FPC基本结构及特性介绍.ppt

FPC基本結構及特性介紹 旭軟電子文玟 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 FLEXIBLEPRINTEDCIRCUIT 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 SideDoubleAccess 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BASEFILM 結合膠ADHESIVE 銅箔COPPER 覆蓋膜COVERLAYER 結合膠ADHESIVE 銅箔COPPER 結合膠ADHESIVE 基材BASEFILM 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 2mil 1mil 2mil 無膠覆銅板 基材 銅箔 銅箔類型 RA ED厚度 1 2OZ 1OZ 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ElectrodepositedCopperFoil RA銅RolledAnnealedCopperFoil 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 15 25 35um PI覆蓋膜 防焊油墨 防焊油墨 液態防焊油墨厚度 10 20um 三 材料檢測方式 DimensionalStability 尺寸安定性 I InitialReading beforeetching F FinalReading afteretching IPC TM 650No 2 2 4 PeelStrength kgf cm 剝離強度 CoverlayTestPiece CCLTestPiece JISC5016 7 1IPC TM 6502 4 9 強度滿足 0 7kgf cm2以上 SolderFloatResistance 漂錫 Pre treatment Testspecimen 3 3cm Temperature 135oCTime 60min TestCondition Temperature 288oCTime 10sec IPC TM 650No 2 4 13 FlexuralEndurance 耐彎曲測試 MITTypeEnduranceTester EtchingSampleMD TD TestPiece Unit mm 15 11 10 1 JIS C 6471 TestCondition R 0 8mm Load 0 5kg 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 HardDiskDrives LCD的驅動IC TBGAs TapeBallGridArrays 及MobilePhone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