FCCL基础介绍PPT课件

1、1 挠挠 性性 覆覆 铜铜 板板 Flexible Copper Clad Laminater 2 背景：背景： 覆铜板，一般分为刚性覆铜板和挠性覆铜板两大覆铜板，一般分为刚性覆铜板和挠性覆铜板两大 类。挠性覆铜板（类。挠性覆铜板（FCCL）是由导体材料（如铜箔）是由导体材料（如铜箔） 和绝缘基膜等材料组成。挠性覆铜板，主要用于加工和绝缘基膜等材料组成。挠性覆铜板，主要用于加工 挠性印制电路（挠性印制电路（FPC），），广泛用于各种电子产品。广泛用于各种电子产品。 国外挠性印制板的研发，始于国外挠性印制板的研发，始于50年代，到年代，到70年代开年代开 始产量化。目前，美国、日本、欧洲已大量生

2、产，应始产量化。目前，美国、日本、欧洲已大量生产，应 用相当普遍。用相当普遍。 国内，从国内，从80年代开始研发，目前虽有一些单位在年代开始研发，目前虽有一些单位在 生产、应用，但总体来说，规模较小，水平偏低。生产、应用，但总体来说，规模较小，水平偏低。 挠性覆铜板具有轻、薄和可挠性的特点，有利于挠性覆铜板具有轻、薄和可挠性的特点，有利于 电子产品实现轻、薄、短小化。随着电子工业的发展，电子产品实现轻、薄、短小化。随着电子工业的发展， 对挠性覆铜板的需求迅速增大，前景看好！对挠性覆铜板的需求迅速增大，前景看好！ 3 FPC特性轻薄短小 n轻轻: :重量比重量比 PCB (PCB (硬板硬板)

3、)轻轻 可以减少最终产品的重量 n薄薄: :厚度比厚度比PCBPCB薄薄 可以提高柔软度.加强再有限空间內作三度空间的组 装 n短短: :组装组装工工时时短短 所有线路都配置完成.省去多余排线的连接工作 n小小: :体积体积比比PCBPCB小小 可以有效降低产品体积.增加携带上的便利性 4 FPC的产品应用 nCD随身听 n行动电话 n其他一些电子、电器产品 5 FCCL产品分类 1、单双面板 2、覆盖膜 3、胶膜 4、补强板 5、双面胶片 6 FCCL用到的材料 1 绝缘基膜 绝缘基膜是挠性覆铜板的主要材料之一。 基膜中、主要有聚酯膜（PET）和聚酰 亚胺膜（PI）。 7 聚酯膜具有优秀的抗

4、拉强度等机械特性和 电气特性，良好的耐水性和吸湿后的尺寸 稳定性。但，受热时收缩率大，耐热性欠 佳。由于熔点低（250），不适合于高 温锡焊。在价格方面，低于聚酰亚胺膜。 CC OO OOCH2CH2 n 8 聚酰亚胺膜，最早是美国杜邦公司（Du Pont）开发的，1965年开始商品化（商品 名称Kapton）。80年代中期，日本钟渊化 学工业公司的聚酰亚胺膜（商品名称 Apical AH）和宇部兴产公司的聚酰亚胺膜 （商品名称UPLEX）也相继实现商品化。 9 已经商品化的聚酰亚胺膜可分四种： （1）标准型 这种聚酰亚胺膜可挠性好，但在尺寸精度方面不如其它聚酰亚胺膜，广 泛用于一般用途。 （

5、2）高尺寸稳定性 这种聚酰亚胺膜在机械特性和电气特性方面，保持了标准型的水平。热 膨胀系数（CTE）接近铜箔，加热时收缩率小。主要用于高密度互连 （HDI）。 （3）低湿膨胀性 这种聚酰亚胺膜，是一种改进后的产品，具有低吸湿性和高尺寸稳定性 的特点。主要用于半导体封装。 （4）用于带式自动接合（TAB） 这种聚酰亚胺膜，弹性率高，尺寸精度好，主要用作带式自动接合（TAB） 标准膜。上述4种聚酰亚胺膜的特性对比，见表2 10 表 2 标准型高 尺 寸 稳 定 性 低湿 膨胀 性 用于TAB 拉伸强度Mpa245304300520 拉伸率%100904042 抗拉弹性率Mpa31854116600

