华旭达FPC工艺培训教材

制定(zhìdìng)：审核：核准：FPC工艺(gōngyì)培训精品资料FPC工艺(gōngyì)培训目录1.FPC的原材料2.FPC的工艺流程--开料与钻孔--PTH与电镀--铜面处理--图形转移之线路--图形转移之丝印--叠层与装配--压制(yāzhì)--投影打孔与电测--成型--FQC与包装3.FPC专案精品资料第一(dìyī)部分FPC的原材料精品资料FPC的原材料1.FPC的原材料主材:覆铜板覆盖膜补强:PIFR4钢片PET热固胶:纯胶热固导电胶压敏胶:3M胶压敏导电胶油墨:绿油黑油白油黄油银浆其它(qítā):黑绒布电磁屏蔽膜精品资料FPC的原材料覆铜板(tóngbǎn)一般由五层结构组成:覆铜板(tóngbǎn)铜箔粘结剂介质层覆盖膜一般由三层结构组成:覆盖膜离型纸粘结剂介质层精品资料FPC的原材料铜箔铜箔分为(fēnwéi)压延铜箔(RA)和电解铜箔(ED)两种:项目电解铜(ED)压延铜(RA)制作方式通过电镀得到铜板,再经过多次碾压铜块多次辗轧晶粒结构垂直的柱状结晶水平的层状结晶延展性弯曲半径小于5mm或者动态挠曲时易断裂延展性要好蚀刻性柱状结晶,利于精细导线的制作在蚀刻时会存在一定的阻挡结晶状态精品资料FPC的原材料介质(jièzhì)层介质层在FPC中拥有着支撑/绝缘/保护等作用.常见的介质层主要由以下三种PI的力学性能(xìngnéng)、耐疲劳性能(xìngnéng)、难燃性、尺寸稳定性、电性能(xìngnéng)都好，成型收缩率小，耐油、一般酸和有机溶剂，不耐碱，有优良的耐摩擦，磨耗性能(xìngnéng)性能聚酰亚胺(PI)聚酯(Mylar)聚四氟乙烯(PTFE)

极限张力N/mm217217220.7极限延伸率70%120%300%因蚀刻引起的尺寸变化(‰)

2.55.05.0吸潮4.0%<0.8%0.1%熔点或零强度温度1800C>6000C2800C用途一般的挠性板简单的挠性板高频产品精品资料FPC的原材料粘结剂粘结剂起着胶粘/填充(tiánchōng)等作用:常用的粘结剂有丙烯酸/环氧树脂/聚酯三种:性能丙烯酸

环氧树脂于PI膜的结合力极好好耐化性极好好耐热冲击性极好好挠曲性较好好热膨胀系数低较低吸潮较强弱储存条件常温(25℃)低温(5℃)用途外层粘结/补强粘结内层粘结精品资料FPC的原材料FR-4是一种耐燃材料等级的代号，所代表的意思是树脂材料经过燃烧状态必须能够自行熄灭的一种材料规格.我司所用的FR-4指的是还氧玻璃布层压板.用于FPC的强度提高.特点：较高的机械性能较高的介电性能,电绝缘性能稳定(wěndìng)较好的耐热性和耐潮性良好的机械加工性平整度好,表面光滑,无凹坑FR4精品资料FPC的原材料电磁屏蔽膜在FPC中起电磁屏蔽作用,防止电磁辐射扰乱(rǎoluàn)信号的传输.电磁(diàncí)屏蔽膜精品资料FPC的工艺流程(ɡōnɡyìliúchénɡ)一般(yībān)流程开料钻孔电镀线路叠层压制绿油冲孔字符电测装配压制成型FQCFQC辅料主料开料钻孔冲切包封补强其它流程黄油清洗酸洗沉镀金精品资料第二部分(bùfen)FPC的工艺流程开料与钻孔(zuànkǒnɡ)精品资料FPC的工艺流程(ɡōnɡyìliúchénɡ)开料一.目的受设备限制以及方便操作,需要将卷材进行(jìnxíng)分割通过烘烤减少材料本身存在的应力,以减少变形对材料进行(jìnxíng)简单的组合,以便于生产二.常见异常于处理方法1.3M胶的反离型和粘胶主要由材料特性决定,一般通过烘烤/过塑的方法处理,如处理后仍然不行,需做换货处理.精品资料FPC的工艺流程(ɡōnɡyìliúchénɡ)钻孔(zuànkǒnɡ)一.目的线路的导通机械组装方便生产识别检验其它要求精品资料FPC的工艺流程(ɡōnɡyìliúchénɡ)钻孔(zuànkǒnɡ)二.钻机

