FPC生产流程

第1页FPC制造流程1.单面板流程2.双面板流程3.各工位职责各相关注意事项4.FPC常见不良现象第2页FPC加工流程一、单面板流程下料(Cutting)贴膜(Dryfilm)钻孔(Drilling)曝光(Exposure)显影(Developing)蚀刻(Etching)剥膜(Stripping)第3页FPC加工流程补强(stiffener)表面处理(finish)层压(Laminating)出货(Delivery)包装(Packing)叠层(Layup)层压(Laminating)丝印(Silkscreen)冲裁(Punching)第4页FPC加工流程二、双面板流程下料(Cutting)贴膜(Dryfilm)钻孔(Drilling)曝光(Exposure)显影(Developing)蚀刻(Etching)剥膜(Stripping)沉铜(Immersioncopper)镀铜(Platingcopper)与单面板的不同之处第5页FPC加工流程补强(stiffener)表面处理(finish)层压(Laminating)出货(Delivery)包装(Packing)叠层(Layup)层压(Laminating)丝印(Silkscreen)冲裁(Punching)第6页下料(cutting)由于买回来的材料（基材、覆盖膜）一般都是卷装的，幅宽250mm，长度100米。而生产板的长度一般不超过300mm，所以就需要将长料用人工或机器裁成小块,即生产板，工作板。第7页钻孔(drilling)在基材、覆盖膜或补强板上按要求钻出一定大小和数量的圆孔或槽孔。注意：方形孔或其它不规则形状的孔无法用钻孔实现，需要用钢模冲制或激光切割。第8页沉铜(CuImmersion)一种自身的催化氧化还原反应。在沉铜过程中CU2+离子得到电子还原为金属铜，沉积在表面和孔壁上。沉铜的厚度有限，约0.5-2um.主要是在孔壁上形成一层薄薄的铜，为后续的电镀铜提供电流通路。第9页电镀铜(copperplating)由于之前的沉铜厚度只有0.5-2um，太薄了，可靠性不足，所以需要继续通过电镀铜加厚，厚度可达12-30um。第10页贴干膜(dryfilmlamination)将干膜（光致抗蚀膜）通过一定的压力、温度粘贴于基材上。注意事项：温度、压力、速度第11页曝光(exposure)利用光感应方式，将曝光光源通过制品线路形状的菲林（胶片），照射到干膜上，使之感光。被光射到的干膜形成保护层，未被光射到的感光膜不会形成保护层，在显影工序会被显影掉，露出待蚀刻的铜。怎么回事呢？第12页曝光示意图曝光菲林（胶片）曝光光源曝光工程铜箔基板胶片干膜第13页显影铜箔基板胶片干膜显影(developing)用显影液(碳酸钠)将未被光射到的干膜洗去，以露出待蚀刻或电镀或其他处理的铜面。注意事项：了解需使用化学药品的性质，并小心操作。第14页蚀刻(etching)蚀刻铜箔基板胶片干膜将显影后产品上无干膜覆盖的铜箔蚀刻掉，以形成所需的线路。注意事项：了解需使用化学药品的性质，并小心操作。第15页剥膜(stripping)剥膜铜箔基板胶片将蚀刻后剩下的干膜剥离，直接露出来的铜即为所需的线路。注意事项：了解需使用化学药品的性质，并小心操作。第16页阻焊又称防焊，soldermask阻焊的作用：①表面绝缘②保护线路，防止线路伤痕③防止导电性异物掉入线路中引起短路阻焊材质有两种：油墨和覆盖膜用于做阻焊的油墨，一般都是感光型的，称为液态感光油墨，LiquidPhoto-Imageable,简称LPI。一般有绿色，黑色，白色，红色，黄色，蓝色等。覆盖膜，coverlay，一般有黄色（有的叫琥珀色，Amber),黑色和白色。