FPC工艺流程介绍解析

FPC工程部FPC工艺流程介紹PCB流程介紹FPC工程部FPC一般工艺流程图•开料Shearing钻孔Drilling黑影Shadow镀铜Cuplating贴干膜D/FlaminationLDI曝光LDIExposure显影/蚀刻/去膜D/E/S自动光学检测AOICVL假贴合CVLlayupCVL压合CVLlamination冲孔Holepunching丝印阻焊Silk-screenPSR曝光/显影/烘烤Exposure/Develop/Roast电镀镍金Ni/Auplating喷字符InkjetPrinter开短路测试O/Stesting贴补强板AdhereSTF外形冲切Outlinepunching外观检查Inspection包装Packing出货ShipmentFPC工程部一、FPC材料简介1）FCCL(FlexibleCopperCladLaminate):在基底膜上塗附Epoxy(環氧樹脂)或Acrylic(丙烯酸)類粘接劑,製成覆銅箔層壓板(CCL/3L),或基底膜直接與銅箔結合製成覆銅箔層壓板(CCL/2L).•PI(polyimide)•AD(adhesive)•Cu(copper)2Layer3LayersinglesingledoubledoubleFPC工程部以下為3L與2L性能比對:項目粘接劑型無粘接劑型基底層厚度30-150um(包括粘接劑層)12.5-125um耐熱性低高尺寸穩定性劣良耐彎曲性良by型號有差異和覆蓋層的匹配良良生產性容易難成本低高製造方法貼合法電鍍法/塗布法/層壓法Comments:粘接劑型因粘接劑基本上是環氧樹脂或丙烯酸類樹脂,它們的耐熱性要比基底膜（PI）低,所以成了軟板耐熱設計的瓶頸.粘接層的厚度基本上與基底膜的厚度相同,這是影響整個印制板薄型化的重要因素.故不同型號基材的選取取決于客戶端不同的性能用途.FPC工程部（1）FCCL基底膜简介1.基底膜業界內基底膜主要是PI(聚銑亞胺),由於PI膜成本較高,故開發成本較低的PET(聚酯)薄膜材料,但由於PET耐熱性,阻燃性較差,因而限制其應用範圍.其它材料由於成本/性能不理想而fail.從結構來看,PI為芳香族酯類聚合物,分子式內存在苯環和銑胺基,故具有親水且銑胺基由於鹼性很弱,與酸不能性成穩定的鹽,只能與強鹼的水溶液生成鹽,遇水即分解.OCOCOCOCnNORPI結構式FPC工程部以下為常見集中基底膜材質性能比較:項目聚銑亞胺聚酯聚四氟乙烯比重1.421.38-1.412.1-2.2抗拉強度(kg/mm2)21.514.0-24.51.1-3.2拉伸率(%)7060-165100-350邊緣抗撕裂強度(kg/mm2)917.9-53.6/抗拉裂強度(kg/mm2)0.320.4/耐熱性400150260燃燒性自熄易燃不燃燒耐有機溶劑性優優優耐強酸性良良優耐強鹼性差良優吸水性2.70.80.01介電常數(1kMz)33.22.0-2.1介電損耗因數(1kMz)0.00210.0050.0002耐電壓(kv/mm)27530017Comments:如果在不需要耐高溫條件下使用,PET膜做為基底膜也是一種優異的薄膜,它的吸濕性和尺寸穩定性比PI膜要好,其無色透明也是PI膜無法達到的特性。但當溫度在60℃--80℃時,它的機械特性就會發生變化而降低,且由于PET的耐熱性,阻燃性能較差,因而限制了它的使用範圍.故業界目前基底膜仍是以PI為主力.FPC工程部（2）、FCCL铜箔简介銅箔用于軟板的銅箔和硬板所用的有所不同，軟板需要彎折或長期的反復不停的進行彎曲。其銅箔有壓延銅箔和電解銅箔之分:項目壓延銅箔電解銅箔成本和厚度的關係越薄越高越厚越高耐彎曲性能高低SEM其他說明其長方向和寬度方向的機械性能，特別是彎曲性能有很大的差異，一般縱向耐彎曲性能優于橫向利用電鍍法制作的無粘接性銅箔層壓板不使用銅箔做原材料，而是通過電鍍直接基底膜上直接形成導體層業界內對銅箔的選取沒有特殊的需求,目前2種銅箔差異僅在耐彎曲性能及厚度成本上,故對銅箔的選取需綜合考量成本,銅厚及產品用途.FPC工程部二.Coverlay简介1.Coverlay一般覆蓋膜由基底層和粘接劑組成,基底層同FCCL為PI或PET等;粘接劑同3L的FCCL為Acrylic或Epoxy.