FPC在動力電池上的應用與汽車FPC柔性電路板清洗介紹
按最近的研報分析稱,動力電池FPC需求在迅速起量有望成為未來新的需求增長點,最新數據顯示,汽車PCB中,FPC的占比已經由12%提升至15%。與此同時未來VR等智能穿戴設備如果放量,也將成為FPC的增長點。柔性線路板(Flexible Printed Circuit 簡稱FPC)又稱軟性線路板、撓性線路板,在歷史上的角色是電纜線束的替代品,種類有單面板、雙面板、多層板和軟硬結合板。
汽車FPC在動力電池,主要是鋰電池上的應用目的是替代傳統的銅線線束,此前,新能源汽車動力電池采集線采用傳統銅線線束方案,常規線束由銅線外部包圍塑料而成,對空間的擠占大。相較銅線線束,FPC由于其高度集成、超薄厚度、超柔軟度等特點,在安全性、輕量化、布局規整等方面具備突出優勢。
一、什么是FPC
FPC的英文全拼FlexiblePrintedCircuit,其中文意思是柔性印制線路板,簡稱軟板。與它對應的是PCB,英文全拼PrintedCircuitBoard,其中文意思是鋼性印制線路板,簡稱硬板;
具體來看,FPC是以聚酰亞胺或聚酯薄膜等繞行基材制成的高度可靠、絕佳可撓的印刷電路板,FPC具有配線密度高、體積小、輕薄、裝連一致性、可折疊彎曲、三維布線、散熱性好等其他類別PCB無法比擬的優勢,符合下游電子行業智能化、便攜化、輕薄化的趨勢。
二、FPC在新能源車上的具體應用:目前FPC應用涵蓋車燈、顯示模組、BMS(電池管理系統)/VCU(整車控制器)/MCU(核心功率電子單元)三大動力控制系統、傳感器、高級輔助系統等相關場景。
據戰新PCB產業研究所預計單車FPC用量將超過100片。尤其新能源汽車的大發展帶動車載動力電池用FPC需求大幅增長。
三、在鋰電池上的具體應用:FPC在動力電池上的應用主要是替代傳統的銅線線束。
采集線是新能源汽車BMS系統所需配備的重要部件,實現監控新能源動力電池電芯的電壓和溫度,保護汽車動力電池電芯等等。
此前新能源汽車動力電池采集線采用傳統銅線線束方案,常規線束由銅線外部包圍塑料而成,對空間的擠占大。
相較銅線線束,FPC由于其高度集成、超薄厚度、超柔軟度等特點,在安全性、輕量化、布局規整等方面具備突出優勢。
四、汽車FPC柔性電路板清洗
柔性電路板上的污染物有多種,可歸納為離子型和非離子型兩大類。離子型污染物接觸到環境中的濕氣,通電后發生電化學遷移,形成樹枝狀結構體,造成低電阻通路,破壞了柔性電路板功能。非離子型污染物可穿透PCB 的絕緣層,在PCB板表層下生長枝晶。除了離子型和非離子型污染物,還有粒狀污染物,例如焊料球、焊料槽內的浮點、灰塵、塵埃等,這些污染物會導致焊點質量降低、焊接時焊點拉尖、產生氣孔、短路等等多種不良現象。
通常認為清洗表面貼裝組件非常難,因為,有時候表面貼裝元件和柔性電路板之間的托高高度很低,形成極小的間隙,可能會截留助焊劑,導致在清洗過程中難以去除助焊劑。事實上,如果在選擇清洗工藝及設備時適當注意,且焊接和清潔工藝得到適當的控制,那么清洗表面貼裝組件就不應該有問題,即使使用了侵蝕性助焊劑。然而需要強調的是,當使用侵蝕性水溶性助焊劑時,良好的工藝控制是必不可少的。
針對柔性電路板電子制程精密焊后清洗的不同要求,合明科技在水基清洗方面有比較豐富的經驗,對于有著低表面張力、低離子殘留、配合不同清洗工藝使用的情況,自主開發了較為完整的水基系列產品,精細化對應涵蓋從半導體封裝到PCBA組件終端,包括有水基清洗劑和半水基清洗劑,堿性水基清洗劑和中性水基清洗劑等。具體表現在,在同等的清洗力的情況下,合明科技的兼容性較佳,兼容的材料更為廣泛;在同等的兼容性下,合明科技的清洗劑清洗的錫膏種類更多(測試過的錫膏品種有ALPHA、SMIC、INDIUM、SUPER-FLEX、URA、TONGFANG、JISSYU、HANDA、OFT、WTO等品牌;測試過的焊料合金包括SAC305、SAC307、6337、925等不同成分),清洗速度更快,離子殘留低、干凈度更好。
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以上為本公司一些經驗的累積,因工藝問題內容廣泛,沒有面面俱到,只對常見問題作分析,隨著電子產業的不斷更新換代,新的工藝問題也不斷出現,本公司自成立以來不斷的追求產品的創新,做到與時俱進,熟悉各種生產復雜工藝,能為各種客戶提供全方位的工藝、設備、材料的清洗解決方案支持。
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