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1、FPC 工艺简介,Introduction technology of Flexible Printed Circuit,F.P.C(Flexible Printed Circuit) 软性印刷电路板,简称软板,是 由柔软塑胶底膜、铜箔及接着 剂贴合一体化而成。,定义 FPC,单面板(Single side) =单面线路+保护膜,单层导体上涂一层接着剂(或无接着剂)再加上一层介电层 组成。,单面板实物图,双面板(Double side) =双面线路+上下层保护膜,双面板底材两面皆有铜箔,且要经过镀通孔制程使上下两 层导通,F.P.C产品构成,双面板实物图,分层板= (单面+纯胶+单面)+上下层
2、保护膜,将两个单面铜箔以纯胶贴合在一起后,再经过镀通孔制程使 两层导通(需挠折之区域纯胶要去除),单加单区域,多层分层板(Multilayer) =多个单面 (或双面板)+纯胶+保护膜压合而成,钻孔镀铜后各导电层相通.,可增加线路密度提高可靠性,纯胶开口设计其挠折性佳,多层分层板实物图,软硬结合板(Flex-rigid ) =单面或双面FPC+多层硬 板粘接或焊压接而成,软硬板上的线路通过金属化孔 连接,可实现不同装配条件下的三维组装,具有较薄短小的特点, 能减少电子产品的组裝尺寸,重量及连线错误。,体积小,重量轻; Small Size, Light Weight 配线密度高,组合简单; H
3、igh density trace match 可折叠做3D立体安裝; Flex-for-Installation 可做动态挠曲; Dynamic Flexibility,FPC产品特性,FPC产品用途,(Application: Notebook),(Application: Notebook- CD/DVD ROM),(Application: LCD Panel),(Application: PDA),Application: CELLULAR PHONE,Application: PDP,电路板常见名词,Mil 密尔:电路板常用表示线宽、线距、孔径大小等规格之单位; 单位换算: 1 m
4、il千分之一英吋 1 mil1/1000 inch0.00254 cm0.0254 mm (milimeter)25.4 um(micrometer),一般FPC制作流程,以普通双面板为例;,原材料裁剪 Cutting/Shearing,机械钻孔 CNC Drilling,沉镀铜 Plating Through Hole,曝光 Exposure,显影 Develop,贴干膜 Dry Film Lamination,蚀刻 Pattern etching,去膜 Dry Film Stripping,假贴 Pre Lamination,热压合 Hot Press Laminaton,表面处理 Sur
5、face Finish 镀锡或镍金表面处理,加工组合 Assembly,冲切 Punching,测试 O/S Test,质检 Inspection,包装 Packing,字符,一般软板材料多为捲状方式制造,为了符合产品不 同尺寸要求,必需依不同产品尺寸规划设计最佳的 利用率,而依规划结果將材料分裁成需要的尺寸。 规格限制: 单面板单一铜箔:長度限500mm; 双面板多层板:长度限制500mm;,原材料裁剪 CuttingShearing,机械钻孔 NC Drilling,一般电路板为符合客戶设计要求及制程需求,都会 在材料(单双面板)上以机械钻孔方式钻出定位 孔、测试孔、零件孔等。 机器设备:
6、大量钻机和龙泽7头钻; 机器限制:微孔min=0.25 mm; 钻孔型式:圆孔、铣槽孔、 圆孔扩孔; 孔位精度:0.05 mm;,镀通孔 Plating Through Hole,双多层板材料经机械钻孔后,上下两层导体并未 真正导通,必须于钻孔孔壁镀上导电层,使信号导 通。此制程应用于双面板或以上的板材结构。,双面板机械钻孔后,未镀通孔前,孔剖面图,镀通孔后选镀Selecting Plating,镀通孔后整板镀Panel Plating,孔剖面图,孔剖面图,镀通孔完成后,利用加热滚轮加压的方式,在清洁 完成的材料上贴合干膜,作为蚀刻阻剂。 作业环境:因为干膜对紫外线敏感,为避免 干膜未贴合完成
7、即发生反应,干膜贴合 作业环境必须于黃光区作业。 作业选择:干膜贴合品质要求附着性及 解晰度,由产品设计, 制程下工程決定采用之厚度。,贴膜 Dry Film Lamination,貼膜完成之材料,利用影像转移之方式, 将设计完成之工作底片上线路型式, 以紫外线曝光,转移至干膜上。 露光用工作底片采取负片方式, 镂空透光之部分即为线路及留铜区。 作业环境:黃光区域; 作业方式:人工对位,治具对位。,曝光 Exposure,菲林,菲林放大图,露光完成之材料,紫外线照射过区域之干膜部分聚 合硬化,经显影特定药水沖洗,可將未经曝光硬化 部分沖掉,使材料铜层露出。经显像完成之材料, 可看出將形成线路之
8、形狀、型式。 作业溶液:Na2CO3弱碱性溶液,显影 Developing,显影作业示意图,经显影完成之材料,经过蚀刻药水沖洗,会將未经 干膜保护之铜层裸露部分去除,而留下被保护之线 路。 蚀刻完成之材料即是我们所需的线路型成,蚀刻是 线路成型的关键制程。 作业原理:蚀刻化学反应式(再生还原反应) Cu+CuCl2Cu2Cl2 Cu2Cl2+HCl+H2O22CuCl2+H2O,蝕刻 Pattern Etching,未被硬化干膜保护之裸露,蚀刻作业示意图,作业注意事项:水池效应(Puddle Effect); 设计注意事項:工作底片补偿线宽;,经蚀刻完成之材料,板面上仍留有已硬化之干膜, 利用
9、退膜制程,使干膜与材料完全分离,让线路完 全裸露,铜层完全露出。 去膜药液:NaOH 強碱性溶液 作业方式:二段式NaOH 去膜酸洗中和水洗,去膜 Dry Film Stripping,去膜作业示意图,假贴为保护线路及符合客戶需求,于线路上 被覆一层绝缘材质,此绝缘层称为”保护胶片 coverlayer”,简称”coverlay”。作业时,將 已加工完成之保护胶片对准位置后, 假性接着 贴附于清洁处理过之铜箔材料上。,假贴 Pre Lamination,保护胶片原材料示意图,保护胶片已加工示意图,作業方式:人工對位,機械治具對位,经假贴完成之材料,利用热压合提供高温及高压, 將保护胶片之接着剂
10、熔化,用以填充线路之间缝隙 並且紧密結合铜箔材料和保护胶片。,热压 Hot Press Lamination,热压合作业示意图,作业方式:传统压合,快速压合 作业注意事項:热溶胶之适用,压合方式 对制品尺寸涨缩变化之影响,热压合完成之材料,铜箔裸露的位置必需依客戶指定需 求以电镀或化学镀方式镀上锡铅或镍金等不同金属,以 保护裸露部分不再氧化及确保符合性能要求。 作业要求:确认作业条件及公差值,依产品应用作出正 确判別,表面處理 Surface Finish,FPC 依客戶设计需要,常组装许多副料辅材,如背胶、补强板、零件贴裝、导电布、拉帶、屏蔽材料等。,组装 Assembly,以探針测试是否有
11、断短路之不良现象,以功能 测试检验零件贴裝之品质狀況,确保客戶端使用 信赖度。 作业注意事項:空板测试需视产能作合适设计。 焊零件功能测试需了解各零件测试条件及要求。,E/T測试 Testing,利用钢模刀模或雷射切割將客戶设计之外型成 型,將不需要废料和电路板分离。,沖切 Punching,沖制成型后,需量测外型尺寸並将线路內部有缺点 但不影响导通功能及外观不良的线路筛选出來。 作业标准:检查标准书及客戶图面指定重要尺寸。,检验 Inspection,软性电路板在出货时会依不同的客戶需要及外型 尺寸订定包裝方式,以确保产品运送途中不产生 损伤不良。 作业方式:塑胶袋+ 纸板 低粘着包材 制式真空盒(便当盒) 专用真空盒(抗静电等级),包裝 Packing,