重视FPC,神经网络与血管,串联环境感知和触觉、动作的物理AI重要环节。

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如果说目前已大涨的芯片、光学动捕、减速器是物理AI具身智能的大脑、眼镜和关节,那么FPC的就是连接各大器官的神经和血管。

FPC(Flexible Printed Circuit,柔性印刷电路板)是以聚酰亚胺为基材制成的具有高度可靠性和绝佳可挠性的印刷电路板。它能自由弯曲、卷绕、折叠,可承受数百万次的动态弯曲而不损坏导线。对于需要复杂运动、紧凑空间、轻量化和高可靠性的物理 AI 机器人而言,FPC 已从 "可选连接方案" 升级为 "核心基础部件",是实现机器人从 "笨重机械" 向 "灵巧智能体" 进化的关键技术。

        如果说目前已大涨的芯片、光学动捕、减速器是物理AI具身智能的大脑、眼镜和关节,那么FPC的就是连接各大器官的神经和血管。

         一、物理AI的重点,环境感知:

        1.视觉模组上FPC的应用。

         摄像头模组 FPC:连接 CMOS 传感器、ISP 芯片和主板,可实现 90° 垂直弯曲,使摄像头能安装在机器人头部的任意角度。

         立体视觉与深度相机 FPC:集成多个摄像头的同步信号线路,保证图像采集的时间一致性。

          激光雷达内部 FPC:连接激光发射阵列、接收阵列和信号处理板,实现高速数据传输。

         2.触觉与力觉系统:

          电子皮肤 FPC:将数百个触觉传感器阵列集成在柔性基底上,可贴附在机器人的指尖、手掌和手臂表面,实现对物体形状、硬度和纹理的感知。

          六维力传感器 FPC:安装在机器人手腕和脚踝处,实时测量三维力和三维力矩。

          惯性与环境传感器:IMU、陀螺仪、加速度计、温度传感器等小型传感器的连接,FPC 可实现 "传感器即贴即用"。

          二、物理ai要求的精确操作,运动系统:       

           机器人关节是 FPC 价值最高的应用场景,没有其他连接方案能满足其严苛要求。

           伺服电机与编码器连接:每个关节电机都需要传输动力电、编码器信号和温度传感器信号。FPC 可将这些线路集成在一张薄膜上,直接贴附在电机外壳或嵌入电机内部,比传统线束体积减少 60%。

            关节内部布线:人形机器人的肘关节、膝关节、腕关节和髋关节在运动时会产生大角度扭转和弯曲。FPC 可设计成 "U 型" 或 "S 型" 缓冲结构,吸收运动产生的应力,避免导线断裂。

             谐波减速器传感器连接:安装在减速器内部的扭矩传感器、位置传感器需要极细的连接线,FPC 是唯一能满足空间和可靠性要求的方案。

            典型案例:特斯拉 Optimus 人形机器人的每个手指关节都使用了定制 FPC,将 3 个电机、6 个传感器的线路集成在一起,使手部总重量控制在 300g 以内,同时实现了毫米级的控制精度。

             三、FPC的组成内容

             聚酰亚胺(Polyimide,简称 PI)是 FPC(柔性印刷电路板)最核心、最不可替代的基础材料,决定了 FPC90% 以上的关键性能。可以说:没有高性能聚酰亚胺材料的突破,就没有现代 FPC 技术,更没有物理 AI 机器人的灵巧运动能力。

             FPC:以柔性绝缘基材制成的印刷电路板,其核心结构是 "绝缘基材 + 导电铜箔 + 保护层" 的三层复合结构。其中最重要的就是电子级聚酰亚胺。

             1.基底膜 (Base Film):FPC 的 "骨架":这是聚酰亚胺在 FPC 中最主要的应用,占 PI 用量的 70% 以上。物理 AI 机器人用 FPC 几乎全部采用25μm 或 12.5μm 厚的聚酰亚胺基底膜,以平衡柔性和强度。

              2. 覆盖膜 (Coverlay):FPC 的 "皮肤":覆盖在导电线路表面,起到绝缘、保护和增强作用。机器人关节用 FPC 的覆盖膜通常采用高弹性聚酰亚胺,以提高弯曲寿命。

              3. 补强板 (Stiffener):FPC 的 "骨骼":在 FPC 的连接器区域和需要安装元器件的区域粘贴聚酰亚胺补强板。增加局部刚性,防止焊接时变形和插拔时损坏,厚度通常为 100μm-250μm。

             

            相关个股:

            1.锐翔智能,FPC设备:

            锐翔智能是专业从事智能制造装备的研发设计、生产和销售的高新技术企业,深耕FPC产业链的智能制造装备领域,是行业内少有能提供FPC多个核心工艺智能制造装备以及整线自动化解决方案的供应商。公司核心产品覆盖精密冲切、贴装组装、精密压合三大核心工艺生产装备系列,同时具备物流自动化、撕离、折弯、分拣、包装等相关配套工艺的智能制造装备开发能力以及整线自动化方案解决能力,产品基本覆盖FPC干制程的核心工艺。公司已成为东山精密、Mektec集团、住友电工、华通电脑、景旺电子、立讯精密、安捷利、鹏鼎控股等知名企业的合格供应商,产品间接服务于苹果、华为等全球消费电子龙头,以及特斯拉、比亚迪、宁德时代等新能源汽车领域领军企业。

 

           2.瑞华技术,FPC原材料技术商:

           北交所瑞华技术,已完成电子级、航天级PI聚酰亚胺技术开发,对标国际标准,支撑柔性电子、商业航天等领域,打破国际垄断,抢占高壁垒市场。预期到2027年公司高端聚酰亚胺有3000吨产值,可用于FPC和CPI等高端用途。

           电子级PI是FPC的核心,占FPC材料成本的30%-40%,既是承载铜箔线路的核心基材,也是保护线路的覆盖膜和连接器区域的补强板。是物理AI机器人、智能手机、折叠屏、智能手表等高端消费电子的必须材料。今年苹果折叠屏预期引爆透明PI需求:计划采用透明聚酰亚胺膜作为超薄玻璃上方的保护层,替代传统PET膜,大幅提升屏幕硬度、耐磨性和折叠寿命。此外,热控PI薄膜,热导率≥0.5W/m·K,是高导热石墨膜的核心前驱体,经加工后导热系数可达2000W/m·K。目前服务器从GB200到Ru-b-in平台升级,新AI服务器放量→高端CCL需求→热控PI薄膜,放量明显,路劲清晰,预期增高



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