6、09114 抗撕裂传播g/mm280280330 热收缩率%0.090.080.060.1 线膨胀系数ppm/k27161212 吸水率%2.52.11.21.4 湿度膨胀系ppm/ % 2014612 体积电阻cm 1016101610161017 表面电阻 1016101610161017 介电常数3.33.23.13.5 介质损耗0.0050.0040.0040.0013 特性单位聚酰亚胺膜 11 表3 聚酰亚胺膜主要生产厂商 厂商商品名称特点 Kapton H传统商品 Kapton E高尺寸稳定性、低吸湿性 Apical AH传统商品 Apical NPI尺寸稳定性、低吸湿性 Apic

7、al HP高尺寸稳定性、低吸湿性 UPILEX S 高尺寸稳定性、低吸湿性 U液态树脂液态聚酰亚胺 三井化学（日）NEOFLEX供制造无胶粘剂型挠性覆铜板 新日铁化学（日）ESPANEX供制造无胶粘剂型挠性覆铜板 日东电工（日）JR 3000P液态聚酰亚胺 杜邦（美） 钟渊化学（日） 宇部兴产（日） 12 2、导体材料 参照JPCA-BM03-2003标准。 种类级别特点 R1冷压延铜箔 R2轻冷压延铜箔 R3退火压延铜箔 E1标准电解铜箔 E2高延展性电解铜箔 E3高温延伸性电解铜箔 压延铜 箔 电解铜 箔 表4 铜箔种类和级别* 13 3、 胶粘剂（Adhesive） 用于挠性覆铜板的胶粘

8、剂，主要有以下几类。 （1）聚酯类 （2）环氧类 （3）丙烯酸类 （4）聚酰亚胺类 我们公司所用的是什么类型？ 14 4、离型纸 用在覆盖模和胶膜等，起保护作用。 随着客户的要求，也有很多不同特性的 产品。 耐高温、有色、质软、不同大小离 型力等，根据客户要求选用。 15 5、制造方法 最初的挠性覆铜板是由基膜和铜箔、采用胶粘剂（环 氧树脂或丙烯酸树脂）经热压复合而成的（三层法）。 到80年代末，荷兰阿克苏公司成功开发了无胶粘剂型挠 性覆铜板（二层法）。从此，各种无胶粘剂型的挠性覆 铜板相继商品化。目前 ，高密度的挠性印制电路板几乎 都是使用这种二层法的挠性覆铜板。二层法中，根据不 同工艺又分

9、成以下4种制造方法。 *流延法 *喷镀法 *化学镀/电镀法 *层压法 16 5.1 流延法（Cast Process） 流延法，是在铜箔上涂覆聚酰亚胺树脂，经烘 干固化成膜 。这项技术是80年代末开发的， 技术成熟，适用范围广。 与其它方法相比，用这种方法生产的挠性覆铜 板，粘合强度高。粘合强度不仅绝对值高， 而且在高温高湿条件下，稳定、可靠。 17 5.2 喷镀法（plating process） 喷镀法，是在聚酰亚胺基膜上先喷射一层 很薄的晶种层，然后镀铜加厚至所要求的厚 度。 18 5.3化学镀/电镀法 化学镀/电镀法工序很简单。首先，采 用等离子处理使聚酰亚胺基膜表面活化， 再用化学镀

