네이션에 적합합니다.
• 에폭시 접착제: 높은 접착 강도 및 내열성(180-220°C), 고신뢰성 FPC(예: 자동차 전자 제품, 산업 제어)에 이상적입니다.
• 이방성 전도성 필름(ACF): 수직 방향으로 전도성이 있고 수평 방향으로 절연성이 있으며, 미세 피치 FPC-칩 접합(예: OLED 디스플레이 FPC)에 중요합니다.

1.3 차폐 보조재

전자기 간섭(EMI)을 억제하고 FPC 신호를 보호하도록 설계되었습니다. 일반적인 옵션:

• 금속 호일(구리/알루미늄): 높은 EMI 차폐 효율(>80dB)을 가지지만 유연성이 떨어집니다. 유연한 차폐를 위해 PI 필름과 결합되는 경우가 많습니다.
• 전도성 접착제: 금속 입자(은, 니켈)와 혼합되어 차폐 성능과 유연성의 균형을 이루며, 곡선형 FPC 표면에 적합합니다.

1.4 보강 보조재

굽힘 또는 당김에 저항하기 위해 FPC 연결 영역(예: 커넥터 장착 지점)의 기계적 강도를 향상시킵니다. 일반적인 재료:

• FR-4 보강재: 강성, 고강도, 안정적인 삽입력이 필요한 FPC 커넥터에 사용됩니다.
• PI 보강재: 유연하면서도 강하며, 보강과 제한된 굽힘이 모두 필요한 FPC 영역에 적합합니다.

FPC 보조재 선택 기준

선택은 FPC 적용 시나리오, 성능 요구 사항 및 제조 공정에 맞춰야 하며, 다음 핵심 원칙을 따라야 합니다.

2.1 적용 환경과 일치

• 온도: 고온 환경(예: 자동차 엔진 구획, 산업용 오븐)의 경우 PI 필름, 에폭시 접착제 또는 고온 차폐 호일(내열성 >180°C)을 선택합니다. 소비자 전자 제품(예: 스마트폰)의 경우 PET 필름 또는 아크릴 접착제(≤150°C)가 비용 효율적입니다.
• 습도/부식: 습하거나 부식성 환경(예: 해양 전자 제품)의 경우, 습기 방지 접착제(예: 흡습 방지 첨가제가 포함된 에폭시) 및 내식성 차폐 재료(예: 주석 도금 구리 호일)를 선택합니다.
• EMI 요구 사항: 고주파 신호 FPC(예: 5G 통신 모듈)의 경우, 차폐 효율이 >85dB인 차폐 보조재(예: 이중층 구리 호일)를 선택합니다. 저주파 회로의 경우, 전도성 접착제가 기본 요구 사항을 충족할 수 있습니다.

2.2 제조 공정과의 호환성

• 라미네이션 공정: 접착제는 라미네이션 온도 및 압력과 일치해야 합니다(예: 120-150°C 라미네이션의 경우 아크릴 접착제, 180-200°C 라미네이션의 경우 에폭시).
• SMT 조립: 보강재는 리플로우 솔더링 온도(240-260°C)에서 변형되지 않아야 합니다. FR-4 또는 고온 PI 보강재가 선호됩니다.
• 유연성 요구 사항: 동적으로 구부러지는 FPC(예: 접는 휴대폰 힌지)의 경우, 강성 FR-4 보강재를 피하십시오. 유연한 PI 보강재와 우수한 피로 저항성을 가진 아크릴 접착제를 선택하십시오.

2.3 성능과 비용의 균형

• 고신뢰성 시나리오(항공 우주, 의료): 성능을 우선시합니다. 더 높은 비용에도 불구하고 PI 절연, 에폭시 접착제 및 금속 호일 차폐를 선택합니다.
• 소비자 전자 제품(저비용 대량 생산): 비용과 기본 성능의 균형을 맞춥니다. PET 필름, 아크릴 접착제 및 전도성 접착제를 사용하여 전체 비용을 절감합니다.

2.4 산업 표준 준수

보조재는 제품 규정 준수 및 시장 접근을 보장하기 위해 관련 표준(예: 환경 보호를 위한 RoHS, 자동차/산업용 FPC의 난연성을 위한 UL94)을 충족해야 합니다.

결론

FPC 보조재는 FPC 성능 및 신뢰성에 필수적입니다. 선택에는 적용 환경, 공정 호환성 및 비용 효율성에 대한 포괄적인 분석이 필요합니다. 기능을 기준으로 보조재를 분류하고 체계적인 선택 기준을 따르면, 엔지니어는 소비자 전자 제품, 자동차 및 항공 우주와 같은 산업의 다양한 요구 사항을 충족하면서 FPC 설계 및 제조를 최적화할 수 있습니다.