壓合PI補強的手指位皺折問題的改善研究

1、壓合PI補強的手指位皺折問題的改善研究軟板事業(yè)部QA客服組摘要：撓性板生產(chǎn)過程中，在板上的手指位部位壓合補強以加強對撓性基板的支撐和方便插接是關(guān)鍵流程之一。本文主要對壓合了 PI補強的手指位皺折問題作出改善分析，在保證產(chǎn)品品質(zhì)的前提下使用低成本材料并給出了可行的改善方法。關(guān)鍵詞:撓性板； 壓合PI補強；手指位；低成本材料；皺折；改善；Research on the shrink issue of FPC fingerwith the stiffenerAbstract: In FPC produci ng process, stiffe ner lam in atio n of FPC'

2、; s fin ger to stre ngthe n support flexible substrate and insert and joint convenien tly is always one of the vital steps. This paper mainly con duct soluti on an alysis on the shri nk issue of the fin ger with the PI stiffe ner. On the premise of guara ntee ing the product quality to use the in ex

3、pe nsive material and give the out the feasible improvi ng way.Key words: FPC; lami nate PI stiffe ner; fin ger; in expe nsive material ;shri nk; improve目錄摘要 1關(guān)鍵詞 11、前言 22、手指位皺折的不良描述 23、皺折原因分析 33.1魚骨圖分析 33.2不同客戶PI的壓合流程分析 43.3不良原因分析結(jié)果 44、試驗設(shè)計及結(jié)果分析 54.1因子與水平設(shè)置及試驗結(jié)果分析 54.1.1因子水平試驗設(shè)計 54.1.2實驗結(jié)果 64.1.3 結(jié)

4、果分析 64.2背膠參數(shù)的調(diào)整對手指位皺折的影響 84.2.1 試驗背景 84.2.2實驗方案及不良結(jié)果 84.2.3試驗結(jié)果分析 94.2.4 批量驗證 94.2.5實驗結(jié)論 104.3不同PI厚度的背膠參數(shù)優(yōu)化 105、總結(jié) 10致謝 錯誤！未定義書簽。個人簡介 錯誤！未定義書簽。1、前言具有柔性是FPC最大的特點，然而FPC上作為插裝元件要求有一定的強度，從而在生產(chǎn)過 程中需要在手指位上壓合補強來增加其機械強度。通常撓性板補強由FR-4和PI材料制成，通過冷壓或熱壓的形式壓合到撓性板上。我司FPC產(chǎn)品手指位所用的補強材料絕大部分是 PI，且所用的壓合方式為熱壓。但是今年 的1月到7月份遭

5、到客戶多次投訴壓合 PI補強的手指位皺折問題，接二連三的投訴影響到了客 戶對我們產(chǎn)品品質(zhì)的滿意度。而本文主要就是展開了對于壓合了 PI補強的手指位產(chǎn)品皺折問題 的產(chǎn)生原因及控制方法的研究。2、手指位皺折的不良描述今年1月份至7月份，由于新客戶艾禮富對產(chǎn)品的品質(zhì)接收標(biāo)準(zhǔn)特別嚴(yán)格，手指位皺折問 題遭到該客戶多次投訴，投訴不良率達(dá)4.8 %。該客戶產(chǎn)品在線數(shù)量也較多，內(nèi)部在線部分產(chǎn)品不良率高達(dá)10%。為了改善該問題，內(nèi)部進(jìn)行了一系列的改善試驗，問題得到有效控制。手 指位皺折不良情況見圖1：圖13、皺折原因分析3.1魚骨圖分析3.2不同客戶PI的壓合流程分析艾禮富客戶和共達(dá)客戶的產(chǎn)品類型較相似，但共達(dá)

