FCCL基礎介紹課件.ppt

撓性覆銅板FlexibleCopperCladLaminater 背景 覆銅板 一般分為剛性覆銅板和撓性覆銅板兩大類 撓性覆銅板 FCCL 是由導體材料 如銅箔 和絕緣基膜等材料組成 撓性覆銅板 主要用于加工撓性印制電路 FPC 廣泛用于各種電子產品 國外撓性印制板的研發(fā) 始于50年代 到70年代開始產量化 目前 美國 日本 歐洲已大量生產 應用相當普遍 國內 從80年代開始研發(fā) 目前雖有一些單位在生產 應用 但總體來說 規(guī)模較小 水平偏低 撓性覆銅板具有輕 薄和可撓性的特點 有利于電子產品實現輕 薄 短小化 隨著電子工業(yè)的發(fā)展 對撓性覆銅板的需求迅速增大 前景看好 FPC特性 輕薄短小 輕 重量比PCB 硬板 輕可以減少最終產品的重量薄 厚度比PCB薄可以提高柔軟度 加強再有限空間內作三度空間的組裝短 組裝工時短所有線路都配置完成 省去多余排線的連接工作小 體積比PCB小可以有效降低產品體積 增加攜帶上的便利性 FPC的產品應用 CD隨身聽行動電話其他一些電子 電器產品 FCCL產品分類 1 單雙面板2 覆蓋膜3 膠膜4 補強板5 雙面膠片 FCCL用到的材料 1絕緣基膜絕緣基膜是撓性覆銅板的主要材料之一 基膜中 主要有聚酯膜 PET 和聚酰亞胺膜 PI 聚酯膜具有優(yōu)秀的抗拉強度等機械特性和電氣特性 良好的耐水性和吸濕后的尺寸穩(wěn)定性 但 受熱時收縮率大 耐熱性欠佳 由于熔點低 250 不適合于高溫錫焊 在價格方面 低于聚酰亞胺膜 聚酰亞胺膜 最早是美國杜邦公司 DuPont 開發(fā)的 1965年開始商品化 商品名稱Kapton 80年代中期 日本鐘淵化學工業(yè)公司的聚酰亞胺膜 商品名稱ApicalAH 和宇部興產公司的聚酰亞胺膜 商品名稱UPLEX 也相繼實現商品化 已經商品化的聚酰亞胺膜可分四種 1 標準型這種聚酰亞胺膜可撓性好 但在尺寸精度方面不如其它聚酰亞胺膜 廣泛用于一般用途 2 高尺寸穩(wěn)定性這種聚酰亞胺膜在機械特性和電氣特性方面 保持了標準型的水平 熱膨脹系數 CTE 接近銅箔 加熱時收縮率小 主要用于高密度互連 HDI 3 低濕膨脹性這種聚酰亞胺膜 是一種改進后的產品 具有低吸濕性和高尺寸穩(wěn)定性的特點 主要用于半導體封裝 4 用于帶式自動接合 TAB 這種聚酰亞胺膜 彈性率高 尺寸精度好 主要用作帶式自動接合 TAB 標準膜 上述4種聚酰亞胺膜的特性對比 見表2 表2 表3聚酰亞胺膜主要生產廠商 2 導體材料 參照JPCA BM03 2003標準 3 膠粘劑 Adhesive 用于撓性覆銅板的膠粘劑 主要有以下幾類 1 聚酯類 2 環(huán)氧類 3 丙烯酸類 4 聚酰亞胺類我們公司所用的是什么類型 4 離型紙 用在覆蓋模和膠膜等 起保護作用 隨著客戶的要求 也有很多不同特性的產品 耐高溫 有色 質軟 不同大小離型力等 根據客戶要求選用 5 制造方法最初的撓性覆銅板是由基膜和銅箔 采用膠粘劑 環(huán)氧樹脂或丙烯酸樹脂 經熱壓復合而成的 三層法 到80年代末 荷蘭阿克蘇公司成功開發(fā)了無膠粘劑型撓性覆銅板 二層法 從此 各種無膠粘劑型的撓性覆銅板相繼商品化 目前 高密度的撓性印制電路板幾乎都是使用這種二層法的撓性覆銅板 二層法中 根據不同工藝又分成以下4種制造方法 流延法 噴鍍法 化學鍍 電鍍法 層壓法 5 1流延法 CastProcess 流延法 是在銅箔上涂覆聚酰亞胺樹脂 經烘干固化成膜 這項技術是80年代末開發(fā)的 技術成熟 適用范圍廣 與其它方法相比 用這種方法生產的撓性覆銅板 粘合強度高 粘合強度不僅絕對值高 而且在高溫高濕條件下 穩(wěn)定 可靠 5 2噴鍍法 platingprocess 噴鍍法 