基本結(jié)構(gòu)及特性介紹

FPC基本結(jié)構(gòu)及特性介紹旭軟電子20091一、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(shè)計注意事項六、FPC應(yīng)用及趨勢七、FPC特性的優(yōu)缺點2一、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(tài)撓曲之印刷電路板。3FPC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(guān)產(chǎn)品之設(shè)計，可減少裝配工時及錯誤，並提高有關(guān)產(chǎn)品之使用壽命。4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-SideDoubleAccessFPC種類5覆蓋膜COVERLAYERFPC結(jié)構(gòu)單面板疊構(gòu)結(jié)合膠ADHESIVE銅箔COPPER結(jié)合膠ADHESIVE基材BASEFILM結(jié)合膠ADHESIVE銅箔COPPER覆蓋膜COVERLAYER結(jié)合膠ADHESIVE銅箔COPPER結(jié)合膠ADHESIVE基材BASEFILM雙面板疊構(gòu)銅箔基材層覆蓋膜層覆蓋膜層結(jié)合膠ADHESIVE覆蓋膜COVERLAYER6二、FPC原材料介紹接著劑銅箔高分子薄膜環(huán)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ED7材料組成規(guī)格材料種類厚度銅箔COPPERFOILCOPPER17.5μm、35μm、70μm基材BASEFILMPOLYIMIDE12.5μm、25μm、50μmPOLYESTER12.5μm、25μm、50μm覆蓋膜COVERLAYERPOLYIMIDE12.5μm、25μm、50μmSOLDERMASK10～20μm覆蓋膜用膠系A(chǔ)DHESIVEEPOXY20～35μmACRYLIC20～35μm補強材STIFFENERPOLYIMIDE25～175μmPOLYESTER25～300μmGLASS-EPOXY0.1～1.6mm鋁板、不鏽鋼片0.2-1.0mm8銅箔基材結(jié)構(gòu)有膠覆銅板銅箔結(jié)合膠基材結(jié)合膠

銅箔膠類型：環(huán)氧樹脂

厚度：10\13\20umPI類型:聚酰亞胺(PI)\聚脂(PET)厚度：1/2mil\1mil\2mil銅箔類型:RA\ED

厚度：1/2OZ\1OZ無膠覆銅板基材銅箔PI類型:聚酰亞胺\聚脂厚度：1/2mil\1mil\2mil銅箔類型:RA\ED

厚度：1/2OZ\1OZ9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溶解槽陰極圓胴ED銅製程陽極板10ED銅與RA銅性能比較11ED銅ElectrodepositedCopperFoil

RA銅RolledAnnealedCopperFoil12聚酰亞胺(PI)與聚酯(PET)性能比較13覆蓋膜結(jié)構(gòu)離型紙結(jié)合膠覆蓋膜PI類型:聚酰亞胺

厚度：1/2mil\1mil\2mil膠類型：環(huán)氧樹脂

厚度：15\25\35umPI覆蓋膜防焊油墨防焊油墨液態(tài)防焊油墨

厚度：10~20um14三、材料檢測方式檢驗規(guī)範(fàn)?IPC:InstituteforInterconnectingand PackagingElectronicCircuits國際檢驗規(guī)範(fàn)?JIS:JapanIndustrialStandard日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)?ASTM:AmericanSocietyfor TestingandMaterial美國材料試驗協(xié)會15?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-650No.2.2.4TD=+(A-C)F-(A-C)I(A-C)I(B-D)F-(B-D)I(B-D)I210016?PeelStrength(kgf/cm)(剝離強度)CoverlayTestPiece

150mm515mmCoverlayUntreatedSurfaceTreatedSurfaceCopperFoilCCLTestPiece

150mm1/8‘JISC5016-7.1IPC-TM-6502.4.9強度滿足：0.7kgf/cm2以上17?SolderFloatResistance(漂錫)

Pre-treatment

Testspecimen33cmTemperature :135oCTime :60min

TestConditionTemperature :288oCTime :10secIPC-TM-650No.2.4.1318?FlexuralEndurance(耐彎曲測試)?MITTypeEnduranceTester?EtchingSampleMD、TD

