FPC生产全套培训教材

FPC培训教材---------------------------------版本:B----------------------------------------------目录第一章概述 3第二章FPC材料简介 6 第三章FPC材料分析与选择8 第四章FPCB制程简介11 第五章FPC技术指标13 第六章FPC模具15 第七章FPC包装与储存17 第八章FPC测试18 第九章零组件知识的介绍19 第十章我司FPC的优势21 第十一章FPC询价单的填写及要求,命名方式22 第十二章报价知识介绍24 第十三章进阶工艺介绍27第一节干膜与曝光技术介绍27 第二节显影蚀刻去膜技术介绍28 第三节镀锡铅技术介绍29 第四节PTH技术介绍30 第五节覆盖膜层压技术介绍31 第六节零组件技术介绍32第十四章公司质量系统介绍第十五章FPC检验规范与检验工具第一章概述FPC指可挠性印刷电路板是FLEXIBLE PRINTED CIRCUIT 的英文缩写，它具有轻、薄、短、小的特点，作为一种特殊的互联技术能够满足三维组装的要求，已被广泛应用于NOTEBOOK、LCD、手机、数码相机、计算器、航空电子以及军用电子设备中，当然它也有初始成本高以及不易更改和修复等缺点。

FPCB根据其结构可分为两个类别与五种类型：一、就类别分：1.在安装过程中能经受扰曲，即固定式之可挠性能力即我们常说的静态FPC例如:汽车仪表盘上的FPC2.能经受布设总图规定的连续多次扰曲，即局部式之可挠性能力，通常不适用于2层以上4.刚挠多层板三、FPC产品应用第二章FPC材料简介一、挠性覆铜箔基材（ＣＣＬ）Ａ：铜箔1.按铜箔厚度可分为0.5OZ 1OZ 2OZ 相对应为17.5um 35um 70um2.按种类分可分为------压延铜与电解铜2.1压延铜----通常用RA表示(rolled annealed copper)特点：采用厚的铜箔多次重复压延而成，具有较高的延展性及耐弯曲性一般用在耐弯曲的FPC板上2.2电解铜----通常用ED表示(electrolytically deposited copper)特点：用电镀的方法形成，其铜微粒结晶状态呈垂直状，利于精细线路的制作，常用在弯曲性要求较低的FPC板上Ｂ：基材(BASE FILM)目前公司内常用到的基材有如下两种:1.聚酯(POLYESTER)----通常说成PET，价格低廉，电气和物理性能与聚先亚氨相似，较耐潮湿，其厚度通常为1~5MIL，适用于-40℃~55℃的工作环境，但耐高温较差，决定了它只能适用于简单的柔性PCB，不能用于有零组件的FPC板上2.聚先亚氨(POLYIMIDE)----通常说成PI，它具有优异的耐高温性能，耐浸焊性可达260℃、20sec，几乎应用于所有的军事硬件和要求严格的商用设备中，但易吸潮，价格贵，其厚度通常为0.5~5MIL二、覆盖膜覆盖膜-----即通常所说COVERLAY，其作用是使挠性电路不受尘埃、潮气、化学药品的侵蚀以及减少弯曲过程中应力的影响，主要起绝缘作用其结构可形象地用下图表示：ABCＡ：介质薄膜1.聚酯(POLYESTER)---其厚度通常为1(mil)、2(mil)2.聚先亚氨(POLYIMIDE---其厚度通常为0.5 (mil)、1(mil)、2(mil)Ｂ：粘结薄膜（参见后面介绍）C：离型纸-----为了保护粘结薄膜不受污染另外可代替COVERLAY，还有一种工艺就是网印防焊(SOLDER MASK)，采用FPCB 专用液体感光型油墨或UV光固化油墨，其厚度一般为10~20um，其特点为油墨抗弯曲，而且减低了成本，简化了生产工艺。

三、粘结材料（ADHESIVE ON COVERLAYER）1.聚酯(POLYESTER)----主要用于聚酯基材的粘结材料2.丙烯酸(ARCYLIC)----主要用于聚先亚胺基材的粘结材料3.环氧树脂(EPOXY)----其热膨胀系数较丙烯酸小利于保证金属化孔(其厚度在0.05MM时其性能较丙烯酸好当然，无论那种黏结材料它们都具有以下两个缺点:1.热稳定性差，与基材的热稳膨胀系数相差较大2.数层粘结剂的厚度影响了电路的散热，也降低了FPCB的挠性和减少了挠曲寿命四、加强板材料（STIFFENER）FPC一般材料都很薄，因而也表现的很软，但因FPC如金手指部位常因需插扒，需要一定的强度，就不得不进行加强，这就是为什么要补强材料的原因，常会用到的补强材料有如下三种：1.聚酯(POLYESTER)---其厚度为1~12MIL，常用在没有焊接零件的部位2.聚先亚氨(POLYIMIDE)---其厚度为1~7MIL，常用在有焊接零组件的FPC板上3.FR-4(GLASS EPOXY)──其厚度为0.1MM~1.6MM，常用在较厚的地方五、背胶背胶的作用是将FPC板部分或整个固定在机体上，目前公司内部用的背胶有如下两种：1.3M467 胶厚2mil2.3M468 胶厚5mil六、补强片的胶分为两种(压敏胶与热敏胶)1.压敏胶-----只需要压力即可，此种胶是公司常用的胶2.热敏胶----需要经过层压机加温加压，此种胶除非客户有特别强调，如果没有尽量要求客户用压敏胶七、零组件1.各种LED灯2.各种联接器3.各种元器件第三章FPC材料分析与选择一、材料分析目前我们公司选用了三个材料供货商以适应客户的需要：分别为DUPONT，TAIFLEX，TOSHIBA，DUPONT主要用在高性能、高扰曲性产品，其它两家主要用在中低扰曲性产品上。

现将三个公司材料编号分叙如下：DUPONT------目前我们公司主要采购美国DUPONT材料，其编号以FR开头，全为PI材料例如: F R 8 5 1 5材料规格编号表示双面铜0.5oz，胶与基材为1mil是英文RETARDANT的缩写英文FLAME的缩写TAIFLEX-------目前TAIFLEX将材料分为覆盖膜与基材其编号为FLEXBOND与FLEXTEC例如:FLEXBONDF D 10 35 HPI FILM TYPETHICKNESS OF ADHESIVE IN MICRONTHICKNESS OF ＰI FILM 05—1/2MIL 10—1MIL 20—2MILTRANSPARENT ADHESIVEFLEXBOND PRODUCT NAMEFLEXTECX S I R 10 10 20 H JYCopper foil typePI film typeThickness of adhesive in micronThickness of copper foilThickness of PI filmR:RA Cu E: ED CuPI filmS: single side D: double sideN: Normal type double side X normal type single TOSHIBA例如:T L F-----W-----521MR材料编号双面板Toshiba fpc 覆铜基材例如:T F A----577HHL材料编号Toshiba 覆盖膜二、FPC材料选择材料的选择主要是依据客户的要求，但有时因成本的要求常常可以稍作灵活选择，一般ED铜较RA铜便宜，PET材料比PI材料便宜，1mil厚的基材比其它厚度材