FPC研发部设计案例

LW周锦FPC入门知识培训一、软性印刷电路板简介二、FPC原材料介绍三、原材料的检测方式四、FPC制造流程简介五、FPC设计本卷须知六、FPC应用及趋势七、FPC特性的优缺点一、软性印刷电路板简介软性印刷电路板(FLEXIBLEPRINTEDCIRCUIT)简称FPC以具挠性之基材制成，具有体积小，重量轻，可做3D立体组装及动态挠曲之印刷电路板。FPC具高度挠曲性，可立体配线，可依空间限制改变形状。可摺叠而不影响讯号传递功能，可防止静电干扰。FPC特性:

轻薄短小、可挠曲FPC利于相关产品之设计，可减少装配工时及错误，并提高有关产品之使用寿命。单面板Single-Side双面板Double-Side多层板Multilayer软硬复合板Rigid-Flex纯铜板Single-SideDoubleAccessFPC种类覆盖膜COVERLAYERFPC结构单面板叠构结合胶ADHESIVE铜箔COPPER结合胶ADHESIVE基材BASEFILM结合胶ADHESIVE铜箔COPPER覆盖膜COVERLAYER结合胶ADHESIVE铜箔COPPER结合胶ADHESIVE基材BASEFILM双面板叠构铜箔基材层覆盖膜层覆盖膜层结合胶ADHESIVE覆盖膜COVERLAYER二、FPC原材料介绍接着剂铜箔高分子薄膜环氧树脂or

压克力系硬化剂催化剂柔软剂填充剂聚酯PET聚酰亚胺

PI压延铜RA电解铜ED材料组成规格铜箔基材结构有胶覆铜板铜箔结合胶基材结合胶

铜箔胶类型：环氧树脂

厚度：10\13\20umPI类型:聚酰亚胺(PI)\聚脂(PET)厚度：1/2mil\1mil\2mil铜箔类型:RA\ED

厚度：1/2OZ\1OZ无胶覆铜板基材铜箔PI类型:聚酰亚胺\聚脂厚度：1/2mil\1mil\2mil铜箔类型:RA\ED

厚度：1/2OZ\1OZ铜箔种类

依其制作方法可分为电解铜箔(ED铜)及压延铜箔(RA铜)。RA铜制程铜锭压延轮高纯铜线溶解槽阴极圆胴ED铜制程阳极板ED铜与RA铜性能比较ED铜ElectrodepositedCopperFoil

RA铜RolledAnnealedCopperFoil聚酰亚胺(PI)与聚酯(PET)性能比较覆盖膜结构离型纸结合胶覆盖膜PI类型:聚酰亚胺

厚度：1/2mil\1mil\2mil胶类型：环氧树脂

厚度：15\25\35umPI覆盖膜防焊油墨防焊油墨液态防焊油墨

厚度：10~20um三、材料检测方式检验规范•IPC:InstituteforInterconnectingand PackagingElectronicCircuits国际检验规范•JIS:JapanIndustrialStandard日本工业标准•ASTM:AmericanSocietyfor TestingandMaterial美国材料试验协会•DimensionalStability(尺寸安定性)I=InitialReading(beforeetching)

F=FinalReading(afteretching)

MD=+(A-B)F-(A-B)I(A-B)I(C-D)F-(C-D)I(C-D)I2100240mm250mmMACHINEDIRECTIONTDABDCIPC-TM-650TD=+(A-C)F-(A-C)I(A-C)I(B-D)F-(B-D)I(B-D)I2100•PeelStrength(kgf/cm)(剥离强度)CoverlayTestPiece

150mm515mmCoverlayUntreatedSurfaceTreatedSurfaceCopperFoilCCLTestPiece

150mm1/8‘JISC5016-7.1

强度满足：0.7kgf/cm2以上•SolderFloatResistance(漂锡)

Pre-treatment

Testspecimen33cmTemperature :135oCTime :60min

TestConditionTemperature :288oCTime :10sec•FlexuralEndurance(耐弯曲测试)•MITTypeEnduranceTester•EtchingSampleMD、TD

