FPC的生產(chǎn)技術(shù)

1、培訓資料制定：李童林主講：李童林2006年1月15日FPC的生產(chǎn)技術(shù)1一、FPC新技術(shù)發(fā)展趨勢二、單、雙面FPC生產(chǎn)方式簡介主要項目：2n1、FPC概要n2、FPC的市場趨勢n3、FPC的技術(shù)發(fā)展n4、FPC質(zhì)量保證與標準FPC新技術(shù)發(fā)展31.1 PCB與FPC PCB（Printed Circuit Board)印制電路板 在絕緣基材上，按預(yù)定設(shè)計形成點連接及 印制元件的印制板。 FPC(Flexible Printed Circuit Board)撓性印制板 用撓性基材制成的印制板，是印制板之一1、FPC概要41.2 FPC的特點和應(yīng)用 最主要的特點： A、可彎折撓曲、輕薄 B、體積小、導

2、電性好 C、可適合三維空間連接安裝，解決了電 子設(shè)備許多設(shè)計和安裝問題1、FPC概要51.2 FPC的特點和應(yīng)用 C、應(yīng)用范圍 計算機與外部設(shè)備 通訊（手機）與辦公設(shè)備 汽車電子與數(shù)碼相機 工業(yè)儀器與醫(yī)療器械 航天航空與集成電路1、FPC概要61.3 FPC的種類與結(jié)構(gòu) A、單面FPC B、雙通路單面FPC C、雙面FPC D、多層FPC E、剛撓FPC F、雕刻FPC1、FPC概要71.4 FPC基本材料 1、FPC概要覆銅箔板覆蓋保護材料表面導體涂覆材料層間連接用材料增強材料阻焊劑感光性樹脂金屬、焊錫、鎳/金、錫、銀其它 有機防氧化劑、助焊劑增強絕緣膜 （增強板）絕緣板金屬板 粘合劑銅鍍層

3、導電膏（膠）銅箔 電解銅箔 、壓延銅箔絕緣膜 聚酰亞胺、聚脂粘合劑 丙烯酸、環(huán)氧樹脂附粘合劑覆蓋膜、聚酰亞胺覆蓋膜、聚脂覆蓋膜81.5 FPC工藝流程 FPC工藝流程與剛性PCB加工基本相同，區(qū)別在與壓制覆蓋膜、貼合加強板。按加工設(shè)備條件不同，有單片式生產(chǎn)方法與成卷式生產(chǎn)方式。剛撓結(jié)合多層板是剛性部分和撓性部分先分別制作，再兩部分壓合及鉆孔、孔金屬化、制作外層圖形等。1、FPC概要92.1 FPC的市場趨勢 A、FPC 2003年 40億美元，比上一年增長40% 2004年 59億美元，比上一年增長32% 預(yù)計2010年達121億美元，年增長率為 13.5%。2、FPC新技術(shù)發(fā)展102.1 F

4、PC的市場趨勢 B、剛撓印制板 2004年 1.76億美元， 2005年 2.31億美元， 2006年 3.08億美元（預(yù)計）， 2007年 4.37億美元（預(yù)計）。2、FPC新技術(shù)發(fā)展112.1 常用薄膜基材性能比較 FPC用基材常用聚酰亞胺(PI: Polyimide)薄膜和聚酯(PET: Polyester)薄膜,另外也有聚2,6萘二甲酸乙二酯(PEN: Polyethylene Nphthalate)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚砜和聚芳酰胺(Aramid)等高分子薄膜材料。 2、FPC新技術(shù)發(fā)展122.1 常用薄膜基材性能比較 粘合劑是把銅箔與基材膜結(jié)合在一起,常用的有PI樹脂、PET

5、樹脂、改性環(huán)氧樹脂、丙烯酸樹脂。 聚酯(PET)樹脂機械、電氣性能都可以,最大不足是耐熱性差,不適合直接焊接裝配。PEN是介于PET與PI之間的材料 2、FPC新技術(shù)發(fā)展13 2.2二層結(jié)構(gòu)的PI基材 撓性覆銅箔板(FCCL)通常有三層結(jié)構(gòu),即聚酰亞胺、粘合劑和銅箔. 由于粘合劑會影響撓性板的性能,尤其是電性能和尺寸穩(wěn)定性,因此開發(fā)出了無粘合劑的二層結(jié)構(gòu)撓性覆銅箔板。 二層結(jié)構(gòu)撓性覆銅箔板的制造方法目前有三種,1、即聚酰亞胺薄膜上沉積電鍍金屬層; 2、在銅箔上涂覆聚酰亞胺樹脂成薄膜; 3、直接把銅箔與聚酰亞胺薄膜壓合在一起。2、FPC新技術(shù)發(fā)展14 2.3LCP基材 新開發(fā)了液晶聚合物(LCP

