FPC柔性电路板在汽车线束的作用

PCB有多种分类方式，按照基材的柔软性可以分为刚性板（R-PCB）、柔性板（FPC）、刚柔结合板；按照导电图的层数分，可以分为单面板、双面板、多层板；另外，还有特殊产品分类，如高速高频板、高密度连接板（HDI）、封装基板等.PCB的生产工艺流程可大致分为两个大部分，其一是对线路层的生产，其二是将线路层与其他层料进行组合、压制、再加工，最终形成FPC。当信号传输线分布在FPC最外层时，为了避免信号传输过程受到电磁干扰而引起信号失真，FPC在压合覆盖膜后会再压合一层电磁屏蔽膜，起到屏蔽外界电磁干扰的作用，从而保证FPC电路能正常工作.

市场需求端：智能手机、可穿戴设备、汽车

就2019年FPC下游主要应用结构而言，智能手机、PC、其他消费电子、汽车、平板、服务器/数据中心分别占比44.9%、18.5%、14.2%、6.6%、4.8%、4%。智能手机一直是FPC的主要下游需求增长动力来源，随着2018年以来主要市场饱和，产业持续疲软，2021年受益5G替换潮出货量小幅度回升，而可穿戴设备出货量持续增长给FPC产品带来持续增量，目前FPC产品在可穿戴设备市场需求仍有较大发展空间，预计随着可穿戴设备市场的进一步扩容，FPC市场规模也将进一步扩大。汽车领域方面，目前车用FPC市场规模还不到100亿元，相比于传统线束，FPC集成的生产效率高，尺寸精度高，适合规模化大批量生产。同时，在技术方面，FPC线束方案有高度集成、自动化组装、装配准确性、超薄厚度、超柔软度、轻量化等诸多优势。以磷酸铁锂电池为例，电池PACK中需填充多个电芯，电芯与电芯之间采用FPC进行采集。改进的590模组中含有16个电芯，共采用两根FPC，而基于双排电芯的长模组中，电芯数量可达到32个，其所使用的FPC数量也会翻倍

FPC轻量化是未来汽车线束发展的主基调

汽车线束是汽车电路的网络主体，是由铜材冲制而成的接触件端子（连接器）与电线电缆压接后，塑压绝缘体或外加金属壳体等，以线束捆扎形成连接电路的组件，主要由导线、端子、接插件及护套等组成。汽车线束产品属于定制型产品，不同整车厂商及其不同车型均有着不同的设计方案和质量标准，而FPC是用柔性的绝缘基材制成的印制线路板，跟硬板相比，具有许多优点，比如配线密度高、轻薄、可自由弯折、可立体组装，因此对产品的造型设计和可靠性设计有明显的优势，适用于小型化、轻薄化的电子产品，符合下游行业中电子产品智能化、便携化发展趋势，被广泛应用于智能手机、平板电脑、可穿戴设备等消费电子领域、汽车电子领域、通信等领域。搭载Type-C接口的FPC工艺也许将成业界新宠

FPC柔性扁平线束

汽车制造业见证了机器人自动化的最高部署。焊接，组装，机器维护，材料去除，零件转移等是最适合机器人自动化的组装操作。但是，对于需要判断和决策的任务，机器人的性能仍有改进的空间。线束是汽车的神经系统，由多种尺寸和形状的电线和连接器组件组成。线束在主控制单元，电池和汽车的各个部件之间传递各种控制和电源信号。将此类电缆与连接器组装在一起需要很高的技术水平，并且最耗时。它涉及将电缆与适当的连接器配对，并将复杂的布线结构固定在汽车内部。传统上，机器人很难在车身上安装线束。因此，为了简化与线束相关的复杂问题，正在采用多种方法来简化线束体系结构并提高机器人的功能，简化线束制造的目标需要坚持不懈地推动自动化，线束自动化 ；轻量化是其发展的神经系统。汽车线束作为整车重要零部件，占整车总重量的2%，且随着汽车电子设备的增加而继续扩大，线束轻量化对单车能耗的降低越来越重要。汽车线束中铜导线重量占比达到75%，是主要的轻量化方向。

随着以技术驱动为核心的产业重塑和以新生代不断涌入、新思潮的不断涌现，汽车工业和汽车作为消费品的内延和外延正发生着巨大而深刻的变化,面对汽车电动化，智能化，网联化的快速发展，汽车线束系统的设计策略是低碳节能、轻量小型、智能集成，FPC柔性扁平线束具有体积小、重量轻、结构柔软的特点，适用于线束在狭小空间的布线，如汽车顶棚、车门、车灯等区域。一台车选用FPC柔性扁平线束代替传统线束，线束整体重量降低约50%，体积下降约60%；另外把电子模块、开关和FPC线束集成一体化，能减少连接器和附件的使用，降低成本。所以FPC线束的应用能更好的优化空间、降低能耗，实现整车绿色出行。目前FPC在新能源汽车上开始大量应用替换传统的电池采样线。

全球汽车线束市场预计到2025年将达到915.3亿美元的价值，由于市场导向的趋势，大家都想分一杯羹，各线束大厂都在研究用其它材质替代现有的铜材质，达到整车轻量化的目标；轻量化要求，在航空航天上也是一个越来越大的挑战。早期几大线束配套厂商TE,Sumitomo,Furukawa,Yazaki等公司都对使用铝或者铝合金替代铜作为导电和信号传输的材质，也提出了一些可行性比较高，操作性比较强的方案。（这些技术性的文章，有的公开的，有的是保密性的，如果有心，都可以获得。）因为使用铝会比铜减重20%-40%，而且在成本上有优势，同时在可能受水影响的区域使用这种耐腐蚀的材质，不需要做单独的耐腐蚀处理。

当然还有其他替代选项，最终目标都是取代笨重的铜电缆，但是，各种相关方案目前都是应用上没有得到普及。“多年来，人们曾多次预测铜的内在衰落，但先进芯片技术与信号完整性设计方面的改进结合在一起，使工程师们能够找到扩展铜实际带宽的方法。”包括英国Trackwise开发的柔性线路板的线束技术（IHT），该技术有助于制造任何长度的柔性印刷电路。其公司制造了世界上第一个，最长的26米FPC，无需额外的线束即可支持电力和通信信号的控制和传输由于其轻量级优势，该技术已在航天器中使用，并且可以在汽车中采用以实现同等优势，但是业界认为未来的线束将被设计为系统优化和可制造性，希望它你能更简单和更小更轻，汽车线束市场轻量化仍然是未来发展的主基调，但是任重道远，冰冻三尺非一日之寒，暂时还没办法快速达到我们的期望！

电动汽车的智能化发展是未来汽车科技发展的一个趋势, 电动汽车的产品应用的广阔性已经创造出更多汽车相关的新技术应用，从而赋予汽车更多的社会性，目前电动汽车以特斯拉为代表的开启FPC动力电池FPCFPC方案替代传统铜线束已经彻底得到市场认可，因为其除可大幅减重实现轻量化并提升空间利用率外，还可实现自动装配、添加熔断电流保护设计提升安全性等等优，随着PC方案在电动汽车主流车型上普遍被采用，将FPC方案推动成动力电池信号传输的主流方案。

编辑：黄飞