《FPC基本结构》PPT课件.ppt

FPC 基本結構及特性介紹,旭軟電子 文玟 2009,一、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製造流程簡介 五、FPC設計注意事項 六、FPC應用及趨勢 七、FPC特性的優缺點,一、軟性印刷電路板簡介,軟性印刷電路板 (FLEXIBLE PRINTED CIRCUIT) 簡稱FPC,以具撓性之基材製成，具有體積小，重量輕，可做3D立體組 裝及動態撓曲之印刷電路板。,FPC具高度撓曲性，可立體配 線，可依空間限制改變形狀。 可摺疊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利於相關產品之設計，可 減少裝配工時及錯誤，並提 高有關產品之使用壽命。,單面板 Single-Side,雙面板 Double-Side,多層板 Multilayer,軟硬複合板 Rigid-Flex,純銅板 Single-Side Double Access,FPC種類,覆蓋膜 COVERLAYER,FPC結構,單面板疊構,結合膠 ADHESIVE,銅箔 COPPER,結合膠 ADHESIVE,基材 BASE FILM,結合膠 ADHESIVE,銅箔 COPPER,覆蓋膜 COVERLAYER,結合膠 ADHESIVE,銅箔 COPPER,結合膠 ADHESIVE,基材 BASE FILM,雙面板疊構,銅箔 基材層,覆蓋膜層,覆蓋膜層,結合膠 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,材料組成規格,銅箔基材結構,有膠覆銅板,PI類型:聚酰亞胺(PI)聚脂(PET) 厚度：1/2mil1mil2mil,無膠覆銅板,基材,銅箔,銅箔類型:RAED 厚度：1/2 OZ1 OZ,銅箔種類 依其製作方法可分為電解銅箔(ED銅)及壓延銅箔(RA銅) 。,RA 銅 製 程,銅錠,壓延輪,高純銅線,ED銅與RA銅性能比較,ED銅 Electrodeposited Copper Foil,RA銅 Rolled Annealed Copper Foil,聚酰亞胺(PI)與聚酯(PET)性能比較,覆蓋膜結構,離型紙,結合膠,覆蓋膜,膠類型：環氧樹脂 厚度：152535um,PI覆蓋膜,防焊油墨,防焊油墨,液態防焊油墨 厚度：1020um,三、材料檢測方式,Dimensional Stability (尺寸安定性),I = Initial Reading(before etching) F = Final Reading(after etching),IPC-TM-650 No. 2.2.4,Peel Strength(kgf/cm)(剝離強度), Coverlay Test Piece, CCL Test Piece,JIS C5016-7.1 IPC-TM-650 2.4.9,強度滿足：0.7kgf/cm2 以上,Solder Float Resistance (漂錫), Pre-treatment,Test specimen,3 3cm,Temperature : 135 oC Time : 60 min,Test Condition,Temperature : 288 oC Time : 10 sec,IPC-TM-650 No. 2.4.13,Flexural Endurance (耐彎曲測試), MIT Type Endurance Tester, Etching Sample MD 、TD, Test Piece,Unit : mm,15,11,10,1,JIS-C-6471, Test Condition : R = 0.8mm ， Load = 0.5 kg,110,銅箔不可有斷線的現象,其它信賴度測試,微蝕刻,工程目的：微蝕為一表面處理工站。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製造流程簡介,微蝕刻,工程目的：微蝕為一表面處理工站。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通，先鑚孔以利後續鍍銅。,鑚孔OR激光打孔,工程目的：雙面板為使上下線路導通，先鑚孔以利後續鍍銅。,導通孔黑化,工程目的：使孔壁中不導電的部份導通，成為導體，使後續的電鍍製程得以進行。,導通孔電鍍銅,工程目的：使雙面板上銅面與下銅面導通。,乾膜貼合,工程目的：利用加溫加熱方式將乾式感光薄膜與銅面黏合，配合曝光產生化學反應以完成保護銅箔。