6、)覆銅板. 由熱塑性液晶聚合物薄膜經(jīng)覆蓋銅箔連續(xù)熱壓,得到單面或雙面覆銅板. 其吸水率僅0.04 %,介電常數(shù)1GHz時2.85 (聚酰亞胺3.8),適合高頻數(shù)字電路的要求。 2、FPC新技術(shù)發(fā)展15 2.3LCP基材 聚合物呈液晶狀態(tài),在受熱會熔融的為“熱熔性液晶聚合物”(TLCP)。 TLCP優(yōu)點： A、可以注塑成形、擠壓加工成為PCB與FPC的基材, B、還有可以二次加工,實現(xiàn)回收再利用。 C、TLCP膜的低收濕性、高頻適宜性、熱尺 寸穩(wěn)定性特長。2、FPC新技術(shù)發(fā)展16 2.4無鹵素撓性基材 無鹵素(溴)基板在撓性板中都已開發(fā)應(yīng)用,對于撓性基材包括FCCL、覆蓋膜、粘結(jié)片和阻焊劑,以及

7、增強板既要有阻燃性又不含鹵素， 全新的芳酰胺聚合物不含溴或銻阻燃物,符合環(huán)保要求。而且基膜厚度可極薄,是常規(guī)PI膜的一半,而彎曲耐折性更優(yōu) 2、FPC新技術(shù)發(fā)展17 2.5新型銅箔 FPC的導電材料主要是銅 銅箔,也有一些用到鋁、鎳、金、銀等合金。導體層基本要求除導電外,也必需耐彎曲。銅箔按制作方法不同, 1、電解銅箔(ED: Electro Deposit) 2、壓延銅箔(RA: Rolled and Annealed)注、RA箔是柱狀結(jié)晶排列,結(jié)構(gòu)均勻、平整,易于粗化 或蝕刻處理。 ED箔是魚鱗狀的片狀堆疊,經(jīng)輾壓銅箔光滑、韌性好,而粗化或蝕刻處理變得困難。 2、FPC新技術(shù)發(fā)展18 2.

8、5新型銅箔 2、FPC新技術(shù)發(fā)展常態(tài)組織常態(tài)組織 壓延銅箔壓延銅箔（1/2oz） 熱後組織熱後組織 壓延銅箔壓延銅箔（1oz） 常態(tài)組織常態(tài)組織 高折動電解銅箔高折動電解銅箔（1oz）熱後組織熱後組織 高折動電解銅箔高折動電解銅箔（1oz）19 2.6導電銀漿 FPC制造中有用導電油墨印刷在絕緣薄膜上形成導線或屏蔽層, 導電油墨多數(shù)是銀漿導電膏,優(yōu)點：1、導電層電阻低、結(jié)合牢、可撓曲,容易操作。 2、可達到低電阻與可撓曲要求, 3、可在聚合物膜上、織物上、紙上印刷形成導電 圖形,也可制作圖形用于射頻標識(RFID)產(chǎn)品。 4、產(chǎn)品經(jīng)受高溫存放、潮濕試驗、高低溫循環(huán)性 能都能達到要求。而且是環(huán)保型、低成本技術(shù)。 2、FPC新技術(shù)發(fā)展20 3.1PI蝕刻技術(shù) 對于2層型FCCL用于手機用的FPC開始進入批量化, 通常2層型FCCL的PI基材開孔、開槽是采取沖、鉆等機械加工,或者是新的激光加工。考慮到今后FPC線路密度更高,基板更薄等因素,要適合批量化加工和降低成本,還是選用濕處理工藝,蝕刻法PI基材開孔、開槽。3、FPC生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展21 3.1PI蝕刻技術(shù) PI(Kapton)蝕刻的機理: Kapton是由均苯四酸二酐與二氨基二苯基醚的復(fù)合反應(yīng)結(jié)合有亞胺基形成, 而TPE3000液中羥基會作用于亞胺基結(jié)合部分,使均苯四酸二酐與二氨基二苯基醚分解,起到蝕刻作用