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FPC应用、材料、结构及制程,Contents,,,,,FPC概述,1,,,,,FPC原材料,2,,,,,FPC结构组成,3,,,,,FPC空板流程及制程,4,,,,,FPC组装流程及制程,5,Contents,,,,,FPC概述,1,,,,,FPC原材料,2,,,,,FPC结构组成,3,,,,,FPC空板流程及制程,4,,,,,FPC组装流程及制程,5,FPC概述,FPC是Flexible Printed Circuit的缩写,也称Flex,即柔性印刷电路板. 指在以PET或PI为基材的铜箔上, 形成线路的可绕折性印刷电路板, 能够适当的承载各式各样的主被动元件及配件, 透过适当组装设计, 被广泛的应用于电子产品的各模块互连.,什么是FPC?,FPC的特征与用途,Advantage 体积小 Small Size 重量轻 Light Weight 可折叠做3D立体安装 Flex-for-Installation 可做动态挠屈 Dynamic Flexibility,Application Handset Note-Book / Tablet Net-Book / E-Reader DCS LCM / HDD DVD / CD-ROM Printer / Scanner Auto-Mobile,FPC概述,FPC的应用,HDD,液晶电视,相机,,NB,MP3/MP4,汽车,,,,,平板计算机,FPC概述,FPC的应用注意事项,,,,,FPC概述,避免折﹐压﹐刮﹐划伤,移转运输最好使用Tray盘; 不可用手直接接触产品,尤其是手指或PAD部位,以免油脂污染﹐造成焊锡性或导通性问题; 手指及PAD部位不可折弯﹐以免造成金属镀层及铜面断裂﹐其它部位如有作弯折加工时﹐不可死折﹐以免造成线路断裂或阻值升高﹔ 尽快上线使用,避免表面处理部分产生氧化或腐蚀变质; 因软板有吸湿性﹐且相对硬板在尺寸稳定性上稍差﹐容易因为外界环境不良而产生涨缩变形﹐故未上线使用时,请不要拆开包装袋,且需保存在恒温恒湿的空间.,Contents,,,,,FPC概述,1,,,,,FPC原材料,2,,,,,FPC结构组成,3,,,,,FPC空板流程及制程,4,,,,,FPC组装流程及制程,5,FPC原材料,FCCL,CVL,Stiffener,Adhesive,,,,,,,Conductor-Cu,Base Film –PI (Polyimide),,,Adhesive,,,,1. 双面铜箔基材Double-Sided C.C.L,2.单面铜箔基材Single-Sided C.C.L,Adhesive,3.纯铜箔Pure Copper,,,Conductor-Cu,Base Film –PI (Polyimide),Conductor-Cu,铜箔基材简称FCCL: Flexible Copper Clad Laminates,FPC原材料,4. 依结构分类,FPC原材料,A. 有胶铜(3 Layer或 3L) :,B. 无胶铜(2 Layer或 2L) :,PI 与 铜箔是以接着剂贴合,故常称为有胶铜(Adhesives CCL), 使用的接着剂主要分为压克力(Arylic) 和环氧树脂 (Epoxy)二种.,不使用接着剂贴合PI 与铜箔, 又常称为无胶铜(Adhesiveless CCL或 Non-adhesive CCL).,铜箔基材简称FCCL: Flexible Copper Clad Laminates,5. 依导体层特性分类,FPC原材料,A. ED 铜( Electrolysis Desposition Copper Foil ),B. RA 铜( Roll Anneal Copper Foil ),铜材溶解于稀硫酸,配成硫酸铜溶液.在高电场的作用下,使铜附着于金属滚筒(阴极轮)上.金属滚筒旋转,铜剥离金属滚铜形成薄铜箔卷出.对着滚筒的面叫做光面(Drum Side),背对滚筒的面叫做毛面(Matte Side),铜剥离滚筒表面,这种铜箔叫做电解铜箔.,剖面图,将铜块经多次重复辊轧后再经高温回火韧化处理而成.其结晶为片状组织,柔软度特别好,非常适合制作软板.另外因其表面平滑适合制作高频高速细线路.,电解铜箔,压延铜箔,ED→HTE,RA→HA,铜箔基材简称FCCL: Flexible Copper Clad Laminates,6. 铜箔导体层特性,FPC原材料,FPC原材料,7. 不同导体层类型选择逻辑,ED,覆盖膜简称CVL: Cover-lay (or Cover-Layer),FPC原材料,1. ZDT常用的为薄膜型、LPI, 网板印刷型较少, PICL还在研发中… 2. 有挠折需求的位置须用薄膜型.,主要作用: 保护线路、绝缘、电性需求、绕折需求,主要成分: 环氧树脂(亚克力)、增韧剂、填充剂、硬化剂、促进剂,接着剂: Adhesive,FPC原材料,主要作用: 将FPC或配件进行粘接叠合,,,Dielectric Substrate,Adhesive,,,加强片: Stiffener,FPC原材料,主要作用: 局部区域焊接支撑、增加补强、补偿软板厚度,PI,FR4,钢片,,,,Contents,,,,,FPC概述,1,,,,,FPC原材料,2,,,,,FPC结构组成,3,,,,,FPC空板流程及制程,4,,,,,FPC组装流程及制程,5,FPC产品结构基本组成,,铜箔,,覆盖膜,,,单 面 板,,,,双 面 板,,加强片,,,配件,Stiffener,Adhesive,,,,,FPC产品类型 (依导体层),单面板(Single side) =单面CCL(线路)+保护膜(CVL) 单层导体上涂一层接着剂(或无接着剂)再加上一层介 电层所组成 特点:配线密度不高,耐挠折性很好,CVL胶层,CVL PI层,CCL Copper层,CCL 胶层,CCL PI层,,,,,,,,,,,,化金或镀金表面处理,FPC产品类型 (依导体层),双面板(Double side) =双面CCL(线路)+上下层保护膜(CVL) 双面板底材两面皆有铜箔,且要经过镀通孔制程使上 下两层导通(其柔软度较单面板差),,上CVL,双面CCL,,,下CVL,,上下层之导通孔,FPC产品类型 (依导体层),单加单复合板 = ｛单面CCL+纯胶+单面CCL｝+上下层 保护膜(CVL) 将两个单面铜箔以纯胶贴合在一起后,再经过镀 通孔制程使两层导通(需挠折之区域纯胶要挖除),,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,无胶区(需动态挠折),,上下层之导通孔,,纯胶,单面CCL,,单面CCL,,,上CVL,,下CVL,单加单区,,多层板(Multilayer) = 多个单面CCL(或双面板)+纯胶+保护膜 (CVL)压合而成,钻孔镀铜后各导电层相通. 