FPC研發(fā)部設(shè)計案例

LW周錦FPC入門知識培訓(xùn)一、軟性印刷電路板簡介二、FPC原材料介紹三、原材料的檢測方式四、FPC制造流程簡介五、FPC設(shè)計本卷須知六、FPC應(yīng)用及趨勢七、FPC特性的優(yōu)缺點一、軟性印刷電路板簡介軟性印刷電路板(FLEXIBLEPRINTEDCIRCUIT)簡稱FPC以具撓性之基材制成，具有體積小，重量輕，可做3D立體組裝及動態(tài)撓曲之印刷電路板。FPC具高度撓曲性，可立體配線，可依空間限制改變形狀?？蛇’B而不影響訊號傳遞功能，可防止靜電干擾。FPC特性:

輕薄短小、可撓曲FPC利于相關(guān)產(chǎn)品之設(shè)計，可減少裝配工時及錯誤，并提高有關(guān)產(chǎn)品之使用壽命。單面板Single-Side雙面板Double-Side多層板Multilayer軟硬復(fù)合板Rigid-Flex純銅板Single-SideDoubleAccessFPC種類覆蓋膜COVERLAYERFPC結(jié)構(gòu)單面板疊構(gòu)結(jié)合膠ADHESIVE銅箔COPPER結(jié)合膠ADHESIVE基材BASEFILM結(jié)合膠ADHESIVE銅箔COPPER覆蓋膜COVERLAYER結(jié)合膠ADHESIVE銅箔COPPER結(jié)合膠ADHESIVE基材BASEFILM雙面板疊構(gòu)銅箔基材層覆蓋膜層覆蓋膜層結(jié)合膠ADHESIVE覆蓋膜COVERLAYER二、FPC原材料介紹接著劑銅箔高分子薄膜環(huán)氧樹脂or

壓克力系硬化劑催化劑柔軟劑填充劑聚酯PET聚酰亞胺

PI壓延銅RA電解銅ED材料組成規(guī)格銅箔基材結(jié)構(gòu)有膠覆銅板銅箔結(jié)合膠基材結(jié)合膠

銅箔膠類型：環(huán)氧樹脂

厚度：10\13\20umPI類型:聚酰亞胺(PI)\聚脂(PET)厚度：1/2mil\1mil\2mil銅箔類型:RA\ED

厚度：1/2OZ\1OZ無膠覆銅板基材銅箔PI類型:聚酰亞胺\聚脂厚度：1/2mil\1mil\2mil銅箔類型:RA\ED

厚度：1/2OZ\1OZ銅箔種類

依其制作方法可分為電解銅箔(ED銅)及壓延銅箔(RA銅)。RA銅制程銅錠壓延輪高純銅線溶解槽陰極圓胴ED銅制程陽極板ED銅與RA銅性能比較ED銅ElectrodepositedCopperFoil

RA銅RolledAnnealedCopperFoil聚酰亞胺(PI)與聚酯(PET)性能比較覆蓋膜結(jié)構(gòu)離型紙結(jié)合膠覆蓋膜PI類型:聚酰亞胺

厚度：1/2mil\1mil\2mil膠類型：環(huán)氧樹脂

厚度：15\25\35umPI覆蓋膜防焊油墨防焊油墨液態(tài)防焊油墨

厚度：10~20um三、材料檢測方式檢驗規(guī)范?IPC:InstituteforInterconnectingand PackagingElectronicCircuits國際檢驗規(guī)范?JIS:JapanIndustrialStandard日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)?ASTM:AmericanSocietyfor TestingandMaterial美國材料試驗協(xié)會?DimensionalStability(尺寸安定性)I=InitialReading(beforeetching)

F=FinalReading(afteretching)

MD=+(A-B)F-(A-B)I(A-B)I(C-D)F-(C-D)I(C-D)I2100240mm250mmMACHINEDIRECTIONTDABDCIPC-TM-650TD=+(A-C)F-(A-C)I(A-C)I(B-D)F-(B-D)I(B-D)I2100?PeelStrength(kgf/cm)(剝離強度)CoverlayTestPiece