因粘接劑室溫時為半固化狀態,故粘接劑上貼上一層離型膜(紙).PICoverlay结构Adhesive離型膜Adhesive粘接劑:Acrylic丙烯酸和Epoxy環氧樹脂性能itemAcrylic丙烯酸Epoxy環氧樹脂流動性良一般填充性良一般機械性能一般良絕緣性一般良FPC工程部2、Coverlay储藏要求冷藏保管:置于5度以下的倉庫保存.因粘接劑于室溫下放置,加速粘接劑的固化,以致功效下降.除冷:將覆蓋膜連同聚乙烯密封袋一起取出至室溫放置4小時,達室溫后房客使用.如溫差較大,表面會凝結水珠,且基材容易吸水.開窗口:一般採用沖模或機械鉆孔的方式做開口,為后續pad做open.Comments:業界內Coverlay還有另外2種:覆蓋層油墨和光致塗附層,但相比覆蓋膜,以上2種在耐彎曲性/密著性/成本等缺陷,妨礙其發展.另coverlay與FCCL的搭配基本原則以同材質為宜,故目前FCCL以PI為主,則與之匹配的Coverlay仍是以PI覆蓋膜為主力.FPC工程部三、鑽孔NCDrilling1)鑽孔NCDrilling:雙面板為使上、下線路導通，以鍍通孔方式，先鑽孔以利後續鍍銅。鑽孔注意事項Ø砌板厚度(上砌板：0.5-0.8mm，下砌板：1.0-1.5mm)，尺寸Ø疊板方向打Pin方向Ø疊板數量Ø鑽孔程式檔名、版別Ø鑽針壽命Ø對位孔須位於版內斷針檢查切片檢查孔斷針檢查孔FPC工程部四、黑孔/鍍銅BlackHole/CuPlating•1）黑孔/鍍銅BlackHole/CuPlating•於鑽孔後，以黑孔方式於孔壁絕緣位置以石墨粉附著而能導電，再以鍍銅方式於孔壁上形成孔銅達到上、下線路導通之目的。•其大致方式為：•先以整孔劑使孔壁帶正電荷，經黑孔使帶負電微粒之石墨粉附著於表面，再以微蝕將銅面上之石墨粉剝離，僅留孔壁絕緣位置上有一層石墨粉，經鍍銅後形成孔銅。FPC工程部•整孔•黑孔•微蚀•镀铜FPC工程部FPC工程部2）电镀铜流程:上料（板与板之间的间距不能超过10mm。）酸性（清潔板面、清除氧化水洗酸浸（主要作用是去除板面的氧化层，避免水份带入铜缸而影响硫酸的含量;潤濕孔內及板面，以利于鍍銅）镀铜（阳极：Cu-2e-=Cu2+陰極：Cu2++2e-→Cu）双水洗抗氧化（使板面產生保護膜，避免銅面氧化）水洗下料黑孔注意事項Ø微蝕是否清潔、無滾輪痕、水痕、壓折痕鍍銅注意事項Ø夾板是否夾緊Ø鍍銅面銅厚度孔銅切片檢查，不可孔破FPC工程部五、壓膜/曝光DryFilmLamination/Exposure1）乾膜DryFilm•為一抵抗蝕刻藥液之介質，藉由曝光將影像轉移，顯影後有曝光之位置將留下而於蝕刻時可保護銅面不被蝕刻液侵蝕形成線路没曝光乾膜曝光之乾膜基材铜面2）壓膜注意事項Ø乾膜不可皺折Ø壓膜須平整，不可有氣泡Ø壓膜滾輪須平整及清潔Ø壓膜不可偏位Ø雙面板裁切乾膜時須切齊，不可殘留乾膜屑3）曝光注意事項Ø铜面須清潔，不可有刮傷、異物、缺口、凸出、針點等情形Ø曝光對位須準確，不可有孔破、偏位之情形Ø曝光能量必需合适曝光台面之清潔FPC工程部六、顯影/蝕刻/剝膜Developing,Etching,Stripping•壓膜/曝光後之基材，經顯影將須保留之線路位置乾膜留下以保護銅面不被蝕刻液蝕刻，蝕刻後形成線路，再經剝膜將乾膜剝除，如下图：没曝光乾膜曝光之乾膜基材铜面PIFPC工程部1）D.E.S.注意事項Ø放板方向、位置Ø單面板收料速度，左右不可偏擺Ø顯影是否完全Ø剝膜是否完全Ø是否有烘乾Ø線寬量測Ø線路檢驗2）微蝕微蝕為一表面處理工站，藉由微蝕液將銅面進行輕微蝕刻以將氧化層蝕刻去除，再上抗氧化劑防止氧化。