是在聚酰亞胺基膜上先噴射一層很薄的晶種層 然后鍍銅加厚至所要求的厚度 2020 1 30 18 可編輯 5 3化學鍍 電鍍法化學鍍 電鍍法工序很簡單 首先 采用等離子處理使聚酰亞胺基膜表面活化 再用化學鍍的方法在其上面形成一層很薄的晶種層 然后用電鍍方法加厚 形成一定厚度的導體層 5 4層壓法 LaminationProcess 層壓法 首先由聚酰亞胺膜制造商供應一種復合膜 這種復合膜 是由高尺寸穩(wěn)定性的聚酰亞胺膜 涂一層具有粘合性的熱可塑性聚酰亞胺樹脂組成的 然后 由復合膜和銅箔在熱壓條件下 制成撓性覆銅板 結合我司現有FCCL產品介紹生產過程中的工藝控制要點 涂覆 膠層厚度控制設備通過壓力感應裝置 將壓力信號傳到主機 主機根據壓力調節(jié)涂頭間隙 完成對涂覆厚度的控制 張力控制設備有6個張力控制點 每個張力控制點分別控制材料不同階段的張力 你能說出是哪6個 以及各自控制階段嗎 溫度與車速的關系根據膠水的固體含量 涂層厚度及烘箱長度來確定烘箱溫度與車速 膠水固體含量越高則溶劑越少 越容易從涂層中揮發(fā)出來 這時車速可以快 溫度可以高 若固體含量低 有大量溶劑需要揮發(fā) 則需降低車速使之有充足的時間從涂層中揮發(fā)出來 溫度也不能太高 你知道為什么嗎 涂層厚度與車速 溫度關系也可依次推之 壓合棍溫度及壓力的設定 使涂膠材料與貼合材料在一定的溫度壓力下能夠粘合在一起 形成我們的產品 溫度對貼合效果的影響 壓力對貼合效果的影響 熟化 從半成品到成品的后處理 烘烤板材經過烘烤 使膠層完全固化 以達到所需要的機械性能 化學性能和電性能 覆蓋模 膠膜經過烘烤 使膠層發(fā)生部分反應 減少膠層的流動性 在客戶使用時再次進行固化 以達到所需的性能 板材在熟化前需要進行松卷處理 松卷的目的是什么 有沒有效果 分條 對熟化后的產品按規(guī)格要求分條成不同幅寬的規(guī)格 主要規(guī)格幅寬為250 與500 目檢 對分條完畢的基板進行外觀檢查 判斷優(yōu)劣 劃分等級 剔除有缺陷部分基板 將分條完畢 不定長的基板分為100m或50m 使之成為可出貨之成品 收卷根據不同產品要求可使用3英寸管與 英寸管進行收卷 現在我司那些產品要用三寸管 那些要用六寸管 你知道為什么嗎 產品性能 1 耐折性即彎曲運動部位電路連接的可靠性 影響因素 材料的選用 銅 PI 及膠層特性 工藝 主要是FPC廠家對彎曲部位的線路設計 2 尺寸穩(wěn)定性即基材經過一些濕 熱處理后尺寸的變化率 尺寸穩(wěn)定性對FPC制程影響很大影響因素 材料的選用 制程張力及溫度 良好的尺寸穩(wěn)定性 不僅要求有好的尺安性 而且要有穩(wěn)定的尺安性能 溢膠量溢膠量是專對COVERLAY和膠膜而言 其過大過小均將影響成品質量 過大則縮小焊接區(qū)域 影響外觀 特別是溢出的膠易吸濕從而產生焊接時易暴板 過小則粘合力不夠 且在下游鍍錫 噴錫 鍍金 化金過程中易產生滲透現象 影響溢膠量的因素 溢膠產生的原因有很多種 和COVERLAY的配方 生產工藝流程 FPC廠工藝制程工藝參數 保存環(huán)境等都有關系 配方 有無填料 官能團極性 分子量大小等 生產工藝 車速 溫度 時間 涂覆均勻性等 FPC工藝制程參數 在產品設計過程中 FCCL和CoverLay的搭配要盡可能的合理 如果CoverLay膠系厚度與基材銅箔厚度相距較大 那么極有可能出現溢膠現象 此外 還有制程壓力 時間 溫度等因素不能忽視 保存環(huán)境 CoverLay溢膠與存放環(huán)境有關 CoverLay容易在空氣中吸潮而導致膠系不穩(wěn)定 很容易產生溢膠 另外 在室溫下膠層也會反應 所以CoverLay的存放有嚴格溫濕度要求 耐熱性 耐熱性是FCCL材料檢驗的常規(guī)項目之