A.轴数：和产量有直接关系B.有效钻板尺寸C.钻孔机台面：选择振动小，强度平整好的材质。D.轴承(Spindle)E.钻盘：自动更换钻头及钻头数F.压力脚G.X、Y及Z轴传动及尺寸：精准度，X、Y独立移动H.集尘系统：搭配压力脚，排屑良好，且冷却钻头功能I.StepDrill的能力J.断针侦测K.RUNOUT精品资料FPC的工艺流程(ɡōnɡyìliúchénɡ)钻孔(zuànkǒnɡ)三.钻咀1.钻咀的形状精品资料FPC的工艺流程(ɡōnɡyìliúchénɡ)钻孔(zuànkǒnɡ)三.钻咀1.钻咀的形状精品资料FPC的工艺流程(ɡōnɡyìliúchénɡ)钻孔(zuànkǒnɡ)三.钻咀2.钻咀各部分的功能a.钻尖角影响切削物的排出方向,切削物的形状以及切削抵抗,毛边的产生等.钻尖角较大的钻头,切削物呈粉状,利于排出.较大时,切削物呈条状,易造成钻咀折断和孔壁粗糙切削抵抗是制进刀速度一定时,钻尖角较小的钻咀,钻头的推力减小,扭距增加,切削抵抗增大毛边是切削物不能及时排出造成的,在各参数一定的情况下,排出能力与钻尖角由较大的关系精品资料FPC的工艺流程(ɡōnɡyìliúchénɡ)钻孔(zuànkǒnɡ)三.钻咀2.钻咀各部分的功能b.螺旋角螺旋角对屑的排出,切削抵抗,刀刃强度,钻头的刚性有着极大的影响.在一些适当的螺旋角的角度里,有助于钻屑的排出,但屑移动到排出口的路程较远时,其抽风不好,极易造成孔壁粗糙.螺旋角越大,则刀尖角越小,刀刃越锋利,越利于切削,但是,刀刃的强度会减小,易出现刀刃缺口,磨损等不良螺旋角越大,钻咀的刚性越差,钻咀越容易弯曲.精品资料FPC的工艺流程(ɡōnɡyìliúchénɡ)钻孔(zuànkǒnɡ)三.钻咀3.钻头的保存与使用钻头的抗冲击性是非常脆弱的,而钻头的刀刃部位很锐利,因此在存取钻头的过程中必须加以保护和注意.如果不小心碰撞缺损的话,切削性能会降低,且会加大钻头的磨损和孔壁的钻污产生.3.1.钻头的存取使用盒子搬运,不可一抓一大把3.2.钻头尺寸的测量钻头的外径与全长尽量避免使用机械方法测量(卡尺,千分尺)3.3.钻头的使用钻尖与插具的碰撞,夹头的力度,主轴的震动,钻污的清洁精品资料FPC的工艺流程(ɡōnɡyìliúchénɡ)钻孔(zuànkǒnɡ)四.盖板1.作用定位/散热/减少毛头/钻头清扫/防止压伤铜面2.材料0.3-0.5mm的酚醛板3.要求表面平整光滑,无杂质油脂,散热良好精品资料FPC的工艺流程(ɡōnɡyìliúchénɡ)钻孔(zuànkǒnɡ)五.垫板1.作用保护钻机台面/散热/清洁钻针沟槽内胶渣/防止毛头2.材料2.0mm的木浆板0.3-0.5mm的酚醛板(覆铜板)3.要求不含有机油脂,屑软不伤孔壁,板厚均匀,平整,板面够硬精品资料FPC的工艺流程(ɡōnɡyìliúchénɡ)钻孔(zuànkǒnɡ)六.作业1.进刀速度进刀速度与钻头的排屑量有极大的关系,2.旋转速度通常转速为11-16万转,太高会造成积热和钻头磨损3.抽真空4.轴与夹头的清洁5.RUNOUT精品资料FPC的工艺流程(ɡōnɡyìliúchénɡ)钻孔(zuànkǒnɡ)六.作业6.参数1.

新天马钻机常用钻咀参数：直径（um）转速（

k*RMP）进刀（M/min）退刀（M/min）0.21521.6－1.8200.251501.8－2.0200.31501.8－2.0200.351451.8－2.0182.强华钻机常用钻咀参数：直径（um）转（K.RMP）进刀（cm/min）退刀（cm/min）0.21100120－15012000.251100160－18015000.31100160－18015000.351100180－2001500精品资料FPC的工艺流程(ɡōnɡyìliúchénɡ)钻孔(zuànkǒnɡ)七.常见的不良1.断针一般为进刀速太高导致,可适当降低进刀速.2.披锋(孔凸)a.打包不紧b.钻咀使用时间过长

3.孔壁粗糙a.钻咀磨损b.进刀速过高精品资料FPC的工艺流程(ɡōnɡyìliúchénɡ)钻孔(zuànkǒnɡ)七.常见的不良4.偏孔a.夹头存在异物b.压脚不平c.盖板不平整d.RUN-OUT过大精品资料第二(dìèr)部分FPC的工艺流程PTH与电镀(diàndù)精品资料FPC的工艺流程(ɡōnɡyìliúchénɡ)电镀(diàndù)一.目的使内外层之间的线路导通,在蚀刻之后形成完整的电路二.工艺方法常用的工艺方法为PTH+电镀铜比较常见的还有:黑孔+电镀铜导体高分子+电镀铜导电物质塞孔(铜浆/银浆)精品资料FPC的工艺流程(ɡōnɡyìliúchénɡ)电镀(diàndù)三.PTHPTH即为镀通孔,其目的是使孔壁上的非导体部分进行孔金属化,以便于后面的电镀铜制程,形成足够导电或者焊接的金属孔壁.1.PTH的基本流程除巴里除胶渣整孔微蚀预活化活化加速化学铜沉积PI调整浸酸精品资料FPC的工艺流程(ɡōnɡyìliúchénɡ)电镀(diàndù)三.PTH1.1.PI调整去除孔内钻污,使孔内呈现活性,其中Cu带正电,PI和胶带负电1.2.整孔除油去除铜板表面的油污,垃圾使孔内全部带上正电,利于Pd/Sn胶体的吸附1.3.微蚀去除铜面氧化去除整孔时在铜面形成的一层薄膜精品资料FPC的工艺流程(ɡōnɡyìliúchénɡ)电镀(diàndù)三.PTH1.4.预活化减少微蚀后形成的铜离子带入活化槽降低孔壁的表面张力1.5.活化孔壁吸附Pd/Sn负离子基团,孔壁得到中和1.6.加速/解胶除去上工序吸附得锡离子,使钯离子外露1.7.化学沉铜利用孔内沉积得钯催化铜离子与甲醛的反应,使孔壁沉上一层铜精品资料FPC的工艺流程(ɡōnɡyìliúchénɡ)电镀(diàndù)三.PTH2.PTH过程的图例微蚀预浸活化PTHPI调整整孔加速化学沉铜精品资料FPC的工艺流程(ɡōnɡyìliúchénɡ)电镀(diàndù)三.PTH3.几个主要的步骤3.1活化

精品资料FPC的工艺流程(ɡōnɡyìliúchénɡ)电镀(diàndù)三.PTH3.几个主要的步骤3.2加速/解胶钯胶体基团上的锡离子,在沉铜时,不仅起不到帮助作用,而且还会影响沉铜效果,造成PTH粗糙由于钯胶体在吸附时本身存在不均匀性,在解胶过程中会存在反应不足与反应过度的现象,这就是造成背光不良的主要原因活化过度,水洗不足,水中浸泡太久,悬浮离子含量高,均会造成PTH粗糙解胶过程中的反应如下:Pd2+/Sn2++(HF)→Pd2+/Sn2+Pd2+(HCHO)→Pd精品资料FPC的工艺流程(ɡōnɡyìliúchénɡ)电镀(diàndù)三.PTH3.几个主要的步骤3.3化学铜沉积