,曝光,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，將底片線路轉移至乾膜上。,顯影,工程目的：以鹼性藥液去除未反應之乾膜。已反應之乾膜因受UV光照射而聚合，形成不溶於鹼性藥液的分子結構。,顯影,工程目的：以鹼性藥液去除未反應之乾膜。已反應之乾膜因受UV光照射而聚合，形成不溶於鹼性藥液的分子結構。,蝕刻,工程目的：以蝕銅液去除未受乾膜保護之銅箔，受乾膜保護之銅箔則形成線路。,剝離乾膜,工程目的：去除已反應之乾膜。,COVERLAYER,接著劑,保護膜壓合,工程目的：將覆蓋膜完全貼合於經蝕刻後之銅面上，作為線上之保護膜及絕緣層。,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，配合曝光產生化學反應以完成保護銅箔及指示零件安放位置。,感光油墨曝光,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：去除未反應之油墨，達到開窗效果。,油墨烘烤硬化,工程目的：高溫烘烤使油墨固化，達到保護線路目的。,鍍金,工程目的：增加接觸面耐氧化性、耐摩耗性以及導電性。,鍍金,工程目的：增加接觸面耐氧化性、耐磨耗性以及導電性。,文字印刷,FPC-123,工程目的：印刷產品辨識文字及生產週期，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，增加零件區的支撐力。,導線裁切,工程目的：裁切電鍍導線或局部成型，以利後續短斷路測試。,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。,OK,O/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。,OK,O/S測試,工程目的：短斷路測試、阻抗測試。,外形冲压,工程目的：去除邊料，使產品成型。,外形冲压,工程目的：去除邊料，使產品成型。,外觀檢驗,工程目的：挑除不良品。,表面處理: 1、防銹處理:於裸銅面上抗氧化劑 2、鍚鉛印刷:於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、化學沈積:以化學藥液沈積方式進行錫、鎳/金表面處理 5、背膠(雙面膠),化學金及電鍍金特性比較:,無鉛錫鍍層製品特性:,五、FPC設計注意事項,FPC能達到輕薄短小、可撓曲的特性，完全歸功於FPC原材料的特性以及設計上的技術。 正確的設計可提高FPC的撓曲性以及壽命。,彎折區域越長越佳，因為太短的時候，FPC在折彎時會因為內R及外R的伸縮、擠壓量不同，應力會集中在有膠/無膠的界線上，壽命較短。,彎折區域寬地線或假線路設計，外圍盡量走較粗的線路，可有效抵抗應力集中現象。,彎折區域沖切角度越圓滑，越能避免應力集中現象發生，因沖切角度過為直角時，FPC在折彎時其應力會集中該直角處，易造成外圍線路最先斷裂。,手機殼體設計：手機殼體應避免與彎折軟板直接接觸，摩擦易造成應力過度集中該點，造成線路斷線。,導通孔的設置：盡量將導通孔集中於非彎折區。 導通孔鍍銅後，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、由於經常彎折容易引發導通孔的斷裂等不良。,彎折部儘量設置為單層區，一面走線，另一面剝離阻焊，讓彎折部儘量柔軟。,走線儘量左右對稱，FPC的兩側的銅基本一致，避免單側的應力集中，減少斷線。,六、FPC應用及趨勢,軟性印刷電路板的應用,輕薄(可折疊): 照相機,行動電話,筆記型電腦, 液晶顯示器,PDA ,CD 可撓曲: 軟碟機,硬碟機,列表機數位照相機及攝影機伸縮鏡頭,CD,軟性印刷電路板發展趨勢,應用技術: 電器設備小型化,通訊及顯示系統行動化 設計技術:高密度化,多層化,薄型化,信號高速化,高密度軟板應用產品HDD(Hard Disk Drives)、LCD的驅動IC 、TBGAs(Tape Ball Grid Arrays)及Mobile Phone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,七、總結FPC特性優缺點,FPC的優點 （1）可以自由彎曲、卷繞、摺疊，可依照空間來布局，並在三維空間任意移動和伸縮，從而達到元器件裝配和導線連接的一體化。 （2）利用FPC可縮小電子產品的體積和重量，適用電子產品向高密度、薄型化、小型化、高可靠方向發展的需要。因此，FPC在航天、軍事、移動通訊、筆記型電腦、PDA、數位相機等產品領域上得到了廣泛的應用。 （3）FPC還具有良好的散熱性和可焊性以及易於組裝、綜合成本較低等優點，軟硬結合的設計也在一定程度上彌補了軟性基材