6、客戶的產(chǎn)品手指位皺折不良率較小, 它們之間有什么區(qū)別？我司目前所使用的兩種PI壓合的整體流程如下：啤板整卷壓膜機背膠云達(dá)PI +東溢膠紙（一般產(chǎn)品）14雅森PI （共達(dá)客戶產(chǎn)品）對照Ml要求 測量PI加強 片厚度檢板預(yù)貼合檢板.沿參考線貼PI加強片真空快壓滬云達(dá)PI烤板傳壓雅森PI其中艾禮富產(chǎn)品使用的是云達(dá)的 PI，而共達(dá)產(chǎn)品使用的是雅森的 PI。云達(dá)PI其本身不帶 膠，需要另外貼合一層膠上去，因此多了背膠過程，而雅森 PI是帶膠的；另外云達(dá)PI壓合使 用的的是快壓，而雅森 PI使用的是傳壓。3.3不良原因分析結(jié)果根據(jù)以上不良分析排查，影響手指位皺折的主要因素為：PI種類、壓合方式、預(yù)貼合、硅

7、膠和背膠參數(shù)。由于客戶材料不能隨意變更及雅森PI成本較高，所以暫不考慮PI種類做為改善試驗因素。具體分析如下表：表1不良原因判定4M1E不良因素分析判定人壓合產(chǎn)品擺放不整齊、疊板單張壓合的產(chǎn)品也有皺折的情況:非主要原因PI貼合不平整貼合PI人員不注意會導(dǎo)致，但只是個別 現(xiàn)象非主要原因機壓機作業(yè)中異常r維修定期檢查維護(hù)，未發(fā)現(xiàn)異常非主要原因背膠機異常r維修定期檢查維護(hù)，未發(fā)現(xiàn)異常:非主要原因物來料產(chǎn)品不良IQC檢查來料無此不良非主要原因東溢膠厚度不均勻供應(yīng)分析商調(diào)查無異常非主要原因法預(yù)貼合不合適預(yù)貼合后可能導(dǎo)致氣體殘留在PI下主要原因硅膠不平整硅膠表面本身不平整，且若壓了太久可 能表面局部地方軟

8、硬不主要原因快壓不合適可能工藝達(dá)不到要求主要原因背膠參數(shù)不當(dāng)現(xiàn)有參數(shù)可能不合適導(dǎo)致背膠不實主要原因環(huán)手工貼合與壓合的間隔時間過 長，材料吸潮內(nèi)部都會控制手工貼合后的產(chǎn)品到壓合的間隔時間非主要原因材料保存環(huán)境不合格，材料吸潮經(jīng)調(diào)查材料按要求存放非主要原因4、試驗設(shè)計及結(jié)果分析由于F1G1269產(chǎn)品在線不良率較高，生產(chǎn)線數(shù)量較多，且被客戶反復(fù)投訴了兩次，本實驗 將以該產(chǎn)品進(jìn)行研究改善試驗。4.1因子與水平設(shè)置及試驗結(jié)果分析4.1.1因子水平試驗設(shè)計根據(jù)上述影響因素分析得出，手指位皺折有壓合方式、硅膠、預(yù)貼合、背膠參數(shù)4個主要潛在因子，各因子確定2水平，于是采用DOES行試驗設(shè)計，選擇L8（2）4正

9、交表進(jìn)行試驗， 試驗指標(biāo)為手指位皺折不良率，望小。關(guān)于試驗的具體信息如下文所描述。表2因子及水平設(shè)置因子水平水平一水平二壓合方式快壓傳壓硅膠墊硅膠不墊硅膠預(yù)貼合預(yù)貼合不預(yù)貼合n背膠參數(shù)參數(shù)一參數(shù)二其中背膠參數(shù)調(diào)整如下：表3狀態(tài)2壓力 pressure (kg/cm )速度 speed(m/min)溫度 temperature( °C)原本云達(dá)pi的背 膠參數(shù)43100調(diào)整參數(shù)一52100調(diào)整參數(shù)二62100表4實驗設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)序運行序中心點區(qū)組壓合方式硅膠預(yù)貼合背膠參數(shù)11r 11快壓:墊硅膠預(yù)貼合參數(shù)一3211快壓不墊硅膠預(yù)貼合參數(shù)二4311傳壓不墊硅膠預(yù)貼合參數(shù)一2411傳壓r墊硅膠