精品资料FPC的工艺流程(ɡōnɡyìliúchénɡ)电镀(diàndù)三.PTH

钯在化学铜沉积的过程中,起着以下两个作用:作为催化剂,吸附H-,加速HCHO的反应作为导体,利于e-转移到Cu2+上形成Cu的沉积精品资料FPC的工艺流程(ɡōnɡyìliúchénɡ)电镀(diàndù)三.PTH拖缸:槽液刚开始生产时,其槽液内所含的H2不够,活性较低,改变温度又会时槽液变的不稳定,故需通过拖缸来提升槽液的活性负载:沉铜槽的负载也是有规定的,负载过高,会造成过度活化,使槽液不稳定,过低,则会使H2的流失造成沉积速率过低倒槽:由于靶的游离作用,以及槽液的自反应作用,会造成槽内铜颗粒的形成,长期积累,将不利于槽液的使用,需在一定的时间内清理掉槽内沉积的铜,倒槽时使用硫酸+双氧水硝槽精品资料FPC的工艺流程(ɡōnɡyìliúchénɡ)电镀(diàndù)三.电镀铜1.电镀基础1.1法拉第定律在镀液进行电镀时,阴极上沉积的金属的量与通过的电量成正比在不同镀液中以相同电量电镀时,各自附积的重量与其化学当量成正比1.2电极电位M++e-

→M存在电极电位(Cu:0.34V)电极电位越正,还原越容易1.3过电压要使反应朝一个方向进行,需施加额外的能量,称之为过电压精品资料FPC的工艺流程(ɡōnɡyìliúchénɡ)电镀(diàndù)三.电镀铜2.镀液2.1硫酸铜是供给铜离子的来源,以及提高镀液的导电能力.开缸使用硫酸铜结晶,平时通过磷铜球阳极的溶解补充2.2硫酸提高镀液的导电能力以及溶解阳极,线路板行业使用高酸低铜的镀液,其酸铜比一般为10:12.3氯离子有助于阳极溶解和光剂的发挥功能,使阳极溶解均匀,镀层 平滑光泽精品资料FPC的工艺流程(ɡōnɡyìliúchénɡ)电镀(diàndù)三.电镀铜2.4阳极使用含磷0.02-0.05%的铜球,是镀铜过程中铜离子的主要来源2.5光亮剂有光泽,整平,载体,湿润剂等功能3.设备与操作3.1整流器与阴阳极提供大小稳定,可调整的电流,其与阴阳极之间的接线以及其长度,铜轴直径等,直接影响到镀铜槽内的电流大小分布

精品资料FPC的工艺流程(ɡōnɡyìliúchénɡ)电镀(diàndù)三.电镀铜3.2阳极,钛篮与阳极袋阳极的长度要比阴极的挂架短,以避免挂架下断高电流区烧焦阳极袋:防止阳极泥溶入镀液中,造成镀液污染,一旦有破,即需更换3.3过滤与鼓气过滤:使镀液流动以及过滤掉镀液内的悬浮物,每小时需全部循环3次以上,速度越大,能改善传导层的厚度,有利电镀.滤芯需为5mil以下的产品鼓气:改善传导层厚度,加速离子的补充,利于光剂作用的发挥3.4摆动与震动改善传导层,去除孔内残留气泡精品资料FPC的工艺流程(ɡōnɡyìliúchénɡ)电镀(diàndù)三.电镀铜3.5温度镀液需控制温度在25度左右,温度过高会造成光剂裂解,不但增加用量,也会污染铜缸;温度低了会造成导电不良,造成板面粗糙,无光泽甚至烧焦.所以,镀铜缸需配备冷却或者加热系统,来控制温度3.6光亮剂的添加按KA·h添加3.7浸酸在电镀前浸酸,有除去铜面氧化和活化铜面的作用精品资料FPC的工艺流程(ɡōnɡyìliúchénɡ)电镀(diàndù)四.常见不良1.拖尾/泪痕孔内药水残留清洗不净,解决的方向是:水洗更换,摇摆,打气调整.2.PTH后板面发黑NaOH含量过高M液不足(抑制作用减小,导致沉积过快)3.孔内毛刺钻孔不良化铜槽内有铜颗粒过滤不净精品资料FPC的工艺流程(ɡōnɡyìliúchénɡ)电镀(diàndù)四.常见不良4.背光不良活化槽吸附不良加速槽药水含量不当水洗时间过长化铜槽温度过低5.板面针孔过滤器内空气含量过高,造成镀液内细碎气泡6.板面粗糙夹具导电不良(夹具螺丝未拧紧/软板未夹好……)精品资料FPC的工艺流程(ɡōnɡyìliúchénɡ)电镀(diàndù)四.常见不良7.板面指纹印/白斑裸手作业手套上含有硫酸8.板面晕圈柠檬酸水长久未更换软板浸泡时未分开放置软板浸泡时间过长精品资料FPC的工艺流程(ɡōnɡyìliúchénɡ)电镀(diàndù)五.背光等级精品资料FPC的工艺流程(ɡōnɡyìliúchénɡ)电镀(diàndù)六.电镀作业的几点注意事项1.温度的控制在各药水槽内的化学反应均为热量的变化,随着反应的进行,槽内温度会逐渐升高或者降低,其反过来又会对正在进行的反应起着加速或者抑制的作用,所以,各药水槽的温度控制是非常重要的:微蚀:50度以上的微蚀液能在10多秒内将0.5OZ的软板蚀刻到可见PI2.电镀边条与带电下缸电镀槽加边条,可以在两侧形成高电流区,吸附镀液内的铜颗粒带电下缸能改善镀铜的镀铜层的均匀度3.阴阳极杆的清洁可以改善其与挂篮/夹具的接触,改善电流的分布均匀度精品资料第二(dìèr)部分FPC的工艺流程铜面处理(chǔlǐ)精品资料FPC的工艺流程(ɡōnɡyìliúchénɡ)铜面处理(chǔlǐ)一.目的与工艺方法在线路板行业中,铜面的清洁与粗化效果,直接影响到后续制程的成败1.哪些制程需要进行铜面处理?PTH前电镀铜前贴干膜前贴覆盖膜前电化金前丝印阻焊前精品资料FPC的工艺流程(ɡōnɡyìliúchénɡ)铜面处理(chǔlǐ)一.目的与工艺方法2.有哪些工艺方法磨刷喷砂化学处理(微蚀)3.评价铜面处理效果的方法表面清洁度:反映的是铜面表面的杂质元素的多寡表面粗糙度:反映的是铜面表面的粗化效果精品资料FPC的工艺流程(ɡōnɡyìliúchénɡ)铜面处理(chǔlǐ)二.铜面处理的一般流程酸洗磨刷水洗抗氧化吸水热风吹冷风吹除油水洗微蚀上述红色虚线框内为我司暂时未有之流程酸洗喷砂精品资料FPC的工艺流程(ɡōnɡyìliúchénɡ)铜面处理(chǔlǐ)三.磨刷1.磨刷结构传送方向磨刷方向刷轮2.常见的磨刷不良a.皱折/卷板软板本身皱折/与载板贴合不紧/磨轮过新/压力过大/精品资料FPC的工艺流程(ɡōnɡyìliúchénɡ)铜面处理(chǔlǐ)三.磨刷2.常见的磨刷不良b.铜粉过滤不良3.磨刷作业中的一些注意事项a.磨轮有效长度都需要均匀用到,否则造成磨轮表面高低不均b.需做磨痕实验,以确定刷深及磨刷均匀性c.水破实验,确定磨刷的效果d.磨刷方向:顺手指磨/顺压延方向磨4.磨刷后的板面有线细/残胶的可能精品资料FPC的工艺流程(ɡōnɡyìliúchénɡ)铜面处理(chǔlǐ)四.微蚀1.常见的微蚀药水体系硫酸+过硫酸钠硫酸+双氧水上述两个体系相比:前者的表面粗糙度和表面清洁度均要比后者要好,但后者的去污能力较前者要好2.硫酸+过硫酸钠微蚀体系的微蚀原理

