一、项目立项背景

随着全球环境能源危机的持续发酵和国内“双碳”对排放要求的趋严，世界产业格局发生快速演变，以便携可穿戴的消费类电子产品和新能源汽车等环境友好型产业处于爆发式增长态势。柔性电路板(FPC)是电子终端信号传输的通道，是实现电子产品功能的关键所在。结合相关数据统计，2023年柔性电路板的全球市场份额将超1千亿美元。预计到2030年，全球柔性电路板产业市场规模将达到1万亿美元。

      高端柔性电路板(FPC)是消费电子和车载电子终端信号传输的高速公路，是实现电子产品功能的重要依赖。FPC是以聚酰亚胺或聚酯薄膜为基材制成的一种具有高度可靠性，绝佳的可挠性印刷电路板（图2）。相比传统的刚性印制电路板（PCB），配线密度高、重量轻、厚度薄且可弯折的 FPC 更能迎合下游电子产品智能化、便携化、轻薄化的发展趋势。目前，FPC以单层片式的生产方式为主，而未来高科技电子产品必然会对FPC提出了超精细、高密度、高可靠性和多层数的新要求。

传统的柔性印制电路板（FPC）片式生产方式已不能满足相关产品的技术要求。随着挠性印制电路板（FPC）产品的广泛应用，产品对制作技术的要求日趋提高，片式生产技术已不能满足部分产品的技术需求，尤其是当多层板FPC的内层线宽/线距为35 um/35 um或以下的精细线路时，其合格率也并未因片式生产设备的生产条件受到严格控制而得到提高，片式生产方式费时费力、劳动强度大、生产率低、尺寸稳定性较难保证，以及对于制造高密度精细线宽/线距的FPC合格率不高，质量亦难保证。

针对上述问题，国际上领先大型FPC生产厂家已逐渐建立了卷对卷生产线。日本、美国、韩国等厂家的FPC卷对卷生产工艺及卷对卷设备都有了很大的进展，卷对卷方式生产FPC技术的发展重点体现在FPC产品的前段制程上，目前挠性印制电路板卷对卷生产工艺主要有单面板卷对卷生产工艺和双面板卷对卷生产工艺两种。国外目前领先的FPC企业已有多数在使用这种生产技术，主要有：日本日东电工、日本旗胜、日本藤仓化工、韩国INTERFLEX公司等企业。

而国内多层板FPC厂家极少采用卷式生产。目前采用卷式生产的主要为台企FPC厂家，内资多层板FPC厂家则基本采用片式生产。随着5G时代的到来，多层板，特别是高端多层板的应用越来越广，目前高端多层板的产品主要由日、韩、美等厂家供货，国内有少数台企FPC厂家供货，内资FPC厂家则几乎无高端多层板产品供货，或仅为样品研发阶段。

    对多层板FPC的内层卷对卷生产工艺的开发，替代现有内层的片状生产工艺，成为未来的高端多层柔性印制电路板（FPC）的技术发展趋势。常规的多层柔性印制电路板（FPC），其内层（单面板或双面板）为常规线路，通常均采用片状生产工艺，而高端多层柔性电路板（FPC）的内层线路精细，需采用薄型铜箔甚至超薄型铜箔制作，内层铜箔厚度由36 um减薄至24 um，甚至更薄，最小线宽线距由45/45 μm降至35/35 μm，最小导通孔孔径由0.15 mm降至0.05 mm，而片状生产工艺易造成产品皱折、内层良率低且生产效率低，已不能满足高端多层柔性电路板的制作要求。

因此，通过对多层板FPC的内层卷对卷制造工艺的开发，替代现有内层的片状生产工艺，成为未来的高端多层柔性印制电路板（FPC）的技术发展趋势，项目实现后可实现高端多层柔性电路板（FPC）国产化，逐渐替代进口。

二、项目研究方案

    项目主要研发内容为高端多层柔性电路板关键技术工艺开发，拟解决关键技术问题的解决方案如下：

1、卷对卷精密蚀薄铜技术：采用新型RTR湿法工艺技术对常规铜箔进行减薄。主要目标为将常规铜箔（36 um）蚀薄为卷对卷所需厚度（≤24 um），均匀性大于95%；