10、預(yù)貼合參數(shù)二8511傳壓不墊硅膠不預(yù)貼合參數(shù)二5611快壓墊硅膠不預(yù)貼合參數(shù)二7711快壓不墊硅膠不預(yù)貼合參數(shù)一6811傳壓墊硅膠不預(yù)貼 合參數(shù)一4.1.2實驗結(jié)果表5實驗結(jié)果標(biāo)準(zhǔn)序運行序中心點區(qū)組壓合方式硅膠預(yù)貼合背膠參數(shù)手指位皺折不 良率百分比1111快壓墊硅膠預(yù)貼合參數(shù)一9.13211快壓不墊硅膠預(yù)貼合參數(shù)二6.34311傳壓不墊硅膠預(yù)貼合參數(shù)一5.12 :411傳壓墊硅膠預(yù)貼合”參數(shù)二3.58511傳壓不墊硅膠不預(yù)貼合參數(shù)二2.95611快壓墊硅膠不預(yù)貼合參數(shù)二6.77 t711 T快壓不墊硅膠不預(yù)貼合1參數(shù)一8.66811傳壓墊硅膠不預(yù)貼合參數(shù)一4.74.1.3結(jié)果分析針對以上得出的

11、數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，其結(jié)果圖形化為:手指位皺折不良率百分比主效應(yīng)圖 數(shù)據(jù)平均值87654 87654值均平壓合方式硅膠r * 一快壓傳壓墊硅膠不墊硅膠預(yù)貼合背膠參數(shù)預(yù)貼合不預(yù)貼合參數(shù)一參數(shù)二圖3主效應(yīng)圖效應(yīng)Lenth 的 PSE = 0.4125效應(yīng)的正態(tài)圖（響應(yīng)為手指位皺折不良率百分比，Alpha = .05）99比分百5 O9 9o ooo O8 7 6 5 4因子名稱A壓合方式B硅膠C預(yù)貼合D背膠參數(shù)效應(yīng)類型曙不顯著顯著效應(yīng)的Pareto 圖（響應(yīng)為 手指位皺折不良率百分比，Alpha = .05）1.553效應(yīng)Lenth 的 PSE = 0.4125因子名稱A壓合方式B硅膠C預(yù)貼合D背膠參數(shù)

12、圖4效應(yīng)的正態(tài)圖圖5效應(yīng)的pareto圖優(yōu)化亠_咼D曲線0.71000低壓合方式硅膠預(yù)貼合背膠參數(shù)傳壓不墊硅膠不預(yù)貼合參數(shù)二傳壓不墊硅膠不預(yù)貼合參數(shù)二快壓墊硅膠預(yù)貼合參數(shù)一復(fù)合 合意性0.710004L*4手指位皺折不良率 望小y = 2.90d = 0.71000卜*圖6整體流程響應(yīng)優(yōu)化分析圖 圖根據(jù)Minitab DOE分析顯示，主效應(yīng)圖（圖3）中壓合方式由快壓改為傳壓和調(diào)整背膠參 數(shù)皺折不良率明顯降低，。正態(tài)圖（圖4）、Pareto圖（圖5）兩圖也都表明壓合方式及背膠參 數(shù)為顯著影響因素，而其他兩個因子影響相對較小，且兩個水平的不良率也無較大差異。再從整體流程響應(yīng)優(yōu)化分析圖（圖 6）中得

13、出，傳壓+不墊硅膠+ 不預(yù)貼合+背膠參數(shù)二為 最佳方案.而由于硅膠及預(yù)貼合這兩個因子兩個水平差異不大， 但是不墊硅膠會導(dǎo)致產(chǎn)品壓不實 和分層，而不預(yù)貼合產(chǎn)品壓合時較容易偏移，因此還是選擇墊硅膠及預(yù)貼合方式較佳。同時發(fā)現(xiàn)快壓后的產(chǎn)品銅面形成了如下圖的凹坑皺折，懷疑可能為氣體殘留在PI下，而快壓抽真空抽不出來，壓合時氣泡受擠壓排不出導(dǎo)致，見圖7圖7云達(dá)PI快壓后的產(chǎn)品另外，傳壓的產(chǎn)品電金后金面出現(xiàn)麻點，用放大鏡看后確認(rèn)為有銅面受污染， 有異物阻鍍, 不良率為2.7 %，可能由于傳壓工藝溫度和壓力都較高以及時間長，所用輔料易揮發(fā)出異物等 原因?qū)е?，見圖8?？靿寒a(chǎn)品金面?zhèn)鲏寒a(chǎn)品金面4.2背膠參數(shù)的調(diào)整