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

110銅箔不可有斷線的現(xiàn)象19試驗項目測試條件測試規(guī)格備註焊錫耐熱測試1、於100~200℃乾燥1hour後測定2、溫度：260℃3、浸漬時間：10s4、取樣：n=3pcs外觀判定JISC5016-10.3基材CoverFilm無膨脹剝離現(xiàn)象電鍍密著性1、取樣：n=3pcs2、常溫常濕3、用膠帶平貼在電鍍表面，以180度方向撕開電鍍層不可有剝離JISC5016鍍層附著性耐熱性1、取樣：n=3pcs2、將樣品放置在85℃，96小時後取出不可有氧化變色JISC5016FPC材料耐熱處理性其它信賴度測試20試驗項目測試條件測試規(guī)格備註表層CoverFilm剝離試驗1、測試環(huán)境：常溫常濕2、將底層Film固定住，再施力將銅箔CoverFilm剝離3、取樣：n=3pcs強度滿足：0.35kgf/cm2以上IPC-TM-6502.4.9表層CoverFilm與補強材料剝離強度補強材料剝離試驗1、測試環(huán)境：常溫常濕2、將底層Film固定住，再施力將銅箔CoverFilm剝離3、取樣：n=3pcs強度滿足：0.35kgf/cm2以上IPC-TM-6502.4.9耐溶劑測試1、浸漬：(1)MEK(2)IPA(3)2NHCL(4)2NNaOH五分鐘後測試2、取樣：n=3pcs外觀判定IPC-TM-6502.3.2表面不可有發(fā)泡，剝離或滲入FPC耐化學(xué)性21試驗項目測試條件測試規(guī)格備註耐濕度測試1、溫度：40℃2、濕度：90~95%RH3、時間：48小時4、取樣：n=3pcs外觀判定IPC-TM-6502.6.3耐濕度搖擺實驗1、實驗方法：速度=6次/分鐘2、次數(shù)：10000次3、取樣：n=3pcs4、角度：1450線路不可有裂FPC耐彎曲半田附著性1、取樣：n=3pcs2、常溫常濕3、將樣品浸入錫液中230℃，5s錫附著面積達(dá)95%以上JISC5016吃錫狀況22試驗項目測試條件測試規(guī)格備註鹽水噴霧1、取樣：n=3pcs2、將樣品放置在鹽水噴霧室中10%NaOH35℃，8小時後取出不可有氧化變色JISC5016環(huán)境變化測試低溫實驗1、取樣：n=3pcs2、-40℃，500小時後取出1、外觀不可有膨脹剝離變色2、保護(hù)膠拉力值>0.5kgf/cm23、銅箔剝離1kgf/cm2以上JISC5016冷熱衝擊試驗1、取樣：n=3pcs2、-40℃30min及100℃30min，500小時後取出23CuCuPI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(jìn)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24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(jìn)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。25鑚孔OR激光打孔工程目的：雙面板為使上下線路導(dǎo)通，先鑚孔以利後續(xù)鍍銅。26鑚孔OR激光打孔工程目的：雙面板為使上下線路導(dǎo)通，先鑚孔以利後續(xù)鍍銅。27導(dǎo)通孔黑化工程目的：使孔壁中不導(dǎo)電的部份導(dǎo)通，成為導(dǎo)體，使後續(xù)的電鍍製程得以進(jìn)行。28導(dǎo)通孔電鍍銅工程目的：使雙面板上銅面與下銅面導(dǎo)通。29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(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)以完成保護(hù)銅箔。30曝光UV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(fù)型光阻配合負(fù)片底片，運用UV光，將底片線路轉(zhuǎn)移至乾膜上。31顯影工程目的：以鹼性藥液去除未反應(yīng)之乾膜。已反應(yīng)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(jié)構(gòu)。32顯影工程目的：以鹼性藥液去除未反應(yīng)之乾膜。已反應(yīng)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(jié)構(gòu)。33蝕刻工程目的：以蝕銅液去除未受乾膜保護(hù)之銅箔，受乾膜保護(hù)之銅箔則形成線路。34剝離乾膜工程目的：去除已反應(yīng)之乾膜。35COVERLAYER接著劑保護(hù)膜壓合工程目的：將覆蓋膜完全貼合於經(jīng)蝕刻後之銅面上，作為線上之保護(hù)膜及絕緣層。36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(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)以完成保護(hù)銅箔及指示零件安放位置。37感光油墨曝光UV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(fù)型光阻的一種。38顯影工程目的：去除未反應(yīng)之油墨，達(dá)到開窗效果。39油墨烘烤硬化工程目的：高溫烘烤使油墨固化，達(dá)到保護(hù)線路目的。40鍍金工程目的：增加接觸面耐氧化性、耐摩耗性以及導(dǎo)電性。41鍍金工程目的：增加接觸面耐氧化性、耐磨耗性以及導(dǎo)電性。42文字印刷FPC-123工程目的：印刷產(chǎn)品辨識文字及生產(chǎn)週期，以利辨識及追蹤。43補強板貼合工程目的：增加手指拔插端硬度，增加零件區(qū)的支撐力。44導(dǎo)線裁切工程目的：裁切電鍍導(dǎo)線或局部成型，以利後續(xù)短斷路測試。45O/S測試工程目的：短斷路測試、阻抗測試。46O/S測試OK工程目的：短斷路測試、阻抗測試。47O/S測試工程目的：短斷路測試、阻抗測試。48OKO/S測試工程目的：短斷路測試、阻抗測試。49O/S測試工程目的：短斷路測試、阻抗測試。50OKO/S測試工程目的：短斷路測試、阻抗測試。51外形沖壓工程目的：去除邊料，使產(chǎn)品成型。52外形沖壓工程目的：去除邊料，使產(chǎn)品成型。53外觀檢驗工程目的：挑除不良品。54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(xué)沈積:以化學(xué)藥液沈積方式進(jìn)行錫、鎳/金表面處理

