FPC电路板基材选型：PI与PET的性能对比、应用场景及成本权衡

    在 FPC 电路板设计中，基材是决定产品性能上限和成本下限的核心要素，作为 PCB 工程师，我们常说 “选对基材，FPC 设计就成功了一半”。目前全球 FPC 基材市场，聚酰亚胺（PI）和聚酯（PET）占据 99% 以上的份额，两者在耐温性、柔韧性、可靠性、成本等方面差异显著，选型时若只看成本忽视性能，容易导致产品失效；若盲目选用高端 PI，又会造成成本浪费。

 

 

首先明确基材的核心作用：FPC 基材不仅是绝缘层，更是承载铜箔、抵抗环境应力、维持尺寸稳定的核心结构，其性能直接决定 FPC 的耐温性、抗弯折性、耐化学性、尺寸稳定性等关键指标，同时影响后续的焊接工艺、组装方式和产品寿命。PI 和 PET 作为两种完全不同的高分子材料，分子结构的差异导致性能天差地别，这是选型的根本依据。

 

PI 基材的核心优势是 “耐高温、高可靠、高稳定”，是工业级、汽车级、医疗级 FPC 的标配材料。从耐温性来看，PI 的玻璃化转变温度（Tg）≥250℃，热分解温度超过 500℃，长期使用温度范围为 - 200℃~200℃，短期可承受 300℃以上的高温，完全适配 SMT 贴片（260℃左右）、波峰焊（280℃左右）等高温焊接工艺，焊接后不会出现基材变形、起泡、分层等问题，这是 PET 无法比拟的。从环境可靠性来看，PI 具备优异的耐化学腐蚀性，能抵抗油污、酸碱、溶剂的侵蚀，同时抗紫外线、抗老化，在户外、潮湿、高温的恶劣环境下，使用寿命可达 10 年以上，尺寸变化率≤0.1%，不会因温度、湿度变化导致线路变形、短路。

 

但 PI 基材也有明显短板：一是成本高，单价是 PET 的 3~5 倍，是 FPC 成本的主要构成部分；二是柔韧性在极端弯折场景下略逊于 PET，尤其是薄型 PI（12.5μm 以下），虽然能满足常规弯折，但在超小曲率半径（R≤0.5mm）的动态弯折中，容易出现基材微裂纹；三是加工难度大，PI 的硬度较高，钻孔、切割工艺要求更高，容易导致刀具磨损，增加工艺成本。因此，PI 基材主要用于对耐温性、可靠性、稳定性要求极高的场景，比如汽车电子（发动机周边、电池管理系统）、医疗设备（内窥镜、植入式设备）、航空航天（卫星、无人机）、高端消费电子（折叠屏、服务器）等。

 

PET 基材的核心优势是 “低成本、高柔性、易加工”，是消费级、经济型 FPC 的首选。从成本来看，PET 基材价格低廉，原材料供应充足，能大幅降低 FPC 整体成本，适合大批量、低成本的消费电子产品；从柔韧性来看，PET 的断裂伸长率可达 200% 以上，远高于 PI（80%~100%），在静态弯折或低频动态弯折场景下，柔韧性表现优异，适合小曲率半径的静态布线，比如遥控器、耳机、小家电的内部排线；从加工性来看，PET 质地柔软，钻孔、切割、冲压工艺简单，刀具磨损小，生产效率高，适合大批量快速生产。

 

但 PET 基材的致命缺陷是 “耐温性差、可靠性低”，其 Tg 仅为 70~80℃，长期使用温度不超过 100℃，短期耐温不超过 150℃，无法承受高温焊接，只能采用低温焊接（≤150℃）或导电胶粘接工艺，这就限制了其应用场景；同时，PET 的耐化学性、抗老化性差，在高温、紫外线环境下，容易出现发黄、脆化、开裂，尺寸变化率可达 0.5% 以上，潮湿环境下还会吸水膨胀，导致线路短路、接触不良，使用寿命通常不超过 3 年。因此，PET 基材仅适用于常温、干燥、无恶劣环境、低可靠性要求的消费级产品，比如普通家电、玩具、低端消费电子的静态连接排线。

 

除了基础性能，选型时还要重点关注基材的厚度和类型，这直接影响 FPC 的轻薄化和性能。FPC 基材常用厚度有 12.5μm、25μm、50μm、75μm、100μm，厚度越薄，柔韧性越好，但尺寸稳定性和机械强度越差；厚度越厚，刚性越强，尺寸稳定性越好，但柔韧性下降。作为工程师，要根据产品的轻薄化需求和机械强度要求选择厚度：折叠屏、穿戴设备等轻薄产品，优先选用 12.5μm~25μm 的薄型 PI；汽车电子、工业控制等需要机械强度的产品，选用 50μm~100μm 的厚型 PI；经济型消费电子，选用 25μm~50μm 的 PET 即可。

 

另外，基材的类型还分为单面基材、双面基材、多层基材，以及有胶基材和无胶基材。有胶基材是通过胶粘剂将铜箔与基材复合，成本低、工艺成熟，但胶粘剂的耐温性和可靠性是短板；无胶基材是直接将铜箔压合在 PI 基材上，无胶粘剂层，彻底解决脱胶、分层问题，可靠性更高，耐温性更好，但工艺复杂、成本高，仅用于高端精密 FPC。PET 基材目前只有有胶类型，无胶 PET 技术尚未成熟，这也是 PET 无法进入高端市场的原因之一。

 

成本权衡是基材选型的关键，作为工程师，要在满足性能要求的前提下，尽可能降低成本。比如，对于需要高温焊接的产品，绝对不能选用 PET，否则会导致焊接失效，返工成本远高于基材差价；对于常温静态连接的产品，没必要选用 PI，PET 完全能满足需求，可大幅降低成本；对于部分场景，可采用 “PI+PET” 复合基材，关键部位用 PI，非关键部位用 PET，平衡性能与成本。

 

最后，基材选型还要结合后续的工艺和组装要求，比如需要进行表面贴装的 FPC，必须选用 PI 基材；需要进行波峰焊的 FPC，要选用高 Tg PI 基材；需要频繁弯折的 FPC，要选用薄型 PI 或 PET 基材；需要尺寸高精度的 FPC，要选用低膨胀系数的 PI 基材。同时，还要考虑基材的供应商和质量稳定性，选择知名品牌的基材，能保证批次间的性能一致性，避免因基材质量问题导致产品批量失效。

 

    FPC 基材选型不是简单的 “选贵的” 或 “选便宜的”，而是要结合产品的使用环境、性能要求、工艺条件、成本预算，综合对比 PI 与 PET 的性能差异，精准匹配基材类型、厚度和结构，才能设计出高性价比、高可靠性的 FPC 电路板。