Abstrak

Sirkuit Cetak Fleksibel (FPC) sangat bergantung pada bahan tambahan untuk memastikan stabilitas mekanik, kinerja listrik, dan kemampuan beradaptasi terhadap lingkungan. Artikel ini pertama-tama mengklasifikasikan bahan tambahan FPC berdasarkan peran fungsionalnya, menguraikan sifat-sifat intinya dan skenario aplikasi, kemudian menetapkan kerangka seleksi sistematis berdasarkan persyaratan teknis, kompatibilitas proses, dan efektivitas biaya, memberikan referensi untuk praktik rekayasa di industri FPC.

Ikhtisar Bahan Tambahan FPC

Bahan tambahan FPC mengacu pada bahan fungsional yang digunakan dalam manufaktur, perakitan, atau pengoperasian FPC untuk meningkatkan kinerja atau memungkinkan fungsi tertentu. Mereka dikategorikan menjadi empat jenis utama berdasarkan fungsionalitas:

1.1 Bahan Tambahan Isolasi

Terutama digunakan untuk mengisolasi lapisan konduktif dan mencegah korsleting. Jenis yang umum termasuk:

• Film Polyimide (PI): Ketahanan suhu tinggi (penggunaan jangka panjang pada 200-250°C), kekuatan mekanik yang sangat baik, banyak diterapkan pada lapisan penutup FPC dan isolasi antar lapisan.
• Film Poliester (PET): Hemat biaya, cocok untuk skenario isolasi suhu rendah (≤120°C) yang tidak kritis (misalnya, elektronik konsumen FPC dengan pembangkit panas rendah).

1.2 Bahan Tambahan Perekat

Digunakan untuk ikatan antara lapisan FPC (misalnya, foil tembaga, film isolasi) atau ikatan FPC ke komponen. Varietas utama:

• Perekat Akrilik: Daya rekat yang baik ke berbagai substrat, ketahanan suhu sedang (120-150°C), cocok untuk laminasi FPC umum.
• Perekat Epoksi: Kekuatan ikatan dan ketahanan panas yang tinggi (180-220°C), ideal untuk FPC keandalan tinggi (misalnya, elektronik otomotif, kontrol industri).
• Film Konduktif Anisotropik (ACF): Konduktif dalam arah vertikal dan mengisolasi dalam arah horizontal, sangat penting untuk ikatan FPC-ke-chip dengan jarak yang halus (misalnya, FPC tampilan OLED).

1.3 Bahan Tambahan Pelindung

Dirancang untuk menekan interferensi elektromagnetik (EMI) dan melindungi sinyal FPC. Pilihan tipikal:

• Foil Logam (Tembaga/Aluminium): Efisiensi pelindung EMI tinggi (>80dB), tetapi fleksibilitas buruk; sering dikombinasikan dengan film PI untuk pelindung fleksibel.
• Perekat Konduktif: Dicampur dengan partikel logam (perak, nikel), menyeimbangkan kinerja pelindung dan fleksibilitas, cocok untuk permukaan FPC yang melengkung.

1.4 Bahan Tambahan Penguat

Meningkatkan kekuatan mekanik area koneksi FPC (misalnya, titik pemasangan konektor) untuk menahan pembengkokan atau penarikan. Bahan umum:

• Penguat FR-4: Kaku, kekuatan tinggi, digunakan untuk konektor FPC yang membutuhkan gaya penyisipan yang stabil.
• Penguat PI: Fleksibel namun kuat, cocok untuk area FPC yang membutuhkan penguatan dan pembengkokan terbatas.

Kriteria Seleksi Bahan Tambahan FPC

Seleksi harus selaras dengan skenario aplikasi FPC, persyaratan kinerja, dan proses manufaktur, mengikuti prinsip-prinsip inti ini:

2.1 Cocok dengan Lingkungan Aplikasi

• Suhu: Untuk lingkungan bersuhu tinggi (misalnya, kompartemen mesin otomotif, oven industri), pilih film PI, perekat epoksi, atau foil pelindung suhu tinggi (ketahanan panas >180°C); untuk elektronik konsumen (misalnya, ponsel pintar), film PET atau perekat akrilik (≤150°C) hemat biaya.
• Kelembaban/Korosi: Di lingkungan yang lembab atau korosif (misalnya, elektronik kelautan), pilih perekat tahan lembab (misalnya, epoksi dengan aditif anti-higroskopis) dan bahan pelindung tahan korosi (misalnya, foil tembaga berlapis timah).
• Persyaratan EMI: Untuk FPC sinyal frekuensi tinggi (misalnya, modul komunikasi 5G), pilih bahan tambahan pelindung dengan efisiensi pelindung >85dB (misalnya, foil tembaga lapis ganda); untuk sirkuit frekuensi rendah, perekat konduktif dapat memenuhi kebutuhan dasar.

2.2 Kompatibilitas dengan Proses Manufaktur

• Proses Laminasi: Perekat harus sesuai dengan suhu dan tekanan laminasi (misalnya, perekat akrilik untuk laminasi 120-150°C, epoksi untuk laminasi 180-200°C).
• Perakitan SMT: Penguat tidak boleh berubah bentuk di bawah suhu penyolderan reflow (240-260°C); Penguat FR-4 atau PI suhu tinggi lebih disukai.
• Persyaratan Fleksibilitas: Untuk FPC yang ditekuk secara dinamis (misalnya, engsel ponsel lipat), hindari penguat FR-4 yang kaku; pilih penguat PI fleksibel dan perekat akrilik dengan ketahanan lelah yang baik.

2.3 Keseimbangan Kinerja dan Biaya

• Skenario Keandalan Tinggi (Dirgantara, Medis): Prioritaskan kinerja—pilih isolasi PI, perekat epoksi, dan pelindung foil logam, bahkan dengan biaya yang lebih tinggi.
• Elektronik Konsumen (Produksi Massal Biaya Rendah): Seimbangkan biaya dan kinerja dasar—gunakan film PET, perekat akrilik, dan perekat konduktif untuk mengurangi biaya keseluruhan.

2.4 Kepatuhan terhadap Standar Industri

Bahan tambahan harus memenuhi standar yang relevan (misalnya, RoHS untuk perlindungan lingkungan, UL94 untuk ketahanan api di FPC otomotif/industri) untuk memastikan kepatuhan produk dan akses pasar.

Kesimpulan

Bahan tambahan FPC sangat diperlukan untuk kinerja dan keandalan FPC. Pemilihannya membutuhkan analisis komprehensif terhadap lingkungan aplikasi, kompatibilitas proses, dan efektivitas biaya. Dengan mengklasifikasikan bahan tambahan berdasarkan fungsi dan mengikuti kriteria seleksi sistematis, para insinyur dapat mengoptimalkan desain dan manufaktur FPC, memenuhi beragam kebutuhan industri seperti elektronik konsumen, otomotif, dan dirgantara.