10、的方法在其上面形成一层很薄 的晶种层，然后用电镀方法加厚，形成一 定厚度的导体层。 19 5.4层压法（Lamination Process） 层压法，首先由聚酰亚胺膜制造商供应 一种复合膜。这种复合膜，是由高尺寸稳 定性的聚酰亚胺膜，涂一层具有粘合性的 热可塑性聚酰亚胺树脂组成的。然后，由 复合膜和铜箔在热压条件下，制成挠性覆 铜板。 20 结合我司现有FCCL产品介绍生 产过程中的工艺控制要点 21 涂覆：涂覆： 胶层厚度控制 设备通过压力感应装置，将压力信号 传到主机。主机根据压力调节涂头间隙， 完成对涂覆厚度的控制。 张力控制 设备有6个张力控制点，每个张力控制 点分别控制材料不同阶段

11、的张力。 你能说出是哪6个，以及各自控制阶段吗？ 22 温度与车速的关系 根据胶水的固体含量、涂层厚度及烘箱 长度来确定烘箱温度与车速。 胶水固体含量越高则溶剂越少，越容 易从涂层中挥发出来，这时车速可以快， 温度可以高。若固体含量低，有大量溶剂 需要挥发，则需降低车速使之有充足的时 间从涂层中挥发出来。温度也不能太高， 你知道为什么吗？ 涂层厚度与车速、温度关系也可依次 推之。 23 压合棍温度及压力的设定： 使涂胶材料与贴合材料在一定的温度压 力下能够粘合在一起，形成我们的产品。 温度对贴合效果的影响？ 压力对贴合效果的影响？ 24 熟化熟化： 从半成品到成品的后处理烘烤 板材经过烘烤，使

12、胶层完全固化，以达 到所需要的机械性能、化学性能和电性能。 覆盖模/胶膜经过烘烤，使胶层发生部分 反应，减少胶层的流动性。在客户使用时 再次进行固化，以达到所需的性能。 *板材在熟化前需要进行松卷处理，松 卷的目的是什么，有没有效果？ 25 分条分条： 对熟化后的产品按规格要求分条成 不同幅宽 的规格。 主要规格幅宽为250与500。 26 目检：目检： n对分条完毕的基板进行外观检查，判断优 劣，划分等级，剔除有缺陷部分基板。 n将分条完毕、不定长的基板分为100m或 50m，使之成为可出货之成品。 n 收卷根据不同产品要求可使用3英寸管与 英寸管进行收卷。 现在我司那些产品要用三寸管，那些

13、要 用六寸管，你知道为什么吗？ 27 产品性能：产品性能： 1、耐折性 即弯曲运动部位电路连接的可靠性。 影响因素 ：材料的选用（铜、PI、及胶层特 性），工艺（主要是FPC厂家对弯曲部位的线 路设计） 2、尺寸稳定性 即基材经过一些湿、热处理后尺寸的变 化率。 28 尺寸稳定性对FPC制程影响很大 影响因素：材料的选用、制程张力及温度。 良好的尺寸稳定性，不仅要求有好的 尺安性，而且要有稳定的尺安性能。 溢胶量 溢胶量是专对COVERLAY和胶膜而言， 其过大过小均将影响成品质量，过大则缩 小焊接区域，影响外观，特别是溢出的胶 易吸湿从而产生焊接时易暴板。过小则粘 合力不够，且在下游镀锡、喷

14、锡，镀金、 化金过程中易产生渗透现象。 29 影响溢胶量的因素： 溢胶产生的原因有很多种，和 COVERLAY的配方、生产工艺流程、FPC厂工 艺制程工艺参数、保存环境等都有关系。 配方：有无填料、官能团极性、分子量大 小等。 生产工艺：车速、温度、时间、涂覆均匀 性等。 30 FPC工艺制程参数：在产品设计过程中，FCCL和 CoverLay的搭配要尽可能的合理。如果CoverLay 胶系厚度与基材铜箔厚度相距较大，那么极有可 能出现溢胶现象。此外，还有制程压力、时间、 温度等因素不能忽视。 保存环境： CoverLay溢胶与存放环境有关。 CoverLay容易在空气中吸潮而导致胶系不稳 定，很容易产生溢胶。另外，在