FPC 基础制程简介

FPC基礎製程簡介BasicFlexiblePrintedCircuitManufacturingIntroduction目錄Index電路板常見名詞各站製程簡介電路板常見名詞Mil密爾：電路板常用表示線寬、線距、孔徑大小等規格之單位OZ盎斯：銅箔厚度之單位1oz重量之銅箔，平鋪在1英呎平方之面積上，所得之銅箔厚度1mil＝千分之一英吋1mil＝1/1000inch＝2.54/1000cm＝2.54/1000mm＝0.0254mm（milimeter）＝25.4um（micrometer）1英呎1英呎35um1oz盎司重量之銅平舖1oz=35umManufacturingTypesofFCCL銅箔基板製造種類FCCL銅箔基板3layer有膠系銅箔基板2layer無膠系銅箔基板Casting塗佈法Sputtering淺鍍法Laminate壓合法CopperAdhesiveBaseFilm3layer2layer18包裝Packing裁剪Cutting/Shearing機械鉆孔CNCDrilling鍍通孔PlatingThroughHole顯像Develop露光Exposure貼膜DryFilmLamination蝕刻Patternetching剝膜DryFilmStripping假貼PreLamination表面處理SurfaceFinish加工組合Assembly測試O/STesting沖製Punching檢驗Inspection熱壓合HotPressLamination各站製程簡介裁剪Cutting／Shearing一般軟板材料多為捲狀方式製造，為了符合產品不同尺寸要求，必需依不同產品尺寸規劃設計最佳的利用率，而依規劃結果將材料分裁成需要的尺寸。規劃限制：單面板：作業長度250~350mm較佳單一銅箔：作業長度320mm較佳雙面板：作業長度250~350mm較佳多層板：作業長度180~300mm較佳作業限制：太軟太硬不能裁機械鉆孔CNCDrilling一般電路板為符合客戶設計要求及製程需求，都會在材料（單／雙面板）上以機械鉆孔方式鉆出定位孔、測試孔、零件孔等。機器設備：HITACHI機器限制：微孔minØ0.25mm鉆孔型式：圓孔、銑槽孔、圓孔擴孔鉆孔精度：＋／－0.05mm鍍通孔PlatingThroughHole機械鉆孔機械鉆孔＜雙面板機械鉆孔後，未鍍通孔前＞銅箔Copper接著劑Adhesive基材Basefilm銅箔Copper接著劑Adhesive雙／多層板材料經機械鉆孔後，上下兩層導體並未真正導通，必須於鉆孔孔壁鍍上導電層，使訊號導通。此製程應用於雙面板（雙面導體）以上的板材結構。＜鍍通孔後＝全面鍍PanelPlating＞＜鍍通孔後＝選鍍SelectingPlating＞貼膜DryFilmLamination鍍通孔完成後，利用加熱滾輪加壓的方式，在清潔完成的材料上貼合乾膜，作為蝕刻用阻劑。作業環境：因為乾膜對uv光(紫外線)敏感，為避免乾膜未貼合完成即發生反應，乾膜貼合作業環境必須於黃光區作業。作業選擇：乾膜貼合品質要求附著性及解晰度，由產品設計，製程下工程決定採用之厚度。露光Exposure貼膜完成之材料，利用影像轉移之方式，將設計完成之工作底片上線路型式，以紫外線曝光，轉移至乾膜上。露光用工作底片採取負片方式，鏤空透光之部分即為線路及留銅區。作業環境：黃光區域作業方式：人工對位，治具對位顯像Developing露光完成之材料，紫外線照射過區域之乾膜部分聚合硬化，經顯像特定藥水沖洗，可將未經曝光硬化部分沖掉，使材料銅層露出。經顯像完成之材料，可看出將形成線路之形狀、型式。作業溶液：（K2CO3碳酸鉀)弱鹼性溶液顯像溶液接著劑銅箔硬化部分之乾膜基材未經曝光(聚合未硬化)之乾膜＜顯像作業示意圖＞蝕刻PatternEtching經顯像完成之材料，經過蝕刻藥水沖洗，會將未經乾膜保護之銅層裸露部分去除，而留下被保護之線路。蝕刻完成之材料即是我們所需的線路型成，蝕刻是線路成型的關鍵製程。