5、背膠(雙面膠)

55性質(zhì)無電解(化金)電解(電鍍金)鍍層均勻度良好厚度不均製品要求可鍍在獨立線路上需導(dǎo)線與基板相連工程限制厚度限制電流密度限制溶點890℃1452℃應(yīng)力壓縮應(yīng)力伸張應(yīng)力硬度鍍後550Hv熱處理後1025Hv普通鍍鎳150~250Hv光澤鍍鎳400~500Hv一般鍍層厚度1-3u”1-3u”最高鍍層厚度4-8u”50u”化學(xué)金及電鍍金特性比較:

56性質(zhì)無電解(化錫)電解(電鍍純錫)鍍層均勻度良好厚度不均製品要求可鍍在獨立線路上需導(dǎo)線與基板相連工程限制厚度限制電流密度限制溶點210℃210℃一般鍍層厚度10-30u”60-100u”最高鍍層厚度50u”500u”無鉛錫鍍層製品特性:57五、FPC設(shè)計注意事項FPC能達(dá)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(shè)計上的技術(shù)。正確的設(shè)計可提高FPC的撓曲性以及壽命。58彎折區(qū)域越長越佳，因為太短的時候，F(xiàn)PC在折彎時會因為內(nèi)R及外R的伸縮、擠壓量不同，應(yīng)力會集中在有膠/無膠的界線上，壽命較短。59彎折區(qū)域?qū)挼鼐€或假線路設(shè)計，外圍盡量走較粗的線路，可有效抵抗應(yīng)力集中現(xiàn)象。60彎折區(qū)域沖切角度越圓滑，越能避免應(yīng)力集中現(xiàn)象發(fā)生，因沖切角度過為直角時，F(xiàn)PC在折彎時其應(yīng)力會集中該直角處，易造成外圍線路最先斷裂。61手機殼體設(shè)計：手機殼體應(yīng)避免與彎折軟板直接接觸，摩擦易造成應(yīng)力過度集中該點，造成線路斷線。62導(dǎo)通孔的設(shè)置：盡量將導(dǎo)通孔集中於非彎折區(qū)。導(dǎo)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(jīng)常彎折容易引發(fā)導(dǎo)通孔的斷裂等不良。63彎折部儘量設(shè)置為單層區(qū)，一面走線，另一面剝離阻焊，讓彎折部儘量柔軟。64走線儘量左右對稱，F(xiàn)PC的兩側(cè)的銅基本一致，避免單側(cè)的應(yīng)力集中，減少斷線。65六、FPC應(yīng)用及趨勢軟性印刷電路板的應(yīng)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