可增加线路密度提高可靠度,但因层数多,其 可挠性较差(纯胶开口设计区域挠折性佳),纯胶-1,,单面CCL-1,,上CVL1,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,纯胶-2,,单面CCL-2,,,上CVL2,,,,单面CCL-3,,,下CVL-3,纯胶-3,,,单面CCL-4,,下CVL-4,,四层铜箔之导通孔,,无胶区(需动态挠折),,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,FPC挠折区域,,FPC挠折区域,,刚性区域,,,可实现不同装配条件下的三维组装,具有轻薄短小的特点,能减少电子产品的组装尺寸、重量、及连线错误.,软硬结合板(Flex-rigid ) = 单面或双面FPC+多层硬板粘接或焊压接而 成,软硬板上的线路通过金属化孔连接,Contents,,,,,,FPC概述,1,,,,,FPC原材料,2,,,,,FPC结构组成,3,,,,,FPC空板流程及制程,4,,,,,FPC组装流程及制程,5,Polyimide,Adhesive,Copper,Polyimide,Copper,Adhesive,Polyimide,,CVL (Coverlay),,CCL (Copper Clad Laminate),,CVL (Coverlay),NC Drilling 机械钻孔,D/F Lamination & Exposure & DES 压膜/曝光/DES,D/F Lamination & Exposure 压膜/曝光,Developing & Etching & Stripping 显影/蚀刻/剥膜,Lamination & Backing 压合/烘烤,Laser Drilling 激光钻孔,Plasma 电浆除胶,Copper Plating 镀铜,AOI 自动光学检,CVL Top & Bot. Stack CVL T & B贴合,Cutting 裁切,Bare Flex Inspection 空板外检,,,,,D/F Lamination & Exposure & Develop 压膜/曝光/显影,Surface Treatment 表面处理,Silkscreen,/Silver Ink / Solder Mask Printing 印刷文字/银浆/防焊,,Blanking & Punching 分条/预冲,,OSP 抗氧化,,Accessory Stack 贴配件,,E-test 空板电测,,,,,,,,,,,空板制造流程,,,裁切 铜箔来料为Panel形式, 依据排版, 需将其裁为需要的尺寸.,裁切后叠板,机械钻孔 为满足产品后续制程的需求,依据设计需要钻出导通孔,非导通孔.,Input / 输入,Output / 输出,激光鉆孔 CO2激光是利用高能量的红 外线来照射和穿透PI或黑化面薄 铜等物质,该物质将强烈吸收这些 高能量的红外线而转变为热能并 引起升温而熔化和燃烧,从而形成 气态逸散离去,形成盲孔.,,After work,激光钻孔/CO2 laser Drilling,Before work,,,,Cu,,Target pad,,PI,cu,cu,cu,说明: CO2激光只可激光PI或经黑化处理的铜面, 一般应用于铜面开 窗(去掉铜露出PI)激光PI, UV激光则可不用开铜窗,直接在铜面激光.,铜面开窗,Cu,Cu,PI,FCCL Sheet,D/F Laminate / 干膜,Exposure / 曝光,Developing / 显影,Etching / 蚀刻,D/F Stripping / 剥膜,曝光 设计好的电路板,经过压膜后,使用紫外线曝光,将线路移转到干膜上. 软板的工作底片以负片制作,透明区域就是线路及留铜的部分.,显影 经过曝光的干膜,会聚合硬化,未曝光部分则否. 使用特定药水冲洗,会冲洗掉未经曝光硬化的干膜,露出材料上的铜层,让蚀刻药水能接触铜面.,剥膜 蚀刻完成后的线路板,留有硬化的干膜,可使用特定的药水冲洗基板,利用药水特性,清除附着路板上的干膜,露出完整的铜层线路.,蚀刻 显影完成的基板,经过药水的冲洗,会将没有干膜保护的部分铜层蚀刻去除,留下有硬化干膜保护的线路.,电浆除胶 活性等离子对被清洗物进行物理轰击与化学反应双重作用,使被清洗物表面物质变成粒子和气态物质,经过抽真空排出,达到清洗目的.,通孔/Through Hole,盲孔/Blind Hole,Input / 输入,Output / 输出,镀铜 钻孔完成后,上下层间的导体并未导通,需在孔内壁上附着铜层,以导通.,Input / 输入,Output / 输出,盲孔,通孔,压膜 在镀通孔完成后,以热滚轮加压贴合的方式,在已经清洁完成的材料表面,贴合上一层干膜(Dry Film),作为蚀刻阻剂,由于干膜对光线中的紫外线敏感,必须在黄光室中作业,以避免干膜在制作前就发生变化.,曝光 干膜在UV光的照射下, 将底片上的线路影像转移.在后制程经过药液作用形成所需之线路.,Input 输入,Output 输出,,Negative,,U。