FPC生產工藝全流程詳解

FPC生產制作繁瑣而且難度較大,與普通PCB比較,FPC單位面積電路的造價高很多,但是,由于FPC優異的柔性、輕薄和可靠性等特性,給眾多領域的設備和產品提供了更廣泛的實現空間和新的設計方案,比如沉金板在電子、汽車領域有非常大的用途。

FPC單雙面板的生產流程如下:

單面板:開料→烘烤→貼干膜 →曝光→ 顯影 →蝕刻 → 脫膜→ 前處理 → 貼覆蓋膜 → 壓合 → 固化→表面處理→ 電測 → 裝配 → 壓合 → 固化→ 文字 → 外形→ 終檢→包裝 出貨

雙面板:開料→ 烘烤→ 鉆孔→ 黑孔 → VCP→ 前處理→ 貼干膜 →曝光→ 顯影 → 蝕刻 → 脫膜 → 前處理→ 貼覆蓋膜 → 壓合 → 固化→ 表面處理→ 電測→ 裝配 → 壓合 → 固化→ 文字 →外形→ 終檢→包裝 出貨

對比可以發現,因為單面板只有一層線路不需要導通孔,所以生產流程中就少了鉆孔以及孔金屬化的過程,其余的生產流程大致相同,下面將對每個生產工序做個簡單介紹:

開料:按照工單尺寸要求將成卷材料裁切成所需要的尺寸,主要設備就是自動開料機和手動裁切機;

烘烤:烘干基材內的水分,避免對后續生產產生漲縮、分層等影響,主要設備是烤箱,工作參數為溫度120℃,2H;

鉆孔:在基板上鉆出工藝孔和導通孔,為后續工藝或孔金屬化創造條件,同時也進行各種輔材膠或補強板的孔加工,主要設備就是鉆機;

黑孔:通過黑孔制程直接在孔壁PI上沉積一層導電碳粉,代替傳統沉銅,為后續鍍銅創造條件,主要設備為黑孔線;

VCP:就是垂直連續電鍍(Vertical conveyor plating),通過電鍍銅的方式將孔壁及面銅厚度加厚至工單(客戶)要求的范圍,工作原理為法拉第定理(鍍層厚度與電流密度、電鍍時間成正比),主要設備為VCP線;

干膜前處理:化學清洗或噴砂處理的方式清潔板面,去除氧化、表面粗化,主要設備有化學清洗線和噴砂線;

貼干膜:在銅箔表面貼上一層感光干膜,作為線路轉移的基礎(在萬級無塵車間內完成),主要設備為自動貼膜機;

曝光:根據工單對應的菲林曝光,將電路圖形底片的圖像轉移至干膜上(在萬級無塵車間內完成),主要設備為自動曝光機;

顯影:利用碳酸鈉藥水把未曝光的干膜溶解,形成干膜圖形;

蝕刻:把未受干膜保護的銅箔咬蝕,形成電路;

退膜:除去保護線路上的已曝光過的干膜,顯影蝕刻退膜設備為水平DES線;

貼覆蓋膜膜前處理:與干膜前處理作用和方式相同;

貼覆蓋膜:將覆蓋膜對準標識線貼在板子上,并用高熱對覆蓋膜進行預固定,覆蓋膜對電路起到絕緣、保護作用(在萬級無塵車間內完成),主要設備有自動覆蓋膜貼合機、烙鐵、熨斗等;

壓合,固化:通過高溫高壓壓合、其后高熱烘烤,使覆蓋膜與板間的熱固膠固化,達到兩者緊密結合的目的,固化工作參數為溫度150℃,1H,主要設備有快壓機和烤箱;

表面處理:FPC表面處理主要做沉金或鍍金,按客戶要求,利用化學或電鍍原理,將鎳金等金屬沉積至FPC裸露的焊盤上,保護焊盤及維護其可焊性,主要設備為化金線和鍍金線;

電測:通過測試治具或設備檢查板件不同網路之間有無開短路、四線不良等,主要設備為電測機和飛針測試機;

裝配:按對位標示線或孔位,通過手工治具、設備等方法將補強或電磁膜貼到產品上,主要設備有自動補強貼合機,烙鐵、熨斗等,裝配后的壓合和固化作用和方式與貼覆蓋膜后的壓合和固化相同;

文字:通過網印原理將文字油墨印刷到產品上,主要印刷產品型號、生產周期、客戶要求的各類元件標識等,主要設備有絲印機、烤箱、文字噴碼機等;

外形:通過沖床模具沖裁或激光切割形成客戶最終產品外形,主要設備有沖床,激光切割機等;

終檢:通過人工目視、CCD、設備等全檢產品外觀,表面狀況,將良品與不良品分開,并對產品進行可靠性檢測,確認是否滿足客戶要求,主要設備有CCD、AVI、可靠性檢測設備等;

包裝出貨:按客戶的要求進行包裝出貨,主要包裝方式有真空包裝,微粘膜包裝,托盤包裝等,主要設備有自動分堆機、真空包裝機等。

從以上各個生產工序的簡介不難看出FPC生產也需要在各種不同的技術和流程中互相配合,制作過程繁瑣而且難度較大,所以與普通PCB比較,FPC單位面積電路的造價高很多,并且所花費的時間也更多,但是,由于FPC優異的柔性、輕薄和可靠性等特性,給眾多領域的設備和產品提供了更廣泛的實現空間和新的設計方案,越來越受到廣大方案工程師的青睞

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