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浅谈柔性线路板的发展及应用前景

发布时间:2016-07-15 08:15:41 分类:资料下载

 摘要:随着电子产品的更新换代,FPC(柔性线路板)凭借其独特的优势迎合了电子产品轻、薄、短、小的发展趋势,在电子信息产业领域扮演了重要的基石角色。本文通过对FPC在实际应用领域的分析,尤其是对其在手机、汽车、医疗监护设备三大领域的应用进行剖析论述,对FPC未来的发展前景做出展望。

 

  关键词:FPC FPCA FPC应用 汽车电子 医疗监护设备 SMT 手机

 

  一、柔性线路板概述

 

  柔性线路板(Flexible Printed Circuit,FPC)又称软性线路板、挠性线路板,简称软板或FPC,具有配线密度高、重量轻、厚度薄、配线空间限制较少、灵活度高等优点,完全符合电子产品轻薄短小的发展趋势,是满足电子产品小型化和移动要求的有效解决方法。FPC可以自由弯曲、卷绕、折叠,并能承受数百万次的动态弯曲而不损坏导线,可依照空间布局要求任意安排,并在三维空间任意移动和伸缩,从而达到元器件装配和导线连接的一体化的效果。FPC可大大缩小电子产品的体积和重量,适用电子产品向高密度、小型化、高可靠方向发展的需要。因此,广泛应用于PC及周边产品、汽车电子、医疗器械、通讯产品和消费性电子产品等领域。

 

  FPCA(Flexible Printed Circuit Assembly)产品,即FPC组件,为FPC业务的产业链延伸,行业内的主流技术为SMTSMT(Surface Mount Technology)即电子电路表面组装技术,也称为表面贴装或表面安装技术。它是一种将无引脚或短引线表面组装元器件(简称SMC/SMD,中文称片状元器件)安装在印制电路板的表面或其他基板的表面上,通过回流焊或浸焊等方法加以焊接组装的电路装连技术。应用SMT技术有以下优点:

 

  第一,组装密度高、电子产品体积小、重量轻,贴片元件的体积和重量只有传统插装元件的1/10左右,一般采用SMT之后,电子产品体积缩小40%~60%,重量减轻60%~80%。第二,可靠性高,抗震能力强,焊点缺陷率低,高频特性好。第三,减少了电磁和射频干扰。第四,易于实现自动化,提高生产效率。第五,节省材料、能源、设备、人力、时间等。

 

  二、柔性线路板的应用

 

  电子产品轻、薄、短、小的需求潮流,使FPC迅速从军用品转到了民用,转向消费类电子产品,近年来涌现出来的几乎所有的高科技电子产品都大量采用了柔性电路板。日本学者召仓研史在《高密度挠性印制电路板》一书说:几乎所有的电气产品内部都使用了柔性电路板,而今恐怕很难找到不使用柔性电路板的稍微复杂的电子产品了。

 

  三、柔性线路板的市场前景

 

  《当前优先发展的高技术产业化重点领域指南(2011年度)》中提到:国家发改委、科技部、工业和信息化部、商务部和信息产权局决定,将高档片式元器件、高密度多层印刷电路板和柔性电路板列为当前重点优先发展的信息高技术产业化领域之一。随着信息化、智能化建设的不断推进,市场对柔性线路板的需求也将越来越大。

 

  (1)手机市场。就手机而言,FPC在手机中主要作为折叠、旋转等部位讯号连接的零件,目前一般手机内应用3片以上的FPC,随着讲求轻、薄、短、小的高功能手机流行,带动FPC需求。FPC可应用于手机弯折处、LCD模组、相机模组、按键、侧键、天线、电池控制等功能中。目前FPC在手机转折处(Hinge Part)应用最多,常见的有折叠式、滑盖式、掀盖式到立体旋转式机体,多为双面或多层FPC设计,是FPC在手机应用中产值最大者。至于按键FPC、照相模组、天线或电池用FPC,则为手机设计者的选择性设计。在上述选择性功能将逐步纳入手机标准化设计的态势下,有助提高FPC用量。工业和信息化部发布的2014年通信运营业统计公报显示,2014年,全国电话用户净增3942.6万户,总数达到15.36亿户,增长2.6%,比上年回落5个百分点。其中,移动电话用户净增5698万户,总数达12.86亿户,移动电话用户普及率达94.5部/百人,比上年提高3.7部/百人。而以苹果和安卓手机为主导的智能手机已经成为移动电话用户的首选,据《2013-2014年中国手机/智能手机市场研究年度总报告》预测,2015年全球智能手机用户比例首次超过全球人口的十分之一,到2018年,全球三分之一的消费者将是智能手机用户,总数超过25.6亿人。2018年智能手机用户指数代表了全球移动手机用户的一半,这意味着功能手机将成为电子通讯领域的少数派。智能手机的FPC含量高于一般电子产品,智能手机采用5~12片FPC、高于功能型手机的1~5片,每台智能手机FPC产值约为功能型手机的2~3倍。如此巨大的市场必然带动与之相关领域的飞速发展,智能手机的相机模组、天线、显示器、USB排线等等都离不开FPC的身影。

 

  (2)汽车电子化市场。在汽车电子化的趋势下,车用的控制系统,如仪表板显示、空气品质、音响、显示器、传感器等,高讯号传输量和高信赖度的要求使FPC开始展现其优点,在FPC组件精密的趋势下,加上立体结构的车体,配线区狭窄且弯折的特点,采用FPC组件更能符合设计的要求。根据中国汽车工业协会的数据,2014年,我国汽车产销同比增长7.26%和6.86%。其中乘用车产销同比增长10.15%和9.89%,依然是增长主力。

 

  (3)医疗监护设备。过去十几年来,中国医疗器械市场销售规模由2001年的179亿元增长到2013年的2120亿元,剔除物价因素影响,13年间增长了11.84倍。据中国医药物资协会医疗器械分会抽样调查统计,2014全年全国医疗器械销售规模约2556亿元,比上年度的2120亿元增长了436亿元,增长率为20.06%。医疗监护设备作为医院等医疗机构的常规医疗设备,已逐步成为大、中型医院所普遍采用。随着我国经济的快速发展,国家对县级、乡镇、社区等基层医疗卫生体系建设的重视,在老龄化、二胎政策、消费升级、医改投入、政策扶持等内外需求的共同促进下,以及目前国内整体水平维持在较低水平的情况下,医疗监护设备仍有相当大的发展空间,国内的医疗器械行业发展前景值得期待。

 

  综上所述,随着社会对信息化、智能化的要求不断提高,并且几乎渗透到各行各业,正如文中提到的,已经很难找到不使用FPC以及FPC组件的稍微复杂的电子产品了。随着国家将进一步加大在各领域电子信息化建设的投资,下游领域电子信息化建设步伐的加快,必然带动FPC以及FPC组件行业的发展。同时,4G业务已在全国范围内全面铺开,这也将为柔性印制电路板行业带来新的发展机遇。

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