FPC制程介绍56277

1、1Flexium Proprietary & ConfidentialFPC制程介紹2FPC的基礎入門lFPC的特性 (Flexible Printed Circuit) lFPC的應用用途lFPC的基本結構 lFPC的工程說明與不良介紹3FPC特性-輕薄短小l 輕輕: :重量比重量比RPC(RPC(硬板硬板) )輕輕 (Rigid Printed Circuit)可以減少最終產品的重量l 薄薄: :厚度比厚度比RPCRPC薄薄可以提高柔軟度. 加強再有限空間內在三度空間的組裝l 短短: :組裝工時短組裝工時短所有線路都配置完成. 省去多餘排線的連接工作l 小小: :體積比體積比RPC

2、RPC小小可以有效降低產品體積. 增加攜帶上的便利性4FPC到底有多薄lRPC大約為1.6mml FPC大約為0.13mm. 只有RPC1/10的厚度而已5FPC特性的缺點l 機械強度小. 易龜裂l 製程設計困難l 重加工的可能性低l 檢查困難l 無法單一承載較重的部品l 容易產生折, 打, 傷痕l 產品的成本較高請請千千萬萬愛愛惜惜FPC6FPC的產品應用lCD隨身聽著重FPC的三度空間組裝特性與薄的厚度. 將龐大的CD化成隨身攜帶的良伴7V8錄影機8錄音機 9FPC的產品應用l 行動電話著重FPC輕的重量與薄的厚度. 可以有效節省產品體積, 輕易的連接電池, 話筒, 與按鍵而成一體.10F

3、PC的產品應用l磁碟機無論硬碟或軟碟, 都十分依賴FPC的高柔軟度以及0.1mm的超薄厚度, 完成快速的讀取資料. 11磁碟機12FPC的產品應用l電腦與液晶螢幕利用FPC的一體線路配置, 以及薄的厚度. 將數位訊號轉成畫面, 透過液晶螢幕呈現13列表機14相 機15相 機16液晶螢幕17儀表板(車載產品）18FPC基材構成l 主要材質壓延銅（AR銅）電解銅（ED銅）l 構成圖示銅箔接著劑基材單面板構成雙面板構成19l 銅箔:基本分成電解銅（ED銅）與壓延銅（AR銅）兩種. 厚度上常見的為1oz、1/2oz與1/3oz.1oz=35ml 基板膠片:常見的厚度有1mil與1/2mil兩種. 1m

4、il=25uml 接著劑:厚度依客戶要求而決定.FPC的基本結構-材料篇銅箔基板(Copper Film)20銅箔21l 保護膠片:表面絕緣用. 常見的厚度有1mil與1/2mil.l 接著劑:厚度依客戶要求而決定.l 離形紙:避免接著劑在壓著前沾附異物. 1mil=25m FPC的基本結構-材料篇保護膠片(Cover Film)22l 補強膠片:補強FPC的機械強度, 方便表面實裝作業. 常見的厚度有5mil與9mil. l 接著劑:厚度依客戶要求而決定.l 離形紙:避免接著劑在壓著前沾附異物. FPC的基本結構-材料篇補強膠片(PI Stiffener Film)23l 離形紙:避免接著劑

5、在壓著前沾附異物.l 接著劑:厚度依客戶要求而決定. 功能在於貼合金屬或樹脂補強板FPC的基本結構-材料篇接著劑膠片(Adhesive Sheet)24l 基板膠片l 補強膠片l 補強板l 表面處理FPC的斷面圖-單面板 l 保護膠片l 接著劑l 銅箔25l 銅箔l 表面處理FPC的斷面圖-雙面板l 保護膠片l 接著劑l 基板膠片26FPC物料篇之 鑽頭(Drill)l材質一般是硬質合金,主要應用于CNC鑽孔製程,目前公司使用之鑽頭範圍:0.1mm3.0mm27FPC物料篇之 幹膜(Dry Film)l PET用以保護感光膜,在顯象前撕除l 感光膜,在露光時可以發生聚合反應,在蝕刻時可作為蝕刻

6、阻劑,常用厚度是:15um,20um，30uml PE,用以保護感光膜,在壓膜前撕除目前干膜市場上主要有旭化成、杜邦等干膜28封裝出貨部份沖孔貼合假接著壓合工程外型沖拔最終檢查包 裝沖 孔表面處理的種類表面處理的種類電 鍍無電解鍍金金電鍍鍚鉛電鍍鍚膏印刷耐熱防鏽處理表面處埋FPC 製造流程前工程前工程中間工程中間工程後工程後工程設計處理設計處理製品規格基準決定製品、工程、治工具設計治工具、底片、版製作單面單面FPCFPC基準穴加工乾膜壓合露光顯像蝕刻剝離乾膜壓合通孔電鍍沖孔加工裁斷雙面雙面FPCFPC雙面銅張板單面銅張板材料準備工程材料準備工程保護膠片裁斷沖孔假接著壓合工程保護層塗佈保護層塗佈