2、多层板卷对卷镭射钻孔：采用国际先进的美国 ESI 镭射钻孔机搭配卷对卷对收放板机实现铜箔卷对卷镭射钻孔，取代传统的 CNC 片式钻孔，可实现多层板内层最小通孔直径钻孔加工能力由 0.15 mm 提升到 50 μm，本项目拟开展通过优化镭射钻孔设备功能及优化镭射工艺参数，拟突破镭射钻孔制程能力，预期实现多层板内层最小通孔孔径 40 μm、最小盲孔孔径 50 μm；

3、卷对卷等离子处理技术：通过调控等离子能量和时间，精准实现等离子对钻孔后残留物的处置。主要开发适合处理镭射钻孔、黑膜和电镀等工艺过程残留的有机物、清洁孔壁和做干膜处理的等离子处理工艺；

        4、卷对卷精密镀铜填孔技术：项目拟开展通过选择优良镀铜药水及优化镀铜工艺参数，预期实现最小通孔 40 μm 镀铜，孔铜 ≥8 μm。盲孔镀铜时，采用填孔镀铜工艺，采用专用的填孔镀铜药水，填孔镀铜工艺可以提高电路板层间的导通性能，改善产品的导热性，减少孔内孔洞，降低传输信号的损失，这将有效的提高电子产品的可靠性和稳定性。项目拟开展通过导入优化填孔镀铜线、选择优良镀铜药水及优化镀铜工艺参数，预期实现最小盲孔 50 μm 镀铜，盲孔全填，dimple ≤ 15 μm。实现35/35 um 精细线路的图形转移，实现在基板的双面整体蚀刻均匀，蚀刻均匀性≧90%、线路线宽公差±15 μm制作能力的需求。

5、卷对卷镭射优化技术：分解影响多层板的关键材料为铜箔、绝缘层（高分子胶膜）和铜箔为一个研究单元，开展包括微观形貌、热性能、3D显微和元素分析等材料基础性能研究，优选适合卷对卷生产的关键材料铜箔与胶膜组合，确定了两种主要尺寸盲孔和通孔的激光镭射工艺参数，完成项目既定的目标镭射孔孔壁的突出和内陷控制在 15 μm 以下。

     三、前期知识产权状况

   目前，申报单位申请的柔性电子及相关知识产权如下表。其中，牵头单位单独申请11项，合作申请5项（含美国专利2项）。

    四、预期经济社会效益

从市场需求来看，消费类电子产品、可穿戴式智能与新能源产业的快速增长和技术革新，特别是以智能手机为代表的移动互联终端的快速增长，使 FPC 需求呈现爆发式的增长。

从产业链配套来看，项目投产后的服务对象包括京东方、深天马、群创光电、欧菲光、莱宝高科等国内外知名电子产品制造商，项目的建成能更好地实现国内配套、就地配套。

从大环境来看，项目的建设将可为国内的 FPC 制造企业提供良好的借鉴，有利于其提高制程、生产管理能力及产品规模、产品档次等，直接参与中高端挠性印制电路板市场的竞争，实现进口替代。

从产业链发展来看，本项目依托厦门市柔性电子创新联合体开展工作，将以项目开展为契机，整合创新联合体内柔性电子产业优势资源，创新合作模式，力争将厦门柔性电子产业打造成为新的千亿产业链。

项目建成后，该项目预计的社会经济效益及产学研成果如下：

1．预计将可实现年产 6 万平方米多层柔性电路板的生产能力；

2. 预计实现相关营收 3000万元，上缴税收1000万元，提供社会工作岗位 200 个；

3．形成柔性电路板生产关键工艺技术报告1份；

4．申请专利10项以上，其中申请发明专利8项以上，专利授权4项；

5．获批省部级以上项目 2个以上；

6．发表论文 5篇以上，培养研究生 10 名以上。