作業原理：蝕刻化學反應式（再生還原反應）Cu+CuCl2→Cu2Cl2Cu2Cl2+HCl+H2O2→2CuCl2+H2O蝕刻溶液接著劑銅箔已硬化之乾膜基材未被硬化乾膜保護之裸露＜蝕刻作業示意圖＞作業注意事項：水池效應（水溝效應PuddleEffect）設計注意事項：工作底片補償線寬剝膜DryFilmStripping經蝕刻完成之材料，板面上仍留有已硬化之乾膜，利用剝膜製程，使乾膜與材料完全分離，讓線路完全裸露，銅層完全露出。剝膜藥液：NaOH強鹼性溶液作業方式：二段式NaOH剝膜→酸洗中和→水洗（2%&5%各一段）(25%HCl）剝膜溶液接著劑銅箔基材＜剝膜作業示意圖＞利用NaOH使硬化乾膜和材料分離假貼PreLamination假貼為保護線路及符合客戶需求，於線路上被覆一層絕緣材質，此絕緣層稱為”保護膠片coverlayer”，簡稱”coverlay”。作業時，將已加工完成之保護膠片對準位置後,假性接貼附於清潔處理過之銅箔材料上。基材接著劑離型膜＜保護膠片原材料示意圖＞＜保護膠片已加工示意圖＞CNC或沖製加工完成區域作業方式：人工對位，機械治具對位熱壓合HotPressLamination經假貼完成之材料，利用熱壓合提供高溫及高壓，將保護膠片之接著劑熔化，用以填充線路之間縫隙並且緊密結合銅箔材料和保護膠片。＜熱壓合作業示意圖＞銅箔接著劑銅箔基材保護膠片接著劑保護膠片基材線路導體作業方式：傳統壓合，快速壓合作業注意事項：熱熔膠之適用，壓合方式對製品尺寸漲縮變化之影響表面處理SurfaceFinish熱壓合完成之材料，銅箔裸露的位置必需依客戶指定需求以電鍍或化學鍍方式鍍上錫鉛或鎳金等不同金屬，以保護裸露部分不再氧化及確保符合性能要求。作業要求：確認作業條件及公差值，依產品應用作出正確判別表面處理種類為：光澤錫鉛、化學錫、化學鎳金、電鍍鎳金四種表面處理方法為：去氧化研磨、微蝕。黑化銅去除黑化面採用微蝕去除黑化面加工組合AssemblyFPC依客戶設計需要，常組裝許多副料輔材，如背膠、補強板、零件貼裝、導電布、拉帶、遮蔽材料等。作業注意事項：加工作業便利性考量（省人化，多模化）副料輔材加工之檢驗標準副料輔材之材質及組合方向性測試Testing以探針測試是否有斷／短路之不良現象，以功能測試檢驗零件貼裝之品質狀況，確保客戶端使用信賴度。作業注意事項：空板測試需視產能作合適設計。焊零件功能測試需了解各零件測試條件及要求。沖製Punching利用鋼模／刀模或雷射切割將客戶設計之外型成型，將不需要廢料和電路板分離。沖製時注意重點1.不可有翹銅2.不可有壓傷3.不可有毛邊4.不可超出制定公差檢驗Inspection沖製成型後，需量測外型尺寸並將線路內部有缺點但不影響導通功能及外觀不良的線路篩選出來。作業標準：嘉聯益共通檢查標準書及客戶圖面指定重要尺寸。Nick缺角NearShort殘銅PinHole針孔ForeignSubstance異物＜外觀不良示意圖＞包裝Packing軟性電路板在出貨時會依不同的客戶需要及外型尺寸訂定包裝方式，以確保產品運送途中不產生損傷不良。作業方式：１．塑膠袋+紙板２．低黏著包材３．制式真空盒（便當盒）４．專用真空盒（抗靜電等級）FPC製造流程單面板裁剪-CNC-貼膜-露光-DES-假貼-熱壓合-表面處理-檢大張-裁條-o/s-沖製-檢包-QC雙面板裁剪-CNC-貼膜-露光-DES-假貼-熱壓合-表面處理-檢大張-裁條-o/s-沖製-檢包-QC單一純銅裁剪-CNC-假貼-快壓-貼膜-露光-DES-假貼-熱壓合-表面處理-檢大張-裁條-o/s-沖製-檢包-QCPropertiesofAdhesive接著劑特性特性2layerTg玻璃轉移溫度280-350ocDK介質常數3.0~3.5CTE熱膨脹係數(YC)Flexibility耐折性Peelstrength拉力強度熱收縮性-0.03%抗化學性Excellent1400cycles0.7-1.3薄型化，輕量化環境測試3layer4.0~4.3-0.1%Good300cycles1.8-2.560-120oc2.0x10-5ExcellentExcellent4.2x10-5GoodGood說明介質常數底可應用於高顏材料熱收縮變化小，尺寸安定性佳減少膠層受化學藥液攻擊2layer具較高耐屈撓特性3layer具長期耐候性的拉力強度Tg高，可操作使用溫度高，可應於IC-Bonding熱膨脹係數低，具有較佳之尺寸安定性2layer具材料薄，重量輕優點2layer具較佳之離子遷移性