Na2S2O8+Cu+(H+)=CuSO4+Na2SO4+Q该体系在30-35度之间的微蚀速率比较稳定,温度过高,会急剧加大其微蚀速率.精品资料FPC的工艺流程(ɡōnɡyìliúchénɡ)铜面处理(chǔlǐ)四.微蚀3.微蚀不良由于铜面状态,微蚀液以及设备等的影响,我司目前的微蚀线所做出的产品,经常发生微蚀不良,比较常见的为:铜面区域性出现发黑.暂时的处理方法:调整/更换微蚀药水轻刷磨板+微蚀与只过微蚀相比,压制后的铜面颜色较亮牙膏研磨+微蚀作业效率较慢使用双氧水体系的药水手动微蚀双氧水的含量无法控制,存在风险精品资料FPC的工艺流程(ɡōnɡyìliúchénɡ)铜面处理(chǔlǐ)五.除油在线路板行业中,每一条前处理线一般都配油除油槽,尤其是化学处理线在整个生产流程中,铜面/板面与皮肤接触,以及空气中的油性物质等接触,都会在板面上形成一层油性物质,而该油性物质会在化学处理阻碍其与内层铜面的反应.在微蚀处理中,微蚀的作用主要是粗化和对板面无机物污染的清洁,而对板面的有机物污染(油性物质),则是通过除油来实现的.在我司现有未加除油槽的情况下,如果需做除油处理,可以通过以下两个方式实现:a.过脱膜线:强碱有助于油性物质分解为可溶于水的有机酸碱b.超声波清洗:超声波清洗通过洗衣粉/洗洁精和超声波的水泡冲击作用清洗板面的污染精品资料FPC的工艺流程(ɡōnɡyìliúchénɡ)铜面处理(chǔlǐ)六.抗氧化软板在处理后,在一段时间内,可能不会生产,将会造成铜面的氧化,影响后工序的生产效果,一般都有增加一个抗氧化槽,通过OSP工艺,对铜面进行抗氧化处理.我司目前没有对铜面进行抗氧化处理,所以,经过铜面处理后的软板需在两个小时内进行作业,通过贴膜/丝印油墨/贴合覆盖膜等来防止或者抑制铜面的氧化七.水洗烘干经过磨刷/微蚀处理后的软板,要经过水洗除去其表面及孔内残留的药水.软板在经过处理后,需烘干表面的水,防止铜面的氧化.在烘干时最常见的就是表面水纹和未烘干,前者主要是铜面残留的水中含有杂质,烘干时残留在铜面导致;后者为吸水不良导致.精品资料FPC的工艺流程(ɡōnɡyìliúchénɡ)铜面处理(chǔlǐ)八.板面清洁效果的测试方法1.磨痕测试2.水破测试精品资料第二部分(bùfen)FPC的工艺流程图形(túxíng)转移之线路精品资料FPC的工艺流程(ɡōnɡyìliúchénɡ)线路(xiànlù)一.目的在绝缘基材上制作出电路图形二.图形转移的工艺方法1.线路制作:贴膜/涂覆液态光致抗蚀剂+光致+D.E.S2.阻焊制作:丝印阻焊油墨+光致+显影+固化丝印阻焊图形+固化3.字符制作丝印字符+热固/光固精品资料FPC的工艺流程(ɡōnɡyìliúchénɡ)线路(xiànlù)三.图形转移的工艺流程CAM资料光绘待光致产品涂布烘烤丝印前处理贴膜复制对位曝光菲林显影酸性蚀刻脱膜软板字符产品固化阻焊产品固化第一次图形转移第二次图形转移第三次图形转移精品资料FPC的工艺流程(ɡōnɡyìliúchénɡ)线路(xiànlù)四.贴膜1.干膜的组成聚乙烯保护膜光致抗蚀膜聚酯薄膜聚酯薄膜:光致抗蚀膜的载体,在显影前撕掉光致抗蚀膜:由光致抗蚀单体组成,在紫外光的照射下,会聚合成为高分子物质,其单体可以通过弱碱溶掉,而高分子聚合物则需要强碱才能溶掉聚乙烯保护膜:在干膜使用前对干膜进行保护,压膜时撕掉由于干膜中的抗蚀单体具有感光聚合的特性,所以,其需要在黄光照明的环境下作业精品资料FPC的工艺流程(ɡōnɡyìliúchénɡ)线路(xiànlù)四.贴膜2.贴膜机与湿法贴膜贴膜机压膜方式如右图所示:由于铜箔表面存在凹凸不平,针孔,凹陷,划伤等缺陷,贴膜时,该部位与干膜吻合不好,形成界面空洞,蚀刻时会出现缺口,开路等不良湿法贴膜可在铜箔的表面形成一层水膜,可增加干膜在受压时的流动性,降低干膜的粘度,从而提高干膜的填充效果.我司目前使用的旭化成干膜的板面温度以80-90℃较好为提高精细线路品质,需在万级以上环境中作业,温度:23±3℃,湿度:50%RH±5%聚乙烯膜精品资料FPC的工艺流程(ɡōnɡyìliúchénɡ)线路(xiànlù)五.曝光1.曝光机曝光机的分类:手动与自动平行光与散射光LDI镭射曝光