150mm515mmCoverlayUntreatedSurfaceTreatedSurfaceCopperFoilCCLTestPiece

150mm1/8‘JISC5016-7.1

強度滿足：0.7kgf/cm2以上?SolderFloatResistance(漂錫)

Pre-treatment

Testspecimen33cmTemperature :135oCTime :60min

TestConditionTemperature :288oCTime :10sec?FlexuralEndurance(耐彎曲測試)?MITTypeEnduranceTester?EtchingSampleMD、TD

?TestPieceUnit:mm1511101JIS-C-6471?TestCondition:R=0.8mm，Load=0.5kg

110銅箔不可有斷線的現(xiàn)象其它信賴度測試CuCuPI微蝕刻工程目的：微蝕為一外表處理工站。藉由微蝕液將銅面進行輕微蝕刻，將氧化層蝕刻去除，再上抗氧化劑防止銅箔氧化。四、FPC制造流程簡介微蝕刻工程目的：微蝕為一外表處理工站。藉由微蝕液將銅面進行輕微蝕刻，將氧化層蝕刻去除，再上抗氧化劑防止銅箔氧化。鑚孔OR激光打孔工程目的：雙面板為使上下線路導(dǎo)通，先鑚孔以利后續(xù)鍍銅。鑚孔OR激光打孔工程目的：雙面板為使上下線路導(dǎo)通，先鑚孔以利后續(xù)鍍銅。導(dǎo)通孔黑化工程目的：使孔壁中不導(dǎo)電的部份導(dǎo)通，成為導(dǎo)體，使后續(xù)的電鍍制程得以進行。導(dǎo)通孔電鍍銅工程目的：使雙面板上銅面與下銅面導(dǎo)通。干膜貼合工程目的：利用加溫加熱方式將干式感光薄膜與銅面黏合，配合曝光產(chǎn)生化學(xué)反響以完成保護銅箔。曝光UV光工程目的：將底片上之線路運用光阻方式(如沖洗相片)成形在銅箔基上。負型光阻配合負片底片，運用UV光，將底片線路轉(zhuǎn)移至干膜上。顯影工程目的：以堿性藥液去除未反響之干膜。已反響之干膜因受UV光照射而聚合，形成不溶于堿性藥液的分子結(jié)構(gòu)。顯影工程目的：以堿性藥液去除未反響之干膜。已反響之干膜因受UV光照射而聚合，形成不溶于堿性藥液的分子結(jié)構(gòu)。蝕刻工程目的：以蝕銅液去除未受干膜保護之銅箔，受干膜保護之銅箔那么形成線路。剝離干膜工程目的：去除已反響之干膜。COVERLAYER接著劑保護膜壓合工程目的：將覆蓋膜完全貼合于經(jīng)蝕刻后之銅面上，作為在線之保護膜及絕緣層。感光油墨印刷工程目的：利用印刷方式使感光油墨與銅面黏合，配合曝光產(chǎn)生化學(xué)反響以完成保護銅箔及指示零件安放位置。感光油墨曝光UV光工程目的：將底片上之開窗處運用光阻方式(如沖洗相片)成形在油墨上。感光油墨也是負型光阻的一種。顯影工程目的：去除未反響之油墨，到達開窗效果。油墨烘烤硬化工程目的：高溫烘烤使油墨固化，到達保護線路目的。鍍金工程目的：增加接觸面耐氧化性、耐摩耗性以及導(dǎo)電性。鍍金工程目的：增加接觸面耐氧化性、耐磨耗性以及導(dǎo)電性。文字印刷FPC-123工程目的：印刷產(chǎn)品辨識文字及生產(chǎn)周期，以利辨識及追蹤。補強板貼合工程目的：增加手指拔插端硬度，增加零件區(qū)的支撐力。導(dǎo)線裁切工程目的：裁切電鍍導(dǎo)線或局部成型，以利后續(xù)短斷路測試。O/S測試工程目的：短斷路測試、阻抗測試。O/S測試OK工程目的：短斷路測試、阻抗測試。O/S測試工程目的：短斷路測試、阻抗測試。OKO/S測試工程目的：短斷路測試、阻抗測試。O/S測試工程目的：短斷路測試、阻抗測試。OKO/S測試工程目的：短斷路測試、阻抗測試。外形沖壓工程目的：去除邊料，使產(chǎn)品成型。外形沖壓工程目的：去除邊料，使產(chǎn)品成型。外觀檢驗工程目的：挑除不良品。外表處理:

1、防銹處理:于裸銅面上抗氧化劑2、鍚鉛印刷:于裸銅面上以鍚膏印刷方式再過回焊爐

3、電鍍:電鍍錫(Sn)、

鎳/金(Ni/Au)

4、化學(xué)沈積:以化學(xué)藥液沈積方式進行錫、鎳/金外表處理

5、背膠(雙面膠)

化學(xué)金及電鍍金特性比較:無鉛錫鍍層制品特性:五、FPC設(shè)計本卷須知FPC能到達輕薄短小、可撓曲的特性，完全歸功于FPC原材料的特性以及設(shè)計上的技術(shù)。正確的設(shè)計可提高FPC的撓曲性以及壽命。彎折區(qū)域越長越佳，因為太短的時候，F(xiàn)PC在折彎時會因為內(nèi)R及外R的伸縮、擠壓量不同，應(yīng)力會集中在有膠/無膠的界線上，壽命較短。彎折區(qū)域?qū)挼鼐€或假線路設(shè)計，外圍盡量走較粗的線路，可有效抵抗應(yīng)力集中現(xiàn)象。彎折區(qū)域沖切角度越圓滑，越能防止應(yīng)力集中現(xiàn)象發(fā)生，因沖切角度過為直角時，F(xiàn)PC在折彎時其應(yīng)力會集中該直角處，易造成外圍線路最先斷裂。殼體設(shè)計：殼體應(yīng)防止與彎折軟板直接接觸，摩擦易造成應(yīng)力過度集中該點，造成線路斷線。導(dǎo)通孔的設(shè)置：盡量將導(dǎo)通孔集中于非彎折區(qū)。導(dǎo)通孔鍍銅后，會變硬，如果靠近FPC的彎折部，會有兩個問題:1、彎折部的硬度加大，不易彎曲。2、由于經(jīng)常彎折容易引發(fā)導(dǎo)通孔的斷裂等不良。彎折部盡量設(shè)置為單層區(qū)，一面走線，另一面剝離阻焊，讓彎折部盡量柔軟。走線盡量左右對稱，F(xiàn)PC的兩側(cè)的銅根本一致，防止單側(cè)的應(yīng)力集中，減少斷線。六、FPC應(yīng)用及趨勢軟性印刷電路板的應(yīng)用輕薄(可折疊):照相機,行動,筆記型計算機,液晶顯示器,PDA,CD可撓曲:軟盤機,硬盤機,列表機數(shù)位照相機及攝影機伸縮鏡頭,CD,軟性印刷電路板開展趨勢應(yīng)用技術(shù):電器設(shè)備小型化,通訊及顯示系統(tǒng)行動化設(shè)計技術(shù):高密度化,多層化,薄型化,信號高速化高密度軟板應(yīng)用產(chǎn)品HDD(HardDiskDrives)、LCD的驅(qū)動IC、TBGAs(TapeBallGridArrays)及MobilePhone的COF基板。輕薄短小軟性印刷電路板一直以輕薄短小的特性朝超高密度軟板研發(fā)七、總結(jié)FPC特性優(yōu)缺點FPC的優(yōu)點〔1〕可以自由彎曲、卷繞、摺疊，可依照空間來布局，并在三維空間任意移動和伸縮，從而到達元器件裝配和導(dǎo)線連接的一體化?！?〕利用FPC可縮小電子產(chǎn)品的體積和重量，適用電子產(chǎn)品向高密度、薄型化、小型化、高可靠方向開展的需要。因此，F(xiàn)PC在航天、軍事、移動通訊、筆記型計算機、PDA、數(shù)位相機等產(chǎn)品領(lǐng)域上得到了廣泛的應(yīng)用?！?〕FPC還具有良好的散熱性和可焊性以及易于