黑色的遮光性好，白色的反光率高，可以代替白色油墨用于背光源软板。阻焊第17页阻焊比较软板既可以用油墨阻焊，也可以用覆盖膜阻焊，那么二者之间优劣对比如何呢？请见下表：成本耐折性对位精度最小阻焊桥最小开窗特殊形状的窗口油墨低差高0.15mm0.2mm可以覆盖膜高好低0.2mm0.5mm不能做“回“形开窗第18页阻焊比较从上表可以看出，覆盖膜的耐折性是要优于油墨，所以软板上需要弯折的部位都是用覆盖膜阻焊的。而油墨的对位精度高，焊盘密集的地方，如BGA位置，就需要油墨阻焊了。如下图，一个板子上针对不同的部位的特点可以采用不同的阻焊材质。第19页首先，用钻孔或模冲或激光切割方式将覆盖膜上的开窗成型，操作人员再手工将覆盖膜按照焊盘位置叠在基材上，然后再借助压机的高温、高压将胶溶化使覆盖膜与铜线完全贴合，粘性更牢固。覆盖膜流程铜箔基板胶片覆盖膜第20页表面处理的作用：防止铜面氧化、提供焊接或邦定层。一般有以下几种表面处理方式。防氧化(OSP:Organicsolderabilitypreservatives)镀镍金（PlatingNi/Au)沉镍金（ENIG:ElectrolessNickelImmersionGold)镀锡（PlatingSn/Tin)沉锡(ImmersionSn/Tin)沉银(ImmersionAg)成本比较：镀镍金（沉镍金）沉银镀锡（沉锡）防氧化表面处理(surfacefinish)第21页镀金按厚度分又可分为薄金和厚金，一般4u”(0.1um)以下的称为薄金，以上的称为厚金。化金只能化薄金，不能做厚金，只有镀金才既可以做薄金又可以做厚金，软板的厚金最多可以做到40u”以上。厚金主要用于邦定或有耐磨要求的工作环境。镀金按类型分可分为软金(softgold)和硬金(hardgold)，软金就是普通的纯金，硬金就是含钴(cobalt)的金,正是因为添加了钴这种元素，使得金层的硬度大大增加，超过150HV，以达到耐磨要求。Au/Ni类别第22页电测试(electricaltest)使用电检仪器将制品完全通电，以检测制品线路是否有开路、短路等严重不良。一般打样阶段，数量较少，为了节省开测试架的费用，采用飞针(flyingprobe)测试，但是飞针测试比较复杂，测试时间长，效率低，所以量产时都是采用测试架(fixture,jig)进行测试的。电气检查中可发现的不良有：openshort项目开路短路电检注意不良：电检探针造成的表面处理部打痕第23页成型（shape)软板的成型方式主要两种：模冲和激光切割。模冲，punching,利用模具冲头冲制出FPC的形状，将整张产品按图纸加工成型。激光切割，lasercutting.二者的对比如下表：成本精度局限性模冲低+/-0.1mm不能做到小于0.5mm的槽激光切割高+/-0.1mm不能切割1mm以上厚度的板子第24页模具常用的模具分为刀模和钢模，刀模精度低，成型公差约+/-0.3mm,钢模精度高，普通钢模约+/-0.1mm，精密钢模可达到+/-0.05mm，当然钢模的价钱是刀模的好几倍甚至几十倍。刀模又叫软模(softtool),钢模又叫硬模(hardtool)。第25页最终检查(finalinspection)根据检查标准对单个的成品进行全面的检查检查方式根据制品不同要求有：①目视检查②显微镜（最小10倍数）检查主要检查外观，包括划痕、压伤、折皱、氧化、起泡、阻焊偏位、钻孔偏位、线路缺口、残铜、外来异物等等。第26页包装(packing)将合格的成品根据不同的包装要求包装成袋，装箱后即可出货。包装其实也是有很多种的，普通包装，防静电包装（ESDpacking),真空包装(vacuumpacking)，托盘包装(tray)。