FPC产品及流程简介.ppt

1 深圳市爱升精密电路科技有限公司ShenZhenAishengPrecisionCircuitScien TechCo Ltd 诚信 严谨 团结 进取 编制 刘大鹏 FPC产品及流程简介 2 范围 全体员工 3 目录 1 FPC简介及发展趋势 4 52 FPC的应用 63 FPC的特点 74 FPC的材料介绍 8 165 FPC的类型 17 226 FPC基本单位及换算 237 FPC工艺流程 24 47 4 1 软性电路板简介及发展趋势 FPC FPC是英文FlexiblePrintedCircuit的缩写 其中文意思是柔性印制线路板 简称软板它是通过在一种可曲饶的基材表面利用光成像图形转移和蚀刻工艺方法而制成导体电路图形 双面和多层电路板的表层与内层通过金属化孔实现内外层电气联通 线路图形表面以PI与胶层保护与绝缘 主要分为单面板 镂空板 双面板 多层板 软硬结合板 PCB PCB是英文PrintedCircuitBoard的缩写 其中文意思是钢性印制线路板 简称硬板 5 软板行业最早在日本兴起 时间大约是2002年 日本外的软板行业自2003年开始萌芽 2005年飞速扩展 2006年则出现下滑 2007年年中软板行业落至谷底 2008年开始复苏 在2005年 软板行业门槛低 利润高 吸引一大批企业进入 进入2006年 竞争变得日益激烈 供大于求的现象非常严重 很多企业为了生存不得不将价格一降再降 甚至赔本经营 同时 软板产业的下游客户 如大型的EMS厂家 增设软板部门 不再外包软板业务 导致软板行业雪上加霜 2007年是软板行业风雨飘摇的一年 首先是利润大幅度下滑 软板大厂M FLEX2007财年的净利润只有300万美元 而2006财年净利润达4040万美元 净利润下滑了93 香港上市的佳通科技2007财年亏损2980万美元 而其2006财年则盈利1240万美元 其次是销售额下降 台湾第一大软板厂嘉联益 2004年销售额77 9亿台币 之后连续3年下滑 2007年销售额为65 41亿台币 再次是毛利率下滑 嘉联益2004年毛利率是29 2007年下降到12 韩国第一大软板企业YoungPoong则将软板业务从上市公司里剥离 以免投资人的脸色太难看 大厂尚且如此 小厂就直接倒闭 小厂的大量倒闭给软板行业带来了机会 软板行业自2008年初开始复苏 但是软板行业又面临了新的难题 这就是经济下滑 2008年伊始 全球经济出现了下滑的势头 高涨的油价 次贷危机 粮食价格暴涨 全球经济进入下降通道 尤其是新兴国家 软板的需求下滑源于消费类电子产品 经济处于下降通道时 首先遭受打击的就是这些非刚性需求的消费类电子产品的需求 包括手机 笔记本电脑 平板电视 液晶显示器 数码相机 DV等产品 1 1软性电路板简介及发展趋势 6 主要应用于 便携计算机移动电话可充电电池数码相机便携影碟机各种数显屏电子玩具汽车军事 航天等大型机械部件 2 产品的应用 7 3 FPC的特点 1 体积小 重量轻 可用于精密小型电子设备应用中 2 可弯折 挠曲 可用于安装任意几何形状设备机体中 3 除能静态挠曲外还可动态挠曲 可用于动态电子零部件之间的连接 4 能向三维空间扩展 提高了电路设计和机械结构设计的自由度 充分发挥印制板功能 5 挠性板除普通线路板外 还可有多种功能 如 可做感应线圈 电磁屏蔽 触摸开关按键等 FPC与PCB的区别 具有短小 轻薄 可弯折的特点 8 4 材料 主要原材料 1 基材2 覆盖膜3 补强4 其它辅助材料 9 铜箔在性质上又有电解铜和压延铜两种材质 电解铜是通过化学电镀的方式加工而成 而压延铜则是通过物理碾压的方式制成 其在性能上的不同点在于耐弯折性能的不同 