我司目前使用的为平行半自动曝光机.精品资料FPC的工艺流程(ɡōnɡyìliúchénɡ)线路(xiànlù)五.曝光2.曝光的原理(散射光)软板干膜菲林点光源干膜在光照下,其抗蚀剂单体发生聚合反应,完成第二次图形转移,精品资料FPC的工艺流程(ɡōnɡyìliúchénɡ)线路(xiànlù)五.曝光3.平行光与散射光的曝光效果的比较散射光平行光由左图可以看出,散射光会有曝光侧移的出现,所以在生产细线路产品时，应将其尽量放置在曝光框的中央另外,抽真空度,杂质颗粒,板面平整度等,在其透光效果以及光的折射.衍射等特性的影响下,都会造成曝光不良精品资料FPC的工艺流程(ɡōnɡyìliúchénɡ)线路(xiànlù)五.曝光4.菲林黑片:由CAM资料通过光绘/显影制作出来,成本较高棕片:由黑片作为母片,通过曝光/显影的方式制作出来,成本较低,寿命较短药膜面:黑片与棕片都是在片基上涂覆药膜,一般此药膜面必须与干膜或者棕片的药膜面相对,以减少光折射产生的影响.菲林受保存方式,温度和湿度的影响,会产生变形或者涨缩温度每改变1℃,菲林变形量为:(0.1～0.2)%%湿度每改变1%RH,菲林变形量为:(0.09～0.15)%%精品资料FPC的工艺流程(ɡōnɡyìliúchénɡ)线路(xiànlù)五.曝光5.曝光尺曝光尺是用来简单测试曝光能量的工具,我司目前使用Stouffer21级曝光尺.我司干膜产品的曝光能量为5-7格,绿油产品为9-11格精品资料FPC的工艺流程(ɡōnɡyìliúchénɡ)线路(xiànlù)五.曝光6.对位对位按以下原则进行:方向孔确认方向菲林上的字符确认面向,(GBL/GTL;L1/L2)以最小孔/防偏孔与软板对正(中间正.两边可适当偏,以不破孔为准)以阴阳PAD对正,防止正反面错位定量清洁菲林,防止垃圾影响(粘尘滚轮清洁/菲林水清洁)不同涨缩菲林不可混用精品资料FPC的工艺流程(ɡōnɡyìliúchénɡ)线路(xiànlù)五.曝光7.曝光的控制真空度台面温度曝光能量(曝光尺确认,曝光灯的寿命)定量清洁台面与Mylar(粘尘滚轮/菲林清洁剂)曝光放板方式精品资料FPC的工艺流程(ɡōnɡyìliúchénɡ)线路(xiànlù)五.曝光8.光致的环境要求8.1.光源干膜区光源为黄光,否则,以避免其它光源造成干膜感光8.2.温湿度由于温湿度对菲林,干膜灯的影响,必须控制温湿度度在一个稳定的区间之内8.3.洁净度(万级以下)无尘室的洁净度直接关系到细密线路产品的电测良率裸露的皮肤,毛发;各种易脱落的纤维;外界带入的垃圾灰尘……精品资料FPC的工艺流程(ɡōnɡyìliúchénɡ)线路(xiànlù)六.D.E.S1.定义D.E.S是显影,蚀刻,脱膜三个工序的总称,通过它完成第三次图形转移2.D.E.S过程图示:显影蚀刻脱膜精品资料FPC的工艺流程(ɡōnɡyìliúchénɡ)线路(xiànlù)六.D.E.S3.显影显影是通过弱碱将未发生聚合反应的抗蚀单体清洗掉,已发生聚合反应的抗蚀剂高分子则因无法溶于弱碱溶液之内,留在铜面上形成抗蚀膜3.1.显影点显影点是考量显影效果的测试方法,我司所使用的干膜,其显影点应控制在50-60%.显影过度,会使已聚合好的干膜被浸蚀,出现毛边显影不足,会使未聚合的抗蚀单体残留于板上3.2.显影液温度显影液温度过高会使干膜变脆,失去韧性,过低,会显影不足精品资料FPC的工艺流程(ɡōnɡyìliúchénɡ)线路(xiànlù)六.D.E.S3.显影3.3.板面残胶的检测方法:浸5%氯化铜/1%甲基紫酒精液/2%硫化钠(硫化钾)溶液3.4.显影不良※部分区域显影不足曝光不良/喷嘴堵塞※干膜剥离软板前处理不良/贴膜不良/干膜不良※板面干膜屑割膜残留/显影液位过高/过滤失效/清洗失效精品资料FPC的工艺流程(ɡōnɡyìliúchénɡ)线路(xiànlù)六.D.E.S3.显影※白点曝光时的半透明垃圾※干膜脆显影/烘干温度过高/曝光过度※显影毛边过显影/曝光能量低※干膜破孔对偏/孔内有水/显影机压力过大/曝光能量过低精品资料FPC的工艺流程(ɡōnɡyìliúchénɡ)线路(xiànlù)六.D.E.S3.显影3.5.注意事项显影后的板面不可有水滴残留显影后的板必须隔胶片胶片必须时清洁干净的胶片要比板大有塑料残留的板,不可过二次显影