蝕注意事項Ø銅面是否氧化Ø烘乾是否完全不可有滾輪痕、壓折痕、水痕FPC工程部七、CVL假接著/壓合•CVL先以人工或假接著機套Pin預貼，再經壓合將氣泡趕出後，經烘烤將膠熟化。结构如下：FPC工程部.材料介绍1）矽铝箔（硅铝板）：矽：0.1mm作用：补正平行度（硅胶：0.2mm作用：补正平行度）铝：0.2mmor0.4mm作用：限制矽/硅胶的延展性，不至于让FPC变形过大。2）PP膜/耐弗隆0.1mm主要功能是离形用，和Si-Al箔保护另一方面防止接着剂的转移。3）绿硅胶0.8mm主要功能是利用其良好的敷形性，保证胶能够很好的填充于线距间。4）玻璃纤维布0.26mmor0.115mmm防止移位5）烧付铁板（硅钢板）硅胶：1.0mm钢板：2.0mm补正平行度层压参数●单面板P=70~120kg/cm2，T=160~180℃，Time’=5~10S，Time=70~120S●双面板P=100~130kg/cm2，T=160~180℃，Time’=5~10S，Time=70~120S●补强板P=20~40kg/cm2，T=160~180℃，Time’=5~10S，Time=150~200S具体根据柔板的走线、胶铜配比、板厚、胶的体系等来确定压合参数FPC工程部1）CVL假接著注意事項ØCVL開孔是否對齊標線(C)ØPI補強片是否對齊標線(S)Ø銅面不可有氧化現象ØCVL下不可有異物、CVL屑等2）壓合注意事項Ø玻纖布/耐氟龍須平整ØPI加強片不可脫落Ø壓合後不可有氣泡3）A.气泡B.偏位C.溢胶D.压痕FPC工程部八、丝印阻焊丝印感光阻焊可作為軟板外層線路之保護層，具有曝光顯影之特性，可形成細小結構圖形進行高密度零件組裝。印刷注意事項Ø油墨黏度Ø印刷方向(正/反面、前/後方向)，依印刷編碼原則區分正/反面，依印刷對位標示及箭頭標示區分前後方向Ø印刷位置度Ø印刷台面是否清潔Ø網板是否清潔Ø印刷油墨厚度Ø印刷外觀(气泡、异物等)烘烤後密著性測試，以3M600膠帶測試SolderresistCuPIFPC工程部九、沖孔•沖孔•以CCD定位沖孔機針對後工序所需之定位孔沖孔。沖孔注意事項Ø不可沖偏Ø孔數是否正確，不可漏沖孔Ø孔內不可毛邊FPC工程部十、电镀镍金Ni/Auplating•在要镀金的PAD上接通电流，以电镀形式析出金。先在铜上镀镍，再镀金。•应用：软金为高纯镀金，常用于打线(Wirebonding)。•缺点：板上要有位置拉电金引线•表面处理的厚度要求：1）电镀镍金（镍3-5um，金0.025-0.1um）2）化学镍金（镍3-5um，金0.05-0.12um）3）电镀锡铅（纯锡）：3-7um4）喷锡：10-25umFPC工程部十一、喷字符InkjetPrinter•按照客户要求用喷码机对每片产品喷上标志性的字符，以便客户识别。•可使用不同的油墨，喷印字符、日期、有效期及年月日合格等中文•注意事项字符错误字符偏位字符不清FPC工程部十二、O/Stesting•对每片板进行开/短路测试。淘汰出短路开路之不良品。•以整板或沖型後單pcs進行電測，一般只測Open/Short/絕緣阻抗，成品若有電阻/電容則須以ICT進行測試，•注意事项：漏测（设备失效，无法测试出开/短路）打痕（测试针尖压伤焊盘）FPC工程部十三、贴补强板AdhereSTF补强板在柔板中主要是对插接、焊接、按键等部位起加强韧性、强度的作用。常见的补强板有PI、PET、PVC、FR-4、钢片、铝片等。补强的选用一般根据柔板使用的特性、使用环境如温度要求等为根据。注意：如选用PVC、PET为补强的柔板就不适合做焊接、SMT。FPC工程部十四、外型冲切•一般均以鋼模(HardDie)沖軟板外型，其精度較佳，刀模(SteelRuleDie)一般用於製樣用，或是一般背膠、PI/PET加強片、等精度要求不高之配件沖型用，亦或是分條用。當產品長度較長時，鋼模可設計兩段式沖型，以避免因材料脹縮造成沖偏，此時需採對稱排版，則僅一套鋼模即可，否則須開兩套鋼模。•沖型注