- FPC制作要求
- FPC工序控制
- FPC設計選材
- FPC制作工藝
隨著(zhù)電子產(chǎn)品的小型化、高速化、數字化，在個(gè)人通訊終端、山寨手機以及3G通訊的飛速發(fā)展和情報信息終端(電腦、電視、電話(huà)、傳真)網(wǎng)絡(luò )化的需求下，以適合通訊端手機產(chǎn)業(yè)的滑蓋式手機和折疊式手機中要求的FPC壽命及阻抗要求越來(lái)越細化，而在生產(chǎn)FPC的廠(chǎng)商中，如何去控制在工藝中做好此類(lèi)產(chǎn)品是致關(guān)重要的。
FPC(FlexiblePrintedCircuit即可橈性印刷電路板，也可稱(chēng)之為FWPC)的特點(diǎn)主要有以下幾個(gè)方面：
(1)柔性好：可任意彎曲變形，盤(pán)繞半徑小，可沿X﹑Y﹑Z三個(gè)方向自由移動(dòng)；
(2)占用空間?。杭容p又薄，使儀器儀表的狹窄空間得到充分利用，滿(mǎn)足了電子產(chǎn)品微型輕小的要求；
(3)重量輕：軟板是根據載流量而不是機械強度來(lái)設計的，故重量較輕；
(4)密封性好：采用低張力密封設計，可耐受惡劣環(huán)境；
(5)傳輸特性穩定：導線(xiàn)間距可按電氣參數自由設計，一般版圖定稿；
(6)裝配的工藝性好：產(chǎn)品自由端接和整體端接性能良好，適應于焊接﹑插接，以及立體布線(xiàn)和三維空間連接等；
(7)絕緣性能好：軟板采用的基材PI和PET類(lèi)等高分子材料有較高的絕緣強度，而且一般線(xiàn)路均有覆蓋膜保護，故大大提高了絕緣性能。
近幾年中，FPC憑借其自身特點(diǎn)，在滑蓋手機和折疊式手機的設計中，扮演著(zhù)越來(lái)越重要的角色。人們對其壽命的要求也越來(lái)越嚴格。也因此，近來(lái)我司滑蓋手機板與折疊手機多層板訂單數量增多，為了加強品質(zhì)及對人員的培訓，特針對滑蓋手機板與折疊式手機的多層板的設計排版理念、選材及生產(chǎn)過(guò)程中工藝維護等方面進(jìn)行控制，以減少不良的發(fā)生，增加一次合格率的百分比。
制作要求：
1、設計選材
第一步很重要。如果客戶(hù)沒(méi)有體現或指定用什么基材的話(huà)，則應該考慮壓延銅，因為它的耐彎性比電解銅要好。但基材有膠與無(wú)膠對彎折性能又有著(zhù)比較大的影響，一般來(lái)說(shuō)無(wú)膠基材的耐彎性比有膠基材的耐彎性要好。
基材的分類(lèi)：
1.1銅箔：
1.1.1壓延銅
壓延銅是將電解陰極銅淀熔煉成條狀物，經(jīng)延壓成形，由于熔煉之故，成分較單一且結晶分布均勻。因結晶方向平行于軟板，所以適用于頻率高的訊號的傳遞。壓延銅特性比電解銅好。其厚度有1/4OZ、1/3OZ、1/2OZ、1OZ、2OZ幾種。
1.1.2電解銅：
電解銅箔是利用電鍍原理使銅離子沉積在轉動(dòng)之平滑陰極鼓輪上，然后將銅箔從陰極滾輪上分離而得到有光面和毛面的銅箔，經(jīng)過(guò)表面處理后可使用。電解銅箔與陰極鼓接觸面非常光滑，但是另外一面因與鍍液接觸，在高電流密度作用下會(huì )粗糙。此粗糙面經(jīng)表面處理后可增加表面接觸面積而有利于提高與保護膜之附著(zhù)性。其厚度有1/4OZ、1/3OZ、1/2OZ、1OZ、2OZ幾種。