精品资料FPC的工艺流程(ɡōnɡyìliúchénɡ)线路(xiànlù)六.D.E.S4.蚀刻铜的蚀刻一般分两种:酸性蚀刻和碱性蚀刻蚀刻时通过蚀刻药水将裸露出来的铜腐蚀掉，被干膜保护的铜会留下来,形成所需要的电路图形4.1.酸性蚀刻的原理常用的酸性蚀刻液成分和作用:氯化铜CuCl2+Cu→Cu2Cl2盐酸Cu2Cl2+4Cl-→Cu(Cl3)2-氯酸钠NaClO3+6H2Cu(Cl3)2-→NaCl+6CuCl2+3H2O+6HCl①②③精品资料FPC的工艺流程(ɡōnɡyìliúchénɡ)线路(xiànlù)六.D.E.S4.蚀刻4.2.蚀刻蚀刻液中的Cu2+具有氧化性,它能够将Cu氧化成Cu+(化学式①),但是其形成的CuCl是不溶于水的,它将在铜的表面形成一层薄膜,这层薄膜能够在Cl-过量的情况下,形成溶于水的Cu(Cl3)2-(化学式②).随着反应的进行,蚀刻液中的Cu2+和Cl-会越来越少,Cu+越来越多,其蚀刻能力很快就会下降,直至失去效能,所以要时刻将Cu+重生为Cu2+,并且补加HCl4.3.蚀刻液的再生蚀刻液的再生是将亚铜离子还原为铜离子,常用的方法有:通过氧气或者压缩空气/氯气再生/电解再生/双氧水再生/氯酸钠再生精品资料FPC的工艺流程(ɡōnɡyìliúchénɡ)线路(xiànlù)六.D.E.S4.蚀刻我司使用的是氯酸钠的再生,其反应为③式.NaClO3+6H2Cu(Cl3)2-→NaCl+6CuCl2+3H2O+6HCl4.4蚀刻因子与蚀刻速率理想状态下的蚀刻效果如右图:侧蚀量:D蚀刻因子=(B-A)/h*2蚀刻因子决定了蚀刻液所能生产产品的导线精细程度蚀刻速率是指铜的腐蚀速率,它决定了蚀刻时的传送速度,也就是产能BAhD精品资料FPC的工艺流程(ɡōnɡyìliúchénɡ)线路(xiànlù)六.D.E.S4.蚀刻4.5影响蚀刻的因素及控制总结上面蚀刻与再生的公式:3Cu+6HCl+NaClO3→3CuCl2+NaCl+3H2O可以看出,蚀刻过程中,盐酸与氯酸钠是持续消耗的,而铜离子持续增加a.氯离子的影响在氯离子含量不够的时候,形成的氯化亚铜会阻碍铜的腐蚀,所以需在蚀刻液中保留有过量的氯离子,另外,氯离子也是蚀刻液再生也离不开氯离子的参与,但是氯离子含量太高,会造成测蚀增大,和蚀刻因子的降低一般,蚀刻液中氯离子的含量为2-3mol/L精品资料FPC的工艺流程(ɡōnɡyìliúchénɡ)线路(xiànlù)六.D.E.S4.蚀刻b.亚铜离子的影响铜离子与铜的反应,实际上是一个电化学反应,亚铜离子含量的升高,会阻碍铜的继续腐蚀,研究表明,亚铜离子的含量在小于0.4g/L时(铜离子含量120g/L),蚀刻液能够提供较高的,稳定的蚀刻速率在实际生产中,我们通过控制氧化还原电位(ORP)来控制亚铜离子的含量,其ORP控制在510-550mV我司目前未装在线的氧化还原电位监测装置,我们通过添加氯酸钠后蚀刻液的颜色变化来控制:循环均匀后蚀刻液的颜色刚好变为绿色.另外,还可以通过与盐酸的按比例添加缓解亚铜离子急剧升高的现象,我司目前可以按照盐酸:蚀刻子液=3:1来进行添加精品资料FPC的工艺流程(ɡōnɡyìliúchénɡ)线路(xiànlù)六.D.E.S4.蚀刻c.铜离子的影响蚀刻速率随着铜离子的含量的逐渐升高而升高,到达一定量后,其蚀刻速率急剧下降,一般铜离子的含量在120～150g/L时,蚀刻速率比较稳定在生产中,我们通过控制蚀刻液的比重来控制铜离子的含量,铜离子的比重在1.28～1.295(31～33°Be)的时候,其铜离子含量在120～150g/L.d.温度的影响随着温度的升高,蚀刻速率可以加快,但是温度过高,会引起盐酸的分解,所以,蚀刻液的温度一般控制在50±5℃精品资料FPC的工艺流程(ɡōnɡyìliúchénɡ)线路(xiànlù)六.D.E.S4.蚀刻4.6蚀刻均匀性与水池效应蚀刻的均匀性直接影响到软板线路的品质,影响蚀刻均匀性的因素主要有以下几种:喷淋方式喷淋压力滚轮阻挡水池效应表面图形(影响表面药水的流动)上喷受水池效应的影响,下喷受药水本身重力的影响,在蚀刻生产时,其上下压力一般按上/下喷=1.9/2.0kg设定,放板时,将细密线路面超下.精品资料FPC的工艺流程(ɡōnɡyìliúchénɡ)线路(xiànlù)六.D.E.S5.脱膜脱膜是用强碱溶液将光致时发生聚合的抗蚀膜溶解掉,露出完成的线路由于脱膜比较简单,一般只需要考虑以下几个问题:a.温度:50℃的温度具有良好的脱膜效果b.膜渣:脱膜后形成的块状干膜渣需及时清理出去,避免堵塞喷嘴,以及粘附在板面上,造成脱膜不良c.中和:中和软板从脱膜槽中带来的烧碱药水残留,避免铜面氧化精品资料FPC的工艺流程(ɡōnɡyìliúchénɡ)线路(xiànlù)六.D.E.S5.脱膜脱膜是用强碱溶液将光致时发生聚合的抗蚀膜溶解掉,露出完成的线路由于脱膜比较简单,一般只需要考虑以下几个问题:a.温度:50℃的温度具有良好的脱膜效果b.膜渣:脱膜后形成的块状干膜渣需及时清理出去,避免堵塞喷嘴,以及粘附在板面上,造成脱膜不良c.中和:中和软板从脱膜槽中带来的烧碱药水残留,避免铜面氧化精品资料第二部分(bùfen)FPC的工艺流程图形(túxíng)转移之丝印精品资料FPC的工艺流程(ɡōnɡyìliúchénɡ)丝印一.目的(mùdì)在软板上面丝印上一层油墨,使其具备抗氧化,阻焊,识别,美观等作用丝印台面软板网版刮刀油墨丝印方向精品资料FPC的工艺流程(ɡōnɡyìliúchénɡ)丝印二.物料1.油墨1.1.分类根据其用途或者固化方式有不同的类型,我司比较常用的有:感光热固阻焊油墨(绿油)热固字符油墨(白油)热固黑油(天线板)根据油墨的组分不同,一般有单液型和双液型1.2.开油将多组分的油墨混合均匀(jūnyún)以及调整油墨粘度等一系列动作称之为开油搅拌后的油墨需静置15min以上,使其温度,粘度稳定,以及气泡的溢出精品资料FPC的工艺流程(ɡōnɡyìliúchénɡ)丝印二.物料2.网版如右图,一般网版由尼龙或者聚酯材料采用单丝平织法编织而成.2.1网版的相关参数:网目:每cm中的开口数,线径:网布织丝的直径厚度:网布的厚度,一般有6种规格开口面积:单位面积内开口所占的百分比张力(ATM):反应的为网版克服油墨粘结力的能力(nénglì),张力越大,图象的清晰度越好,精细图形的再现效果越好.另外,网版张力直接影响对位的精度.精品资料FPC的工艺流程(ɡōnɡyìliúchénɡ)丝印二.物料2.网版2.2图形网版的制作一般,我们(wǒmen)丝印感光油墨使用白网,丝印热固/光固油墨使用图形网版图形网版是在白网上涂附上一层感光浆.然后利用菲林做母片,通过曝光,显影的方式将菲林上的图形转移到网版上3.刮刀一般为聚氨酯类材料刮刀硬度:一般软板材料使用硬度为70度左右的刮刀刮刀角度:刮刀在使用一段时间后，起直角会被磨圆，造成其与网版的接触面积增大，无法印出边缘笔直的线条，所以需研磨精品资料FPC的工艺流程(ɡōnɡyìliúchénɡ)丝印二.物料4.丝印设备我司目前有两种丝印机台：手动与半自动，前者用于字符，后者丝印阻焊丝印机一般由丝印台面，网版固定装置，和自动丝印系统（自动丝印机）组成(zǔchénɡ)，台面一般带有吸气孔，其位置可做调整。5.软板的定位软板一般使用方向空或者其它孔挂在定位PIN钉上，受多方面的影响，丝印的公差一般为0.3mm精品资料FPC的工艺流程(ɡōnɡyìliúchénɡ)丝印三.作业1.下油量与油墨厚度丝印角度：丝印角度越大，下油量越大油墨厚度：丝印后的油墨厚度与以下因素相关：网版本省的特性(tèxìng)丝印角度丝印压力：压力越大，下油量越好线路图形：线路之间的间隙需要油墨填充丝印角度精品资料FPC的工艺流程(ɡōnɡyìliúchénɡ)丝印三.作业2.感光绿油我司使用的是二液感光阻焊绿油，绿油的作业流程(liúchéng)如下：烘烤丝印前处理对位曝光显影固化绿油生产的重点控制在对位与显影目前我司产品的焊盘较小，焊盘与线之间的间距最小的已达到0.7mm，受到软板涨缩变形的影响，极易出现露线现象，对后工序做SMT时存在短路隐患我司产品为先沉金后印绿油的工艺，显影不良的产品在后工序无法识别，是造成上锡不良的重要原因之一精品资料FPC的工艺流程(ɡōnɡyìliúchénɡ)丝印三.作业3.热固油墨我司目前有两种热固油墨，一种是字符油墨，另一种是天线板的黑油(hēiyóu)热固油墨的作业流程比较简单：丝印对位前处理固化热固油墨生产的重点控制在对位背光源和天线板产品的公差均较小，受拼版方式，软板变形，网版变形等因素的影响，极易出现超公差，需更改拼版方式与拼版大小来进行调整精品资料FPC的工艺流程(ɡōnɡyìliúchénɡ)丝印三.作业4.常见的丝印不良油墨厚度(hòudù)不均假性漏铜（绿油）粘菲林（绿油）字符模糊渗油精品资料第二部分(bùfen)FPC的工艺流程叠层(diécénɡ)与装配精品资料FPC的工艺流程(ɡōnɡyìliúchénɡ)叠层(diécénɡ)/装配一.目的将物料按照要求一层一层的组合叠加起来，以满足不同的需求将不同功能的辅助材料装配在产品上，以实现增强，屏蔽，等的作用二.辅料覆盖膜：保护铜面，防止氧化；阻焊PI/FR4/PET/钢片：支撑；增强纯胶/3M胶/导电胶：粘结；导电电磁保护膜：屏蔽黑绒布/醋酸布：精品资料FPC的工艺流程(ɡōnɡyìliúchénɡ)叠层(diécénɡ)/装配三.叠层1.覆盖膜覆盖膜贴合的相关要求：a.环境要求温湿度：覆盖膜在不同的温湿度之中会有较大的变形做完前处理的铜面易受温湿度的影响发生氧化洁净度：防止各类尘埃/异物等夹在覆盖膜下面，对产品外观/性能产生影响，所以要求覆盖膜的叠层要求在十万级以下的环境下进行b.作业要求做完前处理的软板必须在两个小时内贴合好作业员佩戴口罩，避免呼吸产生的水汽影响精品资料FPC的工艺流程(ɡōnɡyìliúchénɡ)叠层(diécénɡ)/装配三.叠层1.覆盖膜必须带防静电手套和无尘指套作业，可防止静电吸附垃圾，及造成铜面氧化贴合前，必须清洁覆盖膜和覆铜板，防止碎屑垃圾等夹在覆盖膜之下c.技术要求覆盖膜的贴合以小焊盘为对位基准覆盖膜的涨大可通过低温烘烤减缓精品资料FPC的工艺流程(ɡōnɡyìliúchénɡ)叠层(diécénɡ)/装配三.叠层2.多层板/分层板/镂空板多层板/分层板/镂空板的贴合其公差要求不高，作业时需控制胶类物质的转移，造成板面残胶，影响线路品质3.电磁保护膜