7、露光型態露光型態乾膜壓合露光顯像沖孔加工補材貼合各種檢查電氣檢查包 裝特殊工程的種類特殊工程的種類折曲成形加工部分實裝銅膏印刷油墨印刷印刷沖 孔裁斷工程補 材補材準備工程補材準備工程補材種類補材種類金屬板增層板聚酯亞胺多元酯(聚酯)樹脂成形品黏著劑、接著劑補強膠片補強板線路成形29前工程(單面FPC)l 單面銅張板.(singie side FPC)l 壓延銅.(rolled)l 電解銅.(electro)l 1/2oz.1/2mil.l 1/2oz.1mil.l 1oz.1mil.30前工程(單面FPC)l (整sheet沖孔)l VGP基準穴加工.l (guide holes pierci

8、ng)l (單孔沖孔)31前工程(雙面FPC)l 雙面銅張板.(double side FPC)l 壓延銅.(rolled)l 電解銅.(electro)l 1/2oz.1/2mil.l 1oz.1mil.l 1oz.2mil.32前工程(雙面FPC)钻孔: FPC 上导通孔的制作在薄的板上钻孔, 除机械钻孔外,还有冲孔、激光钻孔、蚀 刻成孔管控重点: a.钻孔参数：转速、给进速度、 退刀速度 c.鑽針長度、钻针寿命 b.孔徑的正確性 、孔位孔数 d. 偏孔、错位孔、未钻透等 e.不可翹銅或毛邊 目前機鉆的最小孔徑為0.1mm33PTH (Plating Through Hole)目的:在銅箔

9、之間的膠層上鍍上一層鈀離子,作為後續鍍銅的電鍍介質銅箔基材膠層通孔膠層鈀離子銅箔基材化銅層PTH注：現在黑孔（注：現在黑孔（Black hole)制程已部分取代制程已部分取代PTH34鍍銅目的:增加孔銅厚度設備:龍門硫酸銅電鍍線 環行硫酸銅電鍍線孔銅厚度一般105um膠層鈀離子銅箔基材化銅層膠層基材銅箔鈀離子電鍍銅層電鍍銅35鍍銅后切片照片異常：孔破正常孔36FPC流程簡介-線路成形前處理顯像露光乾膜壓合剝離蝕刻37前工程(干膜壓合)干膜:抗蚀刻或抗电镀用的感光抗蚀剂,是由聚脂薄膜、光致抗蚀剂膜及聚乙烯保护膜三部分组成 将铜箔贴上干膜，实现图形转移的第一步控制重点: a. 溫度(上膜温度下膜温

10、度) b. 傳送速度 c. 壓力 d. 温度湿度管控壓膜圖片銅箔干膜38前工程(曝光)曝光： 即在紫外光的照射下，引发剂吸收了光能分解成游离基，游离基再引发光聚合单体进行 聚合交联反映，反映后形成不溶于稀碱溶液的体型大分子结构控制重点: a.灯管的寿命, b.曝光的均匀性 c.曝光参数 d.底片保管及检验 e.底片的清洁频率39FPC線路成形-斷面說明底片露光光源露光工程銅箔基板乾膜線路40前工程(顯影)显影：是感光膜中未曝光部分的活性基团与稀碱溶液反应生成可溶性物质而溶解下来， 留下来 已感光固化的图形部分控制重点: a. 显影点：显影点控制在显影线长度的1/3-1/2 b.显影线的线速 c

11、.药液的温度 d.化学药液的浓度 e.喷淋压力不良现象: a.显影不洁41前工程（蝕刻）l 蝕刻.(etching)l 采用化学反映的方式将不要部分的铜箔除去，形成电路图形控制重点: a.蚀刻线的线速 b.蚀刻速率 c.药液的温度 e.化学药液的浓度42前工程（剝膜）l 剝離.(photo resist stripping)将干膜去除,显露出线路.43FPC流程簡介-絕緣壓著保膠假接著補膠本接著補膠假接著保膠本接著熟化44材料準備工程l 保護膠片.(cover layer )l 1/2mil.l 1mil.45材料準備工程l 保膠沖孔.(cover hole)l 0.6mm以上.46中間工程l

