fpc产品及流程简介

FPC产品及流程简介吴文林2011-09-241一FPC简介及发展趋势二FPC的运用三FPC的特点四FPC的材料介绍五FPC的类型六FPC基本单位及换算七FPC的工艺流程目录2（一）FPC简介及发展趋势1.FPC简介及发展趋势:FPC：FPC(柔性印制线路板)，简称软板它是通地將干膜貼在撓性基板上，經曝光、顯影、蝕刻後在基板上產生導通線路，相對於剛性印刷線路板來說它可曲可撓，體積更小、重量更輕，在電子產品中起了導通和橋梁的作用，使產品性能更好，體積更小。双面和多层电路板的表层与内层通过金属化孔实现内外层电气联通，线路图形表面以PI/PET与胶层保护与绝缘，主要分为单面板、镂空板、双面板、多层板、软硬结合板。3（一）FPC简介及发展趋势2.FPC简介及发展趋势:软板行业最早在日本兴起，时间大约是2002年。日本外的软板行业自2003年开始萌芽，2005年飞速扩展，2006年则出现下滑，2007年年中软板行业落至谷底，2008年开始复苏。在2005年，软板行业门槛低，利润高，吸引一大批企业进入。进入2006年，竞争变得日益激烈，供大于求的现象非常严重，很多企业为了生存不得不将价格一降再降，甚至赔本经营。同时，软板产业的下游客户，如大型的EMS厂家，增设软板部门，不再外包软板业务，导致软板行业雪上加霜。2007年是软板行业风雨飘摇的一年。首先是利润大幅度下滑，软板大厂M-FLEX2007财年的净利润只有300万美元，而2006财年净利润达4040万美元，净利润下滑了93%。香港上市的佳通科技2007财年亏损2980万美元，而其2006财年则盈利1240万美元。其次是销售额下降，台湾第一大软板厂嘉联益，2004年销售额77.9亿台币，之后连续3年下滑，2007年销售额为65.41亿台币。再次是毛利率下滑，嘉联益2004年毛利率是29%，2007年下降到12%。韩国第一大软板企业YoungPoong则将软板业务从上市公司里剥离，以免投资人的脸色太难看。大厂尚且如此，小厂就直接倒闭。小厂的大量倒闭给软板行业带来了机会，软板行业自2008年初开始复苏。但是软板行业又面临了新的难题，这就是经济下滑。2008年伊始，全球经济出现了下滑的势头，高涨的油价，次贷危机，粮食价格暴涨。全球经济进入下降通道，尤其是新兴国家。软板的需求下滑源于消费类电子产品。经济处于下降通道时，首先遭受打击的就是这些非刚性需求的消费类电子产品的需求：包括手机、笔记本电脑、平板电视、液晶显示器、数码相机、DV等产品。4（二）FPC的运用简介主要运用于：•便携计算机•移动电话•可充电电池•数码相机•便携影碟机•各种数显屏•电子玩具•汽车•军事航天等大型部件5（三）FPC产品的特点1、体积小、重量轻。可用于精密小型电子设备应用中；2、可弯折、挠曲。可用于安装任意几何形状设备机体中；3、除能静态挠曲外还可动态挠曲。可用于动态电子零部件之间的连接；4、能向三维空间扩展，提高了电路设计和机械结构设计的自由度，充分发挥印制板功能；5、挠性板除普通线路板外。还可有多种功能，如：可做感应线圈、电磁屏蔽、触摸开关按键等。FPC与PCB的区别：具有短小、轻薄、可弯折的特点6（四）FPC的材料介绍主要原材料：1、基材2、覆盖膜3、补强4、其它辅助材料71）铜箔:（四）FPC的材料介绍•铜箔在性质上又分为电解铜和压延铜两种材质，电解铜是通过化学电镀的方式加工而成，而压延铜则是通过物理碾压的方式制成，其在性能上的不同点在于耐弯折性能的不同，压延铜相比较优于电解铜，对于弯折性能要求不高的产品（弯折要求在3万次以下）则两者并无区别，可互用之。不过，随着发展的需求，高延展性电解铜已研制出来并迅速批量生产，其弯折可达10万次以上，与压延铜已不相上下。•另外铜又分为有胶铜和无胶铜，其中无胶铜柔软性较好，单价比有胶铜贵约1/3。