精品资料FPC的工艺流程(ɡōnɡyìliúchénɡ)叠层(diécénɡ)/装配四.装配按MI要求将产品与辅助材料进行组装装配所使用的胶可分为热固胶和压敏胶热固胶需使用压机对其在高温高压的环境下压制，然后再通过高温固化，以增强辅料与软板之间的粘结力压敏胶只需通过高压或者手压即能达到要求，不需要温度1.需注意的几点整张胶纸贴合时，易产生气泡，需用过塑机进行过塑贴合台面的清洁软板的清理(BGA板)手臂压板精品资料第二(dìèr)部分FPC的工艺流程压制(yāzhì)精品资料FPC的工艺流程(ɡōnɡyìliúchénɡ)压制(yāzhì)一.目的将已做完叠层和装配的产品通过压制，固化，使其能够达到一定的剥离强度，避免在后工序作业时受其他因素的影响，产生剥离二.分类按照粘结材料的类型不同，压制一般分为热压和冷压按照压制方式的不同，又可分为传压和快压与传压相比,快压具有产量较高,参数调整方便,工作灵活等优点,但是在处理溢胶,分层,气泡,皱折等方面的控制比不上传压精品资料FPC的工艺流程(ɡōnɡyìliúchénɡ)压制(yāzhì)三.快压机与叠层结构硅胶垫玻纤布上模板下模板矽铝箔分离片软板在压制时,由于压机上层属于半硬结构,下层属于软性结构,所以在压制时,一般按以下原则放置FPC压制:压覆盖膜时:细密线路面向下压补强时:厚且小的补强面向下