12、 保膠壓合工程.(lamination)l 0.6mm以上.l 偏移0.3mm.47假接假贴层不仅是起阻焊的作用,而且可使FPC 不受尘埃、潮气、化学药品的侵蚀以及减小弯曲过程中应力的影响，他要求能够忍耐长期的挠曲，此绝缘层称为保护胶片cover layer .作业时，将已加工完成的保护胶片对准位置，假性接贴附与清洁处理过的铜箔材料上控制重点： a.温度 b.压力 c.时间 d.对位48压合（本接）压合：经假接完成的材料，利用热压合提供高温及高压，将保护胶片的接着剂熔化，用以填充线路之间缝隙并且紧密结合铜箔材料和保护胶片控制重点：a.保膠溢出量：0.3mmb.保膠不可皺折壓 合高 溫 , 高

13、壓保 護 膜熱 硬 化 膠銅 箔基 材快壓機49FPC流程簡介-表面處理l基本製程類型防銹（OSP）錫鉛電鍍純錫/錫銅電鍍電解鍍金無電解鍍金（化金）l組合製程類型鍍金/防銹化金/防銹可依客戶要求而作選擇50表面處理鍍金電鍍流程金前處理水洗乾燥鍍金鍍鎳X-Ray測厚51表面處理l 鍍金電鍍.(planting gold)l 其目的在於利用“金”的高安定性(耐酸鹼)與柔軟度(耐摩擦).l 金電鍍厚度0.60.3um.l 鎳厚度3um9um.52表面處理l 耐熱防鏽處理.(anti-corrosion treatment)l 膜厚:0.20.5um.l 防鏽膜破壞溫度:100120l 常溫有效時間:

14、6個月.53FPC流程簡介-形狀加工補材貼合熟化補板壓著穴拔外形54補材準備工程l 補材.(stiffener)l 黏著劑.l 接著劑.l 補強膠片.l 補強板(FR4,鋼片，樹脂等）l 補材沖孔.(stiffener hole)55後工程l 補材貼合.(stiffener lamination)l 補材貼合位置不能與保護膠片開口切齊.l 貼合偏移0.5mm56Open/Shot測試目的:測試FPC線路有無斷路或短路設備:空板測試機飛針測試機目前最小的探針為0.1mm空板測試機57電測流程1）根據料號確認電測治具2）將待測的制品套Pin在治具上電測治具定位Pin探針制品套Pin定位583）op

15、en/short檢測表示制品全部OK表示第2pcs為open不良表示第1pcs為short不良注：1）電測一般分為測試導通阻抗與絕緣阻抗。如導通阻抗為30歐姆，當高于30歐姆代表open不良，在250V電壓下，當超過20M歐姆時就會出現short注：由于每家的機臺與產品不同，阻抗值可能會有差異2）如果線路太細，測針無法扎到測點，一般會采取拉電測引線來解決此問題59後工程l 外形打拔.(blanking)l C/N(pitch 1mm)打拔偏移0.15mm.l C/N(pitch 0.51mm)打拔偏移0.1mm.l C/N(pitch 0.5mm)打拔偏移0.07mm.l 製品外形0.2mm.

16、60打拔偏移主要影響因素l 模具精度變大l 放板時未完全定位或定位孔變形l 模具精度不夠l 露光偏移l 制品漲縮l 每次Punch數量過多l 定位孔數量或位置不合理（定位孔數量少或距管控端過遠）模具主要分為落屑模與內脫料模，具體分類如下：1)刀模：精度0.15mm2)鋼模：精度0.05mm61折曲工程l 折曲.(bending)l cover要蓋住導體.l 折曲部位不能有hole.l 折曲精度1mm.l 折曲角度2.l 折曲固定形式.粘著劑.62後工程l最終檢查.l電氣機能檢查.(全數檢)l外觀目視檢查.(全數檢)l其他特別需求.63後工程l包裝.(packaging)l包裝袋.包裝盒.(Tr

17、ay)l1.PCS.l2.Sheet.l3.微連結.(同形態)64SMT 加工目的:在FPC上焊接零件設備:迴焊爐Curing FPC錫膏零件65功能測試目的:檢驗FPC零件焊接特性設備:電測機ICT測試66FPC工程不良的介紹(品質特性要求-外觀)工程工程中不良可能的影響導體變色產品電器特性不良銅殘短路產品電器特性不良缺口斷路產品電器特性不良打折痕外觀不良線路成形PPG 打拔不良製品的尺寸不良67FPC工程不良的介紹(品質特性要求-外觀)工程工程中不良可能的影響氣泡產品機械強度下降異物產品電器特性的影響保膠偏移製品的尺寸不良打折痕產品外觀不良絕緣壓著接著劑溢出產品實裝機能下降68FPC工程不良的介紹(品質特性要求-外觀)工程工程中不良可能的影響銅露,缺口產品的實裝機能下降滲入產品