8（四）FPC的材料介绍2）基材:1）有胶基材有胶基材主要有三部分组成：铜箔、AD胶、和PI/PET，有单面基材和双面基材两种类别，只有一面铜箔的材料为单面基材，有两面铜箔的材料为双面基材，如下图所示：说明：左图为单面基材结构示意图，右图为双面基材结构示意图。2）无胶基材无胶基材即是为没有胶层的基材，其是相对于普通有胶基材而言，少了中间的胶层，只有铜箔和PI/PET两部分组成，比有胶基材具有更薄、更好的尺寸稳定性、更高的耐热性、更高的耐弯折性，更好的耐化学性等优点，现在已被广泛使用。9（四）FPC的材料介绍3）基材：基材之铜箔：目前常用铜箔厚度有如下规2OZ（盎司）、1OZ、1/2OZ（18μm）、1/3OZ，现在推出1/4OZ厚度更薄的铜箔，目前国内已在使用此种材料，在做超细路（线宽线距为0.05MM及以下）产品。随着客户要求的越来越高，此种规格的材料在将来将会被广泛使用。10114）覆盖膜：覆盖膜主要有三部分组成：离型纸、胶、和PI，最终保留在产品上只有胶、和PI两部分，离型纸在生产过程中将被撕掉后不再使用（其作用保护胶上有异物），其组成结构如下图所示：（四）FPC的材料介绍挠性印制电路专用聚酰亚胺覆盖膜是在聚酰亚胺膜薄上涂有一层具有良好耐热性的热交联性粘合剂制成，在常态下粘合剂表面没有粘性或极弱粘性，在加热加压下对聚酰亚胺材料及铜箔产生良好的粘合力。天线油墨板不会使用到覆盖膜,主要多层板上才会使用到,应用范围主要有手机翻盖用FPC,软/硬结合板上用。5）补强：（四）FPC的材料介绍补强：为FPC特定使用材料，在产品某特定部位使用，以增加支撑强度，弥补FPC较“软”的特点，目前常用补强材料有以下几种：1、FR4补强：主要成分为玻璃纤维布和环氧树脂胶组成，同PCB所用FR4材料相同；2、钢片补强：组成成分为钢材，具有较强的硬度及支撑强度；3、PI补强：同覆盖膜相同，有PI和胶离型纸三部分组成，只是其PI层厚度，从2mil到9mil(密耳)均可配比生产。PI补强FR-4补强钢片126）干膜：干膜：此粘合胶膜是一种热固化型丙烯酸酯类粘合胶膜有保护纸/离型膜和一层胶组成，主要用于分层板、软硬结合板、及FR-4/钢片补强板，起到粘合作用。（四）FPC的材料介绍13常见干膜规格:1mil、1.3mil、1.5mil2.0mil干膜铜箔胶保护膜7）粘贴胶：粘贴于软板表面，有中间胶层和两层离型纸组成，主要是为客户在组装时粘合之用，在使用时会再将离型纸取下。（四）FPC的材料介绍14•主要型号及特性介绍：8）电磁膜纯铜箔：纯铜箔：只有铜箔组成，主要用于镂空板生产。电磁保护膜：粘贴于板面起屏蔽作用。（四）FPC的材料介绍15FPC类型有以下6种区分：A、单面板：只有一面有线路；B、双面板:两面都有线路；C、镂空板:又称窗口板（手指面开窗）；D、分层板:两面线路（分开）；E、多层板:两层以上线路；F、软硬结合板:软板与硬板相结合的产品。（五）FPC的类型介绍165.1单面板：铜箔胶PIPI胶保护膜铜箔基材（五）FPC的类型介绍17PI胶胶PIPI胶铜箔铜箔胶保护膜铜箔基材保护膜铜箔胶PIPI胶保护膜铜箔基材铜箔胶PIPI胶保护膜铜箔基材纯胶纯胶（五）FPC的类型介绍5.2双面板：181OZ纯铜箔胶PIPI胶保护膜纯铜箔保护膜5.3镂空板：（五）FPC的类型介绍195.4多层板及分层板：（五）FPC的类型介绍纯胶纯胶铜箔胶PIPI胶保护膜铜箔基材铜箔胶PIPI胶保护膜铜箔基材PI胶保护膜铜箔胶PI铜箔基材纯胶纯胶纯胶纯胶铜箔胶PIPI胶保护膜铜箔基材铜箔胶PIPI胶保护膜铜箔基材PI胶保护膜铜箔胶PI铜箔基材纯胶纯胶铜箔胶PIPI胶保护膜铜箔基材纯胶纯胶四层板三层板205.5多层/分层及软硬结合板：多层板软/硬结合板（五）FPC的类型介绍21常用单位及转换关系：•m---米、cm---厘米、mm---毫米、um---微米、in---英寸、mil---密耳、μin---微英寸、OZ---盎司；•1m=100cm=1000mm、1mm=1000um、1in=1000mil=106μin、1OZ=35um；•1in=2