压延铜相比较优于电解铜 对于弯折性能要求不高的产品 弯折要求在3万次以下 则两者并无区别 可互用之 不过 随着发展的需求 高延展性电解铜已研制出来并迅速批量生产 其弯折可达10万次以上 与压延铜已不相上下 4 1材料 基材 10 1 有胶基材有胶基材主要有三部分组成 铜箔 胶 和PI 有单面基材和双面基材两种类别 只有一面铜箔的材料为单面基材 有两面铜箔的材料为双面基材 如下图所示 4 2材料 基材 说明 左图为单面基材结构示意图 右图为双面基材结构示意图 2 无胶基材无胶基材即是为没有胶层的基材 其是相对于普通有胶基材而言 少了中间的胶层 只有铜箔和PI两部分组成 比有胶基材具有更薄 更好的尺寸稳定性 更高的耐热性 更高的耐弯折性 更好的耐化学性等优点 现在已被广泛使用 11 4 3材料 基材 铜箔 目前常用铜箔厚度有如下规格 1OZ 1 2OZ 1 3OZ 现在推出1 4OZ厚度的更薄的铜箔 但目前国内已在使用此种材料 在做超细路 线宽线距为0 05MM及以下 产品 随着客户要求的越来越高 此种规格的材料在将来将会被广泛使用 12 4 4材料 覆盖膜 覆盖膜主要有三部分组成 离型纸 胶 和PI 最终保留在产品上只有胶 和PI两部分 离型纸在生产过程中将被撕掉后不再使用 其作用保护胶上有异物 其组成结构如下图所示 挠性印制电路专用聚酰亚胺覆盖膜是在聚酰亚胺膜薄上涂有一层具有良好耐热性的热交联性粘合剂制成 在常态下粘合剂表面没有粘性或极弱粘性 在加热加压下对聚酰亚胺材料及铜箔产生良好的粘合力 13 4 5材料 补强 补强 为FPC特定使用材料 在产品某特定部位使用 以增加支撑强度 弥补FPC较 软 的特点 目前常用补强材料有以下几种 1 FR4补强 主要成分为玻璃纤维布和环氧树脂胶组成 同PCB所用FR4材料相同 2 钢片补强 组成成分为钢材 具有较强的硬度及支撑强度 3 PI补强 同覆盖膜相同 有PI和胶离型纸三部分组成 只是其PI层更厚 从2MIL到9MIL均可配比生产 PI补强 钢片 FR 4补强 14 4 6材料 纯胶 纯胶 此粘合胶膜是一种热固化型丙烯酸酯类粘合胶膜有保护纸 离型膜和一层胶组成 主要用于分层板 软硬结合板 及FR 4 钢片补强板 起到粘合作用 15 4 7材料 3M胶 3M胶 粘贴于软板表面 有中间胶层和两层离型纸组成 主要是为客户在组装时粘合之用 在使用时会再将离型纸取下 16 4 8材料 电磁膜 纯铜箔 电磁保护膜 粘贴于板面起屏蔽作用 早我司很少产品用到 纯铜箔 只有铜箔组成 主要用于镂空板生产 17 5 FPC的类型介绍 FPC类型有以下6种区分 A 单面板 只有一面有线路 B 双面板 两面都有线路 C 镂空板 又称窗口板 手指面开窗 D 分层板 两面线路 分开 E 多层板 两层以上线路 F 软硬结合板 软板与硬板相结合的产品 18 5 1FPC的种类和结构 单面板 1 单面板 19 5 2FPC的种类和结构 双面板 2 双面板 20 5 3FPC的种类和结构 镂空板 3 镂空板 21 5 4FPC的种类和结构 多层板及分层板 4 多层板 四层板 三层板 22 5 5FPC的种类和结构 多层 分层及软硬结合板 5 多层板 6 软硬结合板 23 6 FPC制程中基本单位及换算 常用单位及转换关系 m 米 cm 厘米 mm 毫米 um 微米 in 英寸 mil 密耳 uin 微英寸 OZ 盎司1m 100cm 1000mm 1mm 1000um 1in 1000mil 106uin 1OZ 35um 1in 2 54cm 25 4mm 1mil 25 4um 1um 39 37 40uin 1uin 0 0254um 铜厚单位 OZ1OZ 35UMPI厚度单位 MIL1MIL 