14、對手指位皺折的影響4.2.1試驗背景前面的試驗得出了改善皺折的較佳方案為傳壓 +墊硅膠+預(yù)貼合+背膠參數(shù)二，但是傳壓雖 對皺折有較明顯的改善，卻同時產(chǎn)生了阻鍍不良，且不良率較高，而根據(jù)前面DOE式驗分析，調(diào)整背膠參數(shù)也對產(chǎn)品皺折有顯著的影響。且對背膠進(jìn)行分析后也發(fā)現(xiàn)云達(dá) PI背膠后，撕開離 型紙后從表面看可看到很多白點，而雅森PI本身帶膠沒有這種情況。且根據(jù)DOE式驗快壓后的 產(chǎn)品的不良現(xiàn)象，也分析懷疑為背膠不實導(dǎo)致，于是繼續(xù)進(jìn)行如下試驗。4.2.2實驗方案及不良結(jié)果根據(jù)之前已調(diào)整的參數(shù)經(jīng)驗再進(jìn)行如如表 6的調(diào)整:表6狀態(tài)壓力 pressure(kg/cm2)速度 speed(m/min)溫度

15、 temperature( C)原本云達(dá)PI的背 膠參數(shù)43100參數(shù)一51100參數(shù)二61.5100參數(shù)三61100根據(jù)調(diào)整的參數(shù)進(jìn)行如下表7試驗設(shè)計：表7項目PI種類壓合 方式是否預(yù)貼合是否墊硅膠背膠參數(shù)做板數(shù) 量 /PNL不良率原云達(dá)PI的 壓合工藝云達(dá)快壓是是未調(diào)整/10萬案一參數(shù)一201.27萬案二參數(shù)二200.5方案三參數(shù)三200.48注：上表及后續(xù)表格中“一”表示該項與原正常生產(chǎn)工藝一致參數(shù)背膠后效果圖片:原參數(shù)背膠不實參數(shù)一輕微背膠不實參數(shù)二背膠良好圖9 I參數(shù)三背膠良好423試驗結(jié)果分析從以上試驗得出，參數(shù)二和參數(shù)三背膠效果都較好，且皺折不良率降低效果無較大差異。因此結(jié)合生產(chǎn)

16、效率手指位背膠參數(shù)更改成參數(shù)二：6 kg/cm2、1.5m/min、100 °C為方案最佳4.2.4批量驗證實驗設(shè)計如表8：項目PI種類壓合 方式是否預(yù)貼合是否墊硅膠背膠參數(shù)做板數(shù)量/PNL不良率原方式云達(dá)PI快壓是是未調(diào)整/10驗證改善方案上一試驗 參數(shù)二1500. 58425實驗結(jié)論結(jié)合以上試驗分析，手指位皺折的最主要原因為PI背膠不實，若過塑機背膠時間較快，輥 輪壓力不夠等很容易使背膠時氣泡殘留，導(dǎo)致在快壓作業(yè)時膠層中小氣泡受高溫高壓外排而流 動不均膨脹蒸發(fā)以致出現(xiàn)手指位皺折的現(xiàn)象。而通過調(diào)整參數(shù)可以較好的控制該不良。4.3不同PI厚度的背膠參數(shù)優(yōu)化前面試驗的產(chǎn)品F1G1269所用的PI厚度為5mil,背膠參數(shù)為6 kg/cm2、1.5m/min、100 C。 但在后面的生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)，采用該參數(shù)壓厚度為 3 mil及以下的PI時還是有輕微的背膠不實，根 據(jù)前面試驗經(jīng)驗，可以通過調(diào)整參數(shù)進(jìn)行改善，而壓力6kg已快達(dá)到極限，所以考慮在調(diào)整速度，通過把速度調(diào)低到1.0m/min，背膠不良情況也得到了控制。5、總結(jié)根據(jù)改善試驗，通過調(diào)整背膠參數(shù)為最佳改善方案，手指位皺折的不良率得到了控制。因此得以繼續(xù)使用