.54cm=25.4mm、1mil=25.4um、1um=39.37=40μin、1μin=0.0254um；•铜厚单位:OZ1OZ=35um•PI厚度单位:mil1mil=25um•胶厚单位:um1um=0.001mm•补强厚度单位:mm1mm=0.001m（六）FPC基本单位及换算22（七）FPC工艺流程（普通单面板）开料PNL加工一次贴干膜曝光显影蚀刻去膜前处理二次贴干膜二次曝光显影外发镀金IQC检验去膜磨板丝印冲定位孔PCS加工二钻孔成型FQC全检包装OQC抽检入库23（七）FPC工艺流程（普通双面板）开料钻孔前处理沉镀铜正反曝光显影IPQC检验蚀刻去膜贴干膜丝印磨板外发镀金IQC检验入库冲孔PCS加工二钻孔成型FQC全检出货包装24（七）FPC工艺流程（普通双面板）251）裁切：将原材料（整卷）裁切成设计拼板大小尺寸(自动和手动）。品質要求：1.公差越小越好2.板面須平整無屑3.避免刮傷板面1.2）PNL加工:（单面板制程，将铜箔和载板经高温贴合机贴合一起，以便后续工序方便作业,此种工艺属于软板硬做的方式。双面板无需上载板，直接钻孔）。（七）FPC工艺流程（普通双面板）26品質要求：1.高温粘合不允许有气泡2.对位须对准3.粘合不可以有皱折2）钻孔：在基材表面钻出大小不一的通孔,为连接两面线路导电性能作铺垫,在鍍通孔工藝前須先鑽孔以利於後續鍍銅；或者为后工序作识别和定位使用。（七）FPC工艺流程（普通双面板）271.砌板厚度(上砌板0.8mm下砌板1.5mm)尺寸注意事項：2.板方向打Pin方向板数量3.钻孔程序文件名版别4.钻针寿命5.对位孔须位于版内6.断针检查3）前处理：去除铜面氧化和增加铜面的粗糙度，以加强后序（贴干膜/丝印油墨）产品的附着力，每清洗一次减少铜箔厚度0.03mil-0.04mil。（七）FPC工艺流程（普通双面板）28流程：入料、微蚀、循环水洗、市水洗、抗氧化、循环水洗、市水洗、吸干、烘干、出料。注意事项：温度、喷嘴压力、微蚀液浓度。4）沉镀铜：钻孔后以化學沉積方式于孔壁绝缘位置，以銅離子附着而能导电再以镀铜方式于孔壁上形成孔铜，达到上下线路导通之目的。其大致方式为先以整孔剂使孔壁带負电荷，從而吸引藥液中带正电銅離子附着于表面。（七）FPC工艺流程（普通双面板）29注意事項：藥水分析、沉積速率、背光試驗、上下板導致板的皱折。5）贴干膜：在已镀好铜的板材表面贴上一层感光材质（以热压滚轮方式）,以作为图形转移的胶片。30（七）FPC工艺流程（普通双面板）注意事项：温度100-110%、压力30--35PSI、速度0.7---1.5m/min31（七）FPC工艺流程（普通双面板）6）对位曝光：将菲林(底片)对准已贴好干膜的相对应的孔位上,以保证菲林图形能与板面正确重合，将菲林图形通过光成像原理转移至板面干膜上。常见缺陷：针眼、短路、开路、线路变粗、线路变细等；常见干膜：日立干膜、杜邦干膜、长春干膜、殷田化工。327）显影：将线路图形未曝光区域的干膜通过碳酸钾或者碳酸钠显影掉,留下已曝光区域的干膜图形。（七）FPC工艺流程（普通双面板）注意事项：浓度、温度、速度常用药液：Na2CO3338）线检：对曝光/显影/电镀/清洗的产品进行检验，以确保制程批量问题不发生。（七）FPC工艺流程（普通双面板）349）蚀刻：将线路图形显影后露出铜面的区域通过蚀刻液(氯化铜)咬蚀掉，留下干膜覆盖的图形部分，即走线线路。（七）FPC工艺流程（普通双面板）注意事项：1.速度(依据药液浓度)、2.温度、3.喷嘴压力常见缺陷：1.蚀刻不足、(形成梯型铜)、2.蚀刻过量、3.开路、4.短路、5.缺损、6.线宽、7.线距不准等。3510）退膜：将已经蚀刻成形的线路图形上面的干膜用脱膜液退掉，线路即成型；再经除油剂除去铜板表面氧化异物,增强铜面附着力，并在线路表面生成一层铜面保护层,以避免粘贴覆盖膜前表面容易氧化。（七）FPC工艺流程（普通双面板）注意事项:1.速度(根据溶液的浓度)、温