25UM胶厚单位 UM1UM 0 001MM补强厚度单位 MM1MM 0 001M 24 7 FPC工艺流程 普通双面板 开料 钻孔 清洗 沉镀铜 SMT 曝光 显影 IPQC 蚀刻 清洗 贴膜 层压 叠层 靶冲 电镀 包装 丝印 电测 清洗 装配 外形 刀模 出货 FQC QA 入库 25 7 01FPC工艺流程 开料 目的 将原材料 整卷 裁切成设计拼板大小尺寸 26 7 02FPC工艺流程 钻孔 目的 在基材表面钻出大小不一的通孔 为连接两面线路导电性能作铺垫 或者为后工序作识别和定位使用 27 7 03FPC工艺流程 沉镀铜 目的 在基材导通孔壁上吸附一层离子钯 通过催化氧化还原反应 在已经吸附到离子钯的基体上沉积一层金属铜层 28 7 04FPC工艺流程 清洗 刷板 目的 去除铜面氧化和增加铜面的粗糙度 以加强后序 贴干膜 丝印油墨 产品的附着力 29 7 05FPC工艺流程 贴干膜 目的 在已镀好铜的板材表面贴上一层感光材质 以作为图形转移的胶片 30 7 06FPC工艺流程 对位曝光 目的 将菲林 底片 对准已贴好干膜的相对应的孔位上 以保证菲林图形能与板面正确重合 将菲林图形通过光成像原理转移至板面干膜上 31 7 07FPC工艺流程 显影 目的 将线路图形未曝光区域的干膜通过炭酸钾或者炭酸钠显影掉 留下已曝光区域的干膜图形 32 7 08FPC工艺流程 IPQC 目的 对曝光 显影 电镀 清洗的产品进行检验 以确保制程批量问题发生 33 7 09FPC工艺流程 蚀刻 目的 将线路图形显影后露出铜面的区域通过蚀刻液 氯化铜 腐蚀掉 留下干膜覆盖的图形部分 34 7 10FPC工艺流程 退膜 除油微蚀钝化 目的 将已经蚀刻成形的线路图形上面的干膜用脱膜液退掉再经除油除铜板表面氧化异物 增强铜面附着力 并在线路表面生成一层铜面保护层 以避免叠覆盖膜前表面容易氧化 35 7 11FPC工艺流程 叠层 目的 在铜箔线路上 覆盖一层保护膜 以避免线路氧化或短路 同时起绝缘及产品弯折作用 36 7 12FPC工艺流程 层压 目的 将预叠好覆盖膜及补强的板经过高温高压将二者压合成一个整体 分为快速压合机与传统压合机 37 7 13FPC工艺流程 靶冲 目的 将板面上的定位孔冲透 以方便后工序定位 38 7 14FPC工艺流程 电镀 目的 在不外加电流的情况下 利用化学镀液的氧化还原反应在铜面上置换出一层金属镍金层 以保证焊盘良好的焊接性能 39 7 15FPC工艺流程 丝印 目的 在板面相应的区域丝印出识别标记及文件名 周期 40 7 16FPC工艺流程 电测 目的 以探针测试是否有开 短路之不良现象 确保产品功能 41 7 17FPC工艺流程 清洗 目的 利用化学清洗液去除板面及金面氧化 脏污 42 7 18FPC工艺流程 装配 目的 在板面相应区域贴上3M胶或者补强 起粘合作用及增加FPC重要部位的硬度 43 7 19FPC工艺流程 外形 外形 通过机械模具加工将整PNL板按照客户要求冲成连片SET或者单PCS 已冲外形 44 7 20FPC工艺流程 刀模 利用冲压机的刀模将纯胶 3M胶 补强板 PI FR4 冲切成需要的外形 便于装配加工 将半成品FPC 板边废料部分或者将外型后连片冲成单SET便于下工序加工 已冲刀模 45 7 21FPC工艺流程 FQC QA 目的 将已经生产为成品的FPC按照客户要求全检外观 挑出不良品 以确保产品品质 QA对FQC的产品进行抽查 46 7 22FPC工艺流程 SMT 目的 将已经生产为成品的FPC按照客户要求在焊盘相应区域贴装元器件 47 7 23FPC工艺流程 包装 入库 目的 将全检OK的板按照客户要求包装 入库出货 48 培训结束谢谢大家