挠性覆铜板是指以PI薄膜或聚酯薄膜等绝缘材料为基材,表面覆以满足挠曲性能要求的薄铜箔导体而得到的单面挠性覆铜板或双面挠性覆铜板。挠性覆铜板与刚性覆铜板相比,具有轻、薄和可挠性的特点,因此以挠性覆铜板为基板材料的FPC被广泛应用于手机、数码相机、汽车卫星方向定位装置、液晶电视、笔记本电脑等电子产品中。近年来,随着电子技术的迅速发展,挠性覆铜板的产量和消费量均整体呈现增长趋势,市场规模也不断扩大。
一、挠性覆铜板(FCCL)
1、FCCL概念
挠性覆铜板(FCCL:Flexible Copper Clad Laminate)又称为柔性覆铜板、软性覆铜板。FCCL是指一种在薄膜等柔性绝缘材料的单面或双面,通过特定的工艺处理,与铜箔粘接在一起形成的覆铜板,FCCL是柔性电路板(FPC:Flexible Printed Circuit)的加工基材。
FCCL除具有薄、轻和可挠性的优点外,用聚酰亚胺基膜的FCCL,还具有电性能、热性能、耐热性优良的特点。它的较低介电常数(Dk)性,使得电信号得到快速的传输。良好的热性能,可使得组件易于降温。较高的玻璃化温度(Tg)可使得组件在更高的温度下良好运行。由于FCCL大部分的产品,是以连续成卷状形态提供给用户,因此,采用FCCL生产印制电路板,利于实现FPC的自动化连续生产和在FPC上进行元器件的连续性的表面安装。
2、FCCL分类
挠性覆铜板(FCCL)分为两大类:传统有接着剂型三层软板基材(3L FCCL)与新型无接着剂型二层软板基材(2L FCCL)。
其是由挠性绝缘基膜与金属箔组成的,由铜箔、薄膜、胶粘剂三个不同材料所复合而成的挠性覆铜板称为三层型挠性覆铜板(3L-FCCL)。无胶粘剂的挠性覆铜板称为二层型挠性覆铜板(2L-FCCL)。因为此二类软性铜箔基材的制造方法不同,所以两类基材的材料特性亦不同。应用上,3L-FCCL应用在目前大宗的软板产品上,而2L FCCL则应用在较高阶的软板制造上,如软硬板、COF等。
3、FCCL材料技术工艺
挠性覆铜板的组成主要包括三大类材料:绝缘基膜材料、金属导体箔、胶粘剂。
挠性覆铜板是指在聚酯薄膜或聚酰亚胺薄膜等挠性绝缘材料的单面或双面,通过一定的工艺处理,与铜箔粘接在一起所形成的覆铜板。目前世界上绝大多数生产方式是间歇式,主要是通过四道大工序依次完成的:树脂胶液的合成与配制(制胶);半成品的浸、干燥(上胶);层压成型(压制);剪切、包装。
聚酰亚胺(PI)薄膜用于三层FCCL、双层FCCL和覆盖膜上。三层FCCL产品由聚酰亚胺(PI)薄膜/聚酯(PET)薄膜、胶粘剂和铜箔压合而成,是目前单、双面FPC普遍使用的原料。两层FCCL则不使用胶粘剂而将铜箔直接附着于PI薄膜上,各种物理特性均优于三层FCCL。
4、FCCL材料的优势
二、FCCL产业链
1、上游为电解质,压延铜箔,PI膜、覆盖膜。
目前,FCCL用PI基材呈现寡头垄断局面,应用于高介FPC和COF用PI相关基材主要靠进口,SKC、杜邦、宇部及钟渊处于第一集团。国内企业基本处于第三集团,用于一些低规格智能手机为主。
有胶FCCL、覆盖膜用的PI薄膜,国内瑞华泰、统唯、顺炫、国风等企业可以供应,但无胶FCCL用PI基本依赖进口,特别是TPI全部依赖进口。从产品看,国产电子PI薄膜在性能指标和稳定性方面与国外产品具有明显差距。
2、下游为FPC制造及其应用
FPC产品主要通过显示模组、触屏模组、指纹识别模组及摄像头模组等进入智能手机、平板电脑、可穿戴设备、汽车电子等终端产品,也有部分FPC产品直供于终端消费品市场,用于侧键、电源键等部分。知名 FPC 厂商有鹏鼎控股、东山精密、弘信电子、传艺科技、上达电子、景旺电子、精诚达、爱升精密、中京元盛等。
FPC具有配线密度高、重量轻、厚度薄、弯折性好的特点,完美契合了电子产品小型化、轻薄化发展趋势。随着物联网、汽车电子新的应用,移动电子设备的智能化、轻薄化发展,FPC得到持续更新和应用。
据统计,我国FPC市场规模从2015年的625.87亿元增长至2023年的1393.21亿元,需求量从2015年的4803.7万平方米增长至9985.4万平方米。
目前,国内FPC行业消费领域仍然主要集中在消费电子领域,尤其是智能手机和平板电脑。此外,科技的发展把汽车产业由电子化时代带入自动化时代,汽车智能化水平的不断提高,使应用于汽车电子领域的FPC占比不断提高。
三、市场规模
我国挠性覆铜板主要应用于消费电子、汽车、医疗器械、工控装置、军事航天和仪器仪表等领域。近年来挠性覆铜板产能逐年增长,截至2020年我国挠性覆铜板产能为14637万平方米,2020年产量达到6701万平方米,销量为6502万平方米。2020年我国挠性覆铜板及相关制品销售收入为48.12亿元,同比增长20.7%;2022-2023年整体消费电子需求结构转变,我国挠性覆铜板供需规模有所波动,数据显示,2023年我国挠性覆铜板产量和需求量分别为6780万平方米和6644平方米。
四、竞争格局
亚洲地区目前是全球FCCL的主要生产地,日本、韩国、中国以及中国台湾地区是FCCL主要生产国家以及地区。主要国外生产厂家有新日铁住金化学、住友金属矿山、有泽制造所、Nikkan Industries、SKI、LSMTRON、KC;台湾主要生产厂家有律胜科技、新扬科技、台虹科技;国内企业主要有生益科技、西安航天三沃化学有限公司、山东金鼎电子材料有限公司、长春化工(漳州)有限公司、九江福莱克斯有限公司、湖北华烁科技挠性覆铜板事业部等。
日本FCCL产量占比最高,达到了35%左右;其次是韩国,占比为23%;中国大陆以16%的占比位列第三。日韩以及中国台湾地区生产的FCCL主要集中在中高端领域,我国中国大陆的FCCL企业仍旧集中在中低端,高端产品国内空缺,国产替代机会较大。
五、发展趋势
随着电子产品的更新换代周期缩短、电子垃圾增多,环保要求增强。FPC中的聚酯薄膜,聚酰亚胺薄膜等绝缘基膜和胶膜基本上无法生物降解,绿色环保的可降解FCCL材料将是未来FCCL的发展趋势。同时提高生产自动化、智能化,探索新的挠性材料和导电材料,提高耐热、耐腐、强度性能,满足高密度和高速传输需求。
六、行业内主要企业