FPC的生产技术

1培训资料制定：李童林主讲：李童林2006年1月15日FPC的生产技术2一、FPC新技术发展趋势二、单、双面FPC生产方式简介主要项目：31、FPC概要2、FPC的市场趋势3、FPC的技术发展4、FPC质量保证与标准FPC新技术发展41.1PCB与FPCPCB（PrintedCircuitBoard)印制电路板在绝缘基材上，按预定设计形成点连接及印制元件的印制板。FPC(FlexiblePrintedCircuitBoard)挠性印制板用挠性基材制成的印制板，是印制板之一1、FPC概要51.2FPC的特点和应用最主要的特点：A、可弯折挠曲、轻薄B、体积小、导电性好C、可适合三维空间连接安装，解决了电子设备许多设计和安装问题1、FPC概要61.2FPC的特点和应用C、应用范围计算机与外部设备通讯（手机）与办公设备汽车电子与数码相机工业仪器与医疗器械航天航空与集成电路1、FPC概要71.3FPC的种类与结构A、单面FPCB、双通路单面FPCC、双面FPCD、多层FPCE、刚挠FPCF、雕刻FPC1、FPC概要81.4FPC基本材料1、FPC概要覆铜箔板覆盖保护材料表面导体涂覆材料层间连接用材料增强材料阻焊剂感光性树脂金属、焊锡、镍/金、锡、银其它有机防氧化剂、助焊剂增强绝缘膜（增强板）绝缘板金属板粘合剂铜镀层导电膏（胶）铜箔电解铜箔、压延铜箔绝缘膜聚酰亚胺、聚脂粘合剂丙烯酸、环氧树脂附粘合剂覆盖膜、聚酰亚胺覆盖膜、聚脂覆盖膜91.5FPC工艺流程FPC工艺流程与刚性PCB加工基本相同，区别在与压制覆盖膜、贴合加强板。按加工设备条件不同，有单片式生产方法与成卷式生产方式。刚挠结合多层板是刚性部分和挠性部分先分别制作，再两部分压合及钻孔、孔金属化、制作外层图形等。1、FPC概要102.1FPC的市场趋势A、FPC2003年40亿美元，比上一年增长40%2004年59亿美元，比上一年增长32%预计2010年达121亿美元，年增长率为13.5%。2、FPC新技术发展112.1FPC的市场趋势B、刚挠印制板2004年1.76亿美元，2005年2.31亿美元，2006年3.08亿美元（预计），2007年4.37亿美元（预计）。2、FPC新技术发展122.1常用薄膜基材性能比较FPC用基材常用聚酰亚胺(PI:Polyimide)薄膜和聚酯(PET:Polyester)薄膜,另外也有聚2,6萘二甲酸乙二酯(PEN:PolyethyleneNphthalate)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚砜和聚芳酰胺(Aramid)等高分子薄膜材料。2、FPC新技术发展132.1常用薄膜基材性能比较粘合剂是把铜箔与基材膜结合在一起,常用的有PI树脂、PET树脂、改性环氧树脂、丙烯酸树脂。聚酯(PET)树脂机械、电气性能都可以,最大不足是耐热性差,不适合直接焊接装配。PEN是介于PET与PI之间的材料2、FPC新技术发展142.2二层结构的PI基材挠性覆铜箔板(FCCL)通常有三层结构,即聚酰亚胺、粘合剂和铜箔.由于粘合剂会影响挠性板的性能,尤其是电性能和尺寸稳定性,因此开发出了无粘合剂的二层结构挠性覆铜箔板。二层结构挠性覆铜箔板的制造方法目前有三种,1、即聚酰亚胺薄膜上沉积电镀金属层;2、在铜箔上涂覆聚酰亚胺树脂成薄膜;3、直接把铜箔与聚酰亚胺薄膜压合在一起。2、FPC新技术发展152.3LCP基材新开发了液晶聚合物(LCP)覆铜板.由热塑性液晶聚合物薄膜经覆盖铜箔连续热压,得到单面或双面覆铜板.其吸水率仅0.04%,介电常数1GHz时2.85(聚酰亚胺3.8),适合高频数字电路的要求。2、FPC新技术发展162.3LCP基材聚合物呈液晶状态,在受热会熔融的为“热熔性液晶聚合物”(TLCP)。TLCP优点：A、可以注塑成形、挤压加工成为PCB与FPC的基材,B、还有可以二次加工,实现回收再利用。C、TLCP膜的低收湿性、高频适宜性、热尺寸稳定性特长。2、FPC新技术发展172.4无卤素挠性基材无卤素(溴)基板在挠性板中都已开发应用,对于挠性基材包括FCCL、覆盖膜、粘结片和阻焊剂,以及增强板既要有阻燃性又不含卤素，全新的芳酰胺聚合物不含溴或锑阻燃物,符合环保要求。而且基膜厚度可极薄,是常规PI膜的一半,而弯曲耐折性更优2、FPC新技术发展182.5新型铜箔FPC的导电材料主要是铜–铜箔,也有一些用到铝、镍、金、银等合金。导体层基本要求除导电外,也必需耐弯曲。铜箔按制作方法不同,1、电解铜箔(ED:ElectroDeposit)2、压延铜箔(RA:RolledandAnnealed)注、RA箔是柱状结晶排列,结构均匀、平整,易于粗化或蚀刻处理。ED箔是鱼鳞状的片状堆叠,经辗压铜箔光滑、韧性好,而粗化或蚀刻处理变得困难。2、FPC新技术发展192.5新型铜箔2、FPC新技术发展常態組織壓延銅箔（1/2oz）熱後組織壓延銅箔（1oz）常態組織高折動電解銅箔（1oz）熱後組織高折動電解銅箔（1oz）202.6导电银浆FPC制造中有用导电油墨印刷在绝缘薄膜上形成导线或屏蔽层,导电油墨多数是银浆导电膏,优点：1、导电层电阻低、结合牢、可挠曲,容易操作。2、可达到低电阻与可挠曲要求,3、可在聚合物膜上、织物上、纸上印刷形成导电图形,也可制作图形用于射频标识(RFID)产品。4、产品经受高温存放、潮湿试验、高低温循环性能都能达到要求。而且是环保型、低成本技术。2、FPC新技术发展213.1PI蚀刻技术对于2层型FCCL用于手机用的FPC开始进入批量化,通常2层型FCCL的PI基材开孔、开槽是采取冲、钻等机械加工,或者是新的激光加工。考虑到今后FPC线路密度更高,基板更薄等因素,要适合批量化加工和降低成本,还是选用湿处理工艺,蚀刻法PI基材开孔、开槽。3、FPC生产技术发展223.1PI蚀刻技术PI(Kapton)蚀刻的机理:Kapton是由均苯四酸二酐与二氨基二苯基醚的复合反应结合有亚胺基形成,而TPE3000液中羟基会作用于亚胺基结合部分,使均苯四酸二酐与二氨基二苯基醚分解,起到蚀刻作用。3、FPC生产技术发展233.1PI蚀刻技术PI(Kapton)蚀刻的机理:Kapton是由均苯四酸二酐与二氨基二苯基醚的复合反应结合有亚胺基形成,而TPE3000液中羟基会作用于亚胺基结合部分,使均苯四酸二酐与二氨基二苯基醚分解,起到蚀刻作用。3、FPC生产技术发展