一般客人若无特别要求，空板都是采用普通包装，PCBA都是托盘包装。第27页特种板这里再简单介绍三种特殊类型的板子：镂空板、分层板和软硬结合板。镂空板(bare-backboard)，结构如下，它是用一层纯铜箔作基材，两面贴保护膜，两面的保护膜都分别开窗，这样就产生了一层铜两面可导通的奇特板型。它比普通单面板价格要高。第28页分层板两层或以上的软板都可以设计层分层板，具体依客人要求。分层板，顾名思义，就是层与层之间没有粘接，相互分离的意思。分层的部位，我们叫airgap.分层板一般用于动态弯折次数要求极高的领域。第29页软硬结合板软硬结合板(rigid-flex)，是刚性与柔性相结合的板子，既具有硬板的刚性，又具有软板的柔性。第30页软硬结合板软硬结合板与贴补强软板的区别。二者的结构都是软板材料与硬板材料通过胶层结合在一起的，所不同的是软硬结合板在硬板材料上有布线，软板上的走线与硬板走线之间通过via相互导通，而贴补强的软板，其上的硬板材料上一般都是没有任何走线，哪怕是PAD。软板与硬板间只有机械连接，并无电气连接。当然有些比较特别的补强上会有些PAD或光学点，但这些PAD与软板上的走线是没有电气连接的。这种特殊的软板带补强价格仍旧比软硬结合板低很多。第31页制程能力(capability)Auspi常规制程Auspi特殊制程国内FPC行业板子类型单面板，镂空板，双面板，多层软板，分层板，软硬结合板层数1-89-121-20基铜厚度1/3-1OZ1/4OZ,2OZ1/4-2OZ最小线宽线距0.07mm(0.5OZ)0.05mm(0.5OZ)0.03mm(0.5OZ)0.10mm(1OZ)0.08mm(1OZ)0.05mm(1OZ)0.15mm(2OZ)0.12mm(2OZ)0.1mm(2OZ)最大板子尺寸230X500mm480X700mm可以做数米长度最小钻孔0.15mm(机械钻)0.15mm(机械钻)0.15mm(机械钻)0.1mm(激光钻)0.1mm(激光钻)0.1mm(激光钻)第32页制程能力(capability)Auspi常规制程Auspi特殊制程国内FPC行业软硬结合板的板厚孔径比6:18:110:1外形公差+/-0.10+/-0.05+/-0.05厚金厚度0.5um1um2.5um最小绿油桥6mil5mil5mil最小覆盖膜桥10mil8mil8milFPC厚度公差+/-0.03mm(单双面)+/-0.02mm(单双面)+/-0.02mm(单双面)+/-0.04mm(多层)+/-0.03mm(多层)+/-0.03mm(多层)第33页板材供应商一般板材供应商高端板材供应商基材生益(Shengyi)，宏仁(Grace），台虹(Taiflex)，雅森(Aplus)，九江福莱克斯(Jiujiangflex)，律胜(Microcosm)，有沢(Arisawa),新扬(Thinflex),LGchemical，华烁(Haiso)杜邦(Dupont)，新日铁(Nipponsteel)覆盖膜生益(Shengyi)，宏仁(Grace），台虹(Taiflex)，雅森(Aplus)，九江福莱克斯(Jiujiangflex)，律胜(Microcosm)，华烁(Haiso)杜邦(Dupont)，新日铁(Nipponsteel)PI补强板云达(Yunda)，华烁(Haiso)有沢(Arisawa)，宇部(Ube)粘接胶东溢(Dongyi)，华烁(Haiso)，有沢(Arisawa)，华弘(Huahong)杜邦(Dupont)第34页FPC常见不良现象蚀刻文字不清开窗过蚀线路过细线路过粗第35页针孔断线表面缺口兩邊缺口第36页外形铜残短路铜残虛影銅殘第37页折痕導體變色第38页謝謝參與及指教