•TestPieceUnit:mm1511101JIS-C-6471•TestCondition:R=0.8mm，Load=0.5kg

110铜箔不可有断线的现象其它信赖度测试CuCuPI微蚀刻工程目的：微蚀为一外表处理工站。藉由微蚀液将铜面进行轻微蚀刻，将氧化层蚀刻去除，再上抗氧化剂防止铜箔氧化。四、FPC制造流程简介微蚀刻工程目的：微蚀为一外表处理工站。藉由微蚀液将铜面进行轻微蚀刻，将氧化层蚀刻去除，再上抗氧化剂防止铜箔氧化。鑚孔OR激光打孔工程目的：双面板为使上下线路导通，先鑚孔以利后续镀铜。鑚孔OR激光打孔工程目的：双面板为使上下线路导通，先鑚孔以利后续镀铜。导通孔黑化工程目的：使孔壁中不导电的部份导通，成为导体，使后续的电镀制程得以进行。导通孔电镀铜工程目的：使双面板上铜面与下铜面导通。干膜贴合工程目的：利用加温加热方式将干式感光薄膜与铜面黏合，配合曝光产生化学反响以完成保护铜箔。曝光UV光工程目的：将底片上之线路运用光阻方式(如冲洗相片)成形在铜箔基上。负型光阻配合负片底片，运用UV光，将底片线路转移至干膜上。显影工程目的：以碱性药液去除未反响之干膜。已反响之干膜因受UV光照射而聚合，形成不溶于碱性药液的分子结构。显影工程目的：以碱性药液去除未反响之干膜。已反响之干膜因受UV光照射而聚合，形成不溶于碱性药液的分子结构。蚀刻工程目的：以蚀铜液去除未受干膜保护之铜箔，受干膜保护之铜箔那么形成线路。剥离干膜工程目的：去除已反响之干膜。COVERLAYER接着剂保护膜压合工程目的：将覆盖膜完全贴合于经蚀刻后之铜面上，作为在线之保护膜及绝缘层。感光油墨印刷工程目的：利用印刷方式使感光油墨与铜面黏合，配合曝光产生化学反响以完成保护铜箔及指示零件安放位置。感光油墨曝光UV光工程目的：将底片上之开窗处运用光阻方式(如冲洗相片)成形在油墨上。感光油墨也是负型光阻的一种。显影工程目的：去除未反响之油墨，到达开窗效果。油墨烘烤硬化工程目的：高温烘烤使油墨固化，到达保护线路目的。镀金工程目的：增加接触面耐氧化性、耐摩耗性以及导电性。镀金工程目的：增加接触面耐氧化性、耐磨耗性以及导电性。文字印刷FPC-123工程目的：印刷产品辨识文字及生产周期，以利辨识及追踪。补强板贴合工程目的：增加手指拔插端硬度，增加零件区的支撑力。导线裁切工程目的：裁切电镀导线或局部成型，以利后续短断路测试。O/S测试工程目的：短断路测试、阻抗测试。O/S测试OK工程目的：短断路测试、阻抗测试。O/S测试工程目的：短断路测试、阻抗测试。OKO/S测试工程目的：短断路测试、阻抗测试。O/S测试工程目的：短断路测试、阻抗测试。OKO/S测试工程目的：短断路测试、阻抗测试。外形冲压工程目的：去除边料，使产品成型。外形冲压工程目的：去除边料，使产品成型。外观检验工程目的：挑除不良品。外表处理:

1、防锈处理:于裸铜面上抗氧化剂2、鍚铅印刷:于裸铜面上以鍚膏印刷方式再过回焊炉

3、电镀:电镀锡(Sn)、

镍/金(Ni/Au)

4、化学沈积:以化学药液沈积方式进行锡、镍/金外表处理

5、背胶(双面胶)

化学金及电镀金特性比较:无铅锡镀层制品特性:五、FPC设计本卷须知FPC能到达轻薄短小、可挠曲的特性，完全归功于FPC原材料的特性以及设计上的技术。正确的设计可提高FPC的挠曲性以及寿命。弯折区域越长越佳，因为太短的时候，FPC在折弯时会因为内R及外R的伸缩、挤压量不同，应力会集中在有胶/无胶的界线上，寿命较短。弯折区域宽地线或假线路设计，外围尽量走较粗的线路，可有效抵抗应力集中现象。弯折区域冲切角度越圆滑，越能防止应力集中现象发生，因冲切角度过为直角时，FPC在折弯时其应力会集中该直角处，易造成外围线路最先断裂。壳体设计：壳体应防止与弯折软板直接接触，摩擦易造成应力过度集中该点，造成线路断线。导通孔的设置：尽量将导通孔集中于非弯折区。导通孔镀铜后，会变硬，如果靠近FPC的弯折部，会有两个问题:1、弯折部的硬度加大，不易弯曲。2、由于经常弯折容易引发导通孔的断裂等不良。弯折部尽量设置为单层区，一面走线，另一面剥离阻焊，让弯折部尽量柔软。走线尽量左右对称，FPC的两侧的铜根本一致，防止单侧的应力集中，减少断线。六、FPC应用及趋势软性印刷电路板的应用轻薄(可折叠):照相机,行动,笔记型计算机,液晶显示器,PDA,CD可挠曲:软盘机,硬盘机,列表机数位照相机及摄影机伸缩镜头,CD,软性印刷电路板开展趋势应用技术:电器设备小型化,通讯及显示系统行动化设计技术:高密度化,多层化,薄型化,信号高速化高密度软板应用产品HDD(HardDiskDrives)、LCD的驱动IC、TBGAs(TapeBallGridArrays)及MobilePhone的COF基板。轻薄短小软性印刷电路板一直以轻薄短小的特性朝超高密度软板研发七、总结FPC特性优缺点FPC的优点〔1〕可以自由弯曲、卷绕、摺叠，可依照空间来布局，并在三维空间任意移动和伸缩，从而到达元器件装配和导线连接的一体化。〔2〕利用FPC可缩小电子产品的体积和重量，适用电子产品向高密度、薄型化、小型化、高可靠方向开展的需要。因此，FPC在航天、军事、移动通讯、笔记型计算机、PDA、数位相机等产品领域上得到了广泛的应用。〔3〕FPC还具有良好的散热性和可焊性以及易于