精品资料FPC的工艺流程(ɡōnɡyìliúchénɡ)压制(yāzhì)四.影响压制效果的因素1.面向由于压机上下模的特性,针对覆盖膜的赋形规律和防止补强损坏辅材,规定其压制面向.2.温度由于覆盖膜的胶和补强所用的胶多数为热固胶,需在高温状态下才能发生交联反应,具备一定的剥离强度.压敏胶只需要压力压制即可达到一定的剥离强度.剥离强度:检验胶粘剂粘结两个材料的能力,指的是将1cm宽两个材料剥离开所需要的力.它与胶粘剂的性能,材料表面的清洁度和粗糙度均有较大的关系.所以,我们要通过高压来减少胶粘位置气泡的残留由于胶的不同温度时的交联反应与流动性的差异,会导致溢胶/分层以及软板皱折等不良,所以对温度的上下限以及温度的均匀度都有较高的要求精品资料FPC的工艺流程(ɡōnɡyìliúchénɡ)压制(yāzhì)四.影响压制效果的因素3.压力在压制时施加压力,有两个作用:使软板与各层结合良好,便于传热;以及使胶充分填充,并驱赶胶内的气泡.不同的压力下,胶的流动性时不一样的,压力高的地方,其流动性较好,PI也更容易挤入线隙,其填充性较好,反之,则容易出现分层现象.所以,要求压机具有良好的压力均匀性,并定时对其检测调整4.压制时间快压分两段压制:预压:对软板及其中包含的空气等进行加热.加热能使胶进行一定的交联反应,所以,适当的延长预压时间,可以缓解溢胶现象,但预压时间过长,会使胶的流动性变差,出现分层等不良精品资料FPC的工艺流程(ɡōnɡyìliúchénɡ)压制(yāzhì)四.影响压制效果的因素成型压:将空气赶走,并使胶充分填到软板上的线隙之内,以保障其成品的剥离强度,并防止线路发生不良(如氧化,导电性能等)4.胶流量(覆盖膜)胶流量的测定:为真实的反应我司产品压制后的溢胶量(我司溢胶标准上限为0.12mm),先将覆盖膜冲小孔,再将其与覆铜板进行压制,测量其溢胶量.胶流量过小,会使细密线路位置填充不够,出现分层,一般通过升高温度,加大压力,延长压制时间等来控制.胶流量过大,胶盖在焊盘上,会使焊盘的可焊面积减少,影响焊接效果.一般通过延长预压时间,降低温度,降低压力来改善.由于胶的交联反应会一直进行的,但在低温下会得到抑制,所以,覆盖膜的保存需要在低温状态下(冷库)保存,覆盖膜在漏天放置时,交联反应的速度较快,导致其流动性减小,其粘结性能变差,最终无法使用.精品资料FPC的工艺流程(ɡōnɡyìliúchénɡ)压制(yāzhì)四.影响压制效果的因素5.覆盖膜PI的柔韧性覆盖膜PI是具有一定的柔韧性的,在压制时,PI会与胶一起压向线路之间的缝隙,如果其柔韧性不够,将会导致线隙之间的胶填充不够,有气泡的残留,出现分层.7.线路图形的影响(覆盖膜的压制)由于线路图形的走向,复杂程度对胶产生阻挡作用,以及气泡溢出的难易程度均有影响,所以,设计时用充分考虑材料的搭配8.材料的搭配一般0.5mil的胶搭配0.5OZ的铜箔,1mil的胶搭配1OZ的铜箔.由于胶本身的特性,所以有时会使用较厚的胶与之搭配.精品资料FPC的工艺流程(ɡōnɡyìliúchénɡ)压制(yāzhì)四.影响压制效果的因素9.辅材破损的辅材或者老化的辅材均会对压制覆盖膜的产品产生较大的影响,老化的辅材对补强板影响稍小所以,辅材一定要定时更换10.错位覆盖膜在压制时错位主要是开口水平不够,瞬时压力过大造成,由于开口不水平,在瞬时压力过大时,上下模会产生侧向的滑动,造成覆盖膜随之滑动.错位主要表现在焊盘边气泡,以及覆盖膜开窗两侧溢胶大小不一致,一般通过减少压力,增加硅胶垫来缓解,长期改善必须调整其水平度及降低瞬压.精品资料FPC的工艺流程(ɡōnɡyìliúchénɡ)压制(yāzhì)四.影响压制效果的因素9.辅材破损的辅材或者老化的辅材均会对压制覆盖膜的产品产生较大的影响,老化的辅材对补强板影响稍小所以,辅材一定要定时更换10.错位覆盖膜在压制时错位主要是开口水平不够,瞬时压力过大造成,由于开口不水平,在瞬时压力过大时,上下模会产生侧向的滑动,造成覆盖膜随之滑动.错位主要表现在焊盘边气泡,以及覆盖膜开窗两侧溢胶大小不一致,一般通过减少压力,增加硅胶垫来缓解,长期改善必须调整其水平度及降低瞬压.精品资料FPC的工艺流程(ɡōnɡyìliúchénɡ)压制(yāzhì)五.固化使用热固胶做胶粘剂的产品,必须经过高温熟化,使其发生的交联反应完全充分,才能保障其粘结力的稳定性.丙烯酸胶因其吸潮的特性，其粘结力在潮湿的环境下会下降的非常厉害,所以,使用丙烯酸胶做粘结剂的产品在做热冲击,剥离强