常采用PI(聚醺亞胺)﹑PET(聚乙稀)或GE(玻璃纖維)。其中PI性能最好，價(jià)格也較高。厚度有1/2mil、1mil、2mil幾種。
1.3設計時(shí)選材搭配
因滑蓋手機性能要求較高，在材料的選擇上不管是基材還是CVL都應該朝“薄”的方向去考慮。
1.4設計排版
1.4.1彎折區域線(xiàn)路要求：
a)需彎折部分中不能有通孔；
b)線(xiàn)路的最兩側需追加保護銅線(xiàn)，如果空間不足，應選擇在彎折部分的內R角追加保護銅線(xiàn)；
c)線(xiàn)路中的連接部分需設計成弧線(xiàn)。
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1.4.2彎折區域(airgap)要求：
彎折區域需做分層，將膠去掉，便于分散應力的作用。彎折的區域在不影響裝配的情況下，越大越好。
2、制作工藝
當材料選好后，從制作工藝中去控制滑蓋板和多層板就顯得更為重要。要增加彎折次數，在制作時(shí)特別是沉電銅工序就要特別控制。一般的滑蓋板與多層板的分層板都是有壽命要求的，手機行業(yè)一般最低要求彎折達到8萬(wàn)次。
因FPC采用的一般工藝為整板電鍍工藝，不像硬板會(huì )經(jīng)過(guò)一次圖電，所以在電鍍銅時(shí)銅厚不要求鍍得太厚，面銅一般為0.1~0.3mil最為合適。(在電鍍銅時(shí)孔銅和面銅的沉積比約為1:1)但為了保證孔銅質(zhì)量及SMT高溫時(shí)孔銅與基材不分層，以及裝在產(chǎn)品上的導電性和通訊性，銅厚厚度要求達到0.8~1.2mil或以上。
在這種情況下就會(huì )產(chǎn)生一個(gè)問(wèn)題，或許有人會(huì )問(wèn)，面銅要求只有0.1~0.3mil，而(不加基材銅)孔銅要求在0.8~1.2mil以上是怎么做到的呢？這需要增加一道工序：一般FPC板的工藝流程圖(假如只要求鍍0.4~0.9mil)為：開(kāi)料→鉆孔→沉銅(黑孔)→電銅(0.4~0.9mil)→圖形→后工序。
而要制作有耐彎要求的工藝流程如下：開(kāi)料→鉆孔→沉銅(黑孔)→一電(電0.1~0.3mil)→通孔制作→二電(0.4~0.9mil)→圖形→后工序。
工序控制
一塊板在制作過(guò)程中要經(jīng)過(guò)很多道工序，從原先的銅箔到成品。要怎樣去控制呢？
3.1開(kāi)料
按照制品流程單上的要求，找到所需要的基材，進(jìn)行裁剪。人員在操作時(shí)要注意材料類(lèi)型和種類(lèi)不能搞錯，開(kāi)料尺寸不能搞錯。避免把所需要的壓延銅開(kāi)成電解銅或者PET銅箔。
3.2鉆孔
鉆孔時(shí)為了保證品質(zhì)，鉆孔前的打包數量很重要，打包的多少跟鉆孔的質(zhì)量有很大關(guān)系，特別是多層板。
3.3沉銅
在做多層板時(shí)，沉銅前應該增加一等離孔處理工序，為的是能更好的除掉孔里面因鉆孔時(shí)所形成的一些膠。沉銅線(xiàn)如果是自動(dòng)線(xiàn)，在外設和各缸藥水都正常的情況下生產(chǎn)是不會(huì )有什么問(wèn)題的。如果沉銅線(xiàn)為手動(dòng)線(xiàn)的話(huà)，特別是在做多層板時(shí)主要的除油缸、預浸缸、活化缸、加速缸、和沉銅缸要增加震動(dòng)器，并要保證設備搖擺正常的情況下才能生產(chǎn)，以便使藥水能更深入的滲透到孔里面去。最主要的是各缸藥水濃度都在正常的管控范圍內。
3.4電銅
一般的雙面板，和多層板可以直接電到所要需要的厚度，只要保證整流器電流輸出正常、掛具導電正常、操作人員電流算準確，問(wèn)題都不大。而沉銅后電銅前前處里也需要管控，沉銅后的板子在電銅前不能過(guò)微蝕，一過(guò)微蝕孔里面沉的那一層銅就會(huì )被微蝕掉，導致孔無(wú)銅而降低良率。
而對于有彎折要求的滑蓋手機板和折疊要求的多層板分層板就不能直接電到所需要的厚度，應該分兩次電鍍，第一次整板電鍍，只要求電0.1~0.3mil就夠了，因為電銅是針對孔的，但在電銅時(shí)孔和面都會(huì )電上銅。所以基材也就只會(huì )增加0.1~0.3mil的厚度，對彎折沒(méi)什么影響。鍍完第一次后轉入圖形工站，用做好的通孔菲林(通孔菲林：在曝光顯影后露出來(lái)的只有孔，別的地方都是用干膜蓋住的)將制品曝出來(lái)。然后進(jìn)行第二次鍍銅，第二次鍍銅就只針對孔，不會(huì )針對面。也就是增加一次選鍍(選擇性電鍍)。
需要注意的是工程在設計時(shí)應該把第二次電鍍的受鍍面積準確的算出來(lái)，并標識在流程單上面。因為在電鍍銅過(guò)程中，除了所電厚度對板的彎折有影響外，在電鍍銅過(guò)程中所添加的添加劑(光劑)多少對鍍層的彎折也有影響，光劑加得多得到的鍍層會(huì )光亮，但鍍層會(huì )變得很脆，經(jīng)不起彎折，所以在生產(chǎn)過(guò)程中對于光劑的添加一定要按照供應商所給的添加量為來(lái)添加。
3.5圖形
圖形工站是最能體現產(chǎn)品良率的工序，FPC的不良如，Open/short，缺口，線(xiàn)寬線(xiàn)距不合格等都和這個(gè)工序相關(guān)。對于良率的控制可能每個(gè)公司都有自己的一些方法，這里就不再描述。而對于多層板的層間錯位則要特別注意。在多層板生產(chǎn)內層時(shí)對位的菲林應該選擇套PIN或三明治菲林來(lái)生產(chǎn)。而用來(lái)對位的標識孔也應該在設計時(shí)考慮到它的全面性，才不會(huì )導致多層板內層與外層錯位。
3.6壓制(壓合)
壓制工序的溫度對產(chǎn)品的耐彎折性也是有一定影響的，不管是壓CVL還是壓基材，溫度過(guò)高相對而言都會(huì )使產(chǎn)品的耐彎折性能下降，并對漲縮都會(huì )有影響，可以跟據供應商提供的參數進(jìn)行生產(chǎn)。
快壓后烘板對于有彎折要求的制品溫度不要超過(guò)180°?？刂圃?60°是比較合理的。
表面皮膜的處理對耐彎性不影響，畢竟耐彎的區域不會(huì )是做過(guò)以上處理的地方。但表面皮膜的品質(zhì)也是影響產(chǎn)品良率的一大項。一般處理后表面鍍層不可以有起泡、脫落等現象，鍍層厚度達到客戶(hù)所要求的厚度都可以放行。
隨著(zhù)通訊市場(chǎng)發(fā)展需求日漸增長(cháng)，針對于FPC來(lái)說(shuō)，產(chǎn)品防護及個(gè)人的操作品質(zhì)意識都對其有著(zhù)較大的影響，本文所闡述的也只是針對產(chǎn)品耐彎性及多層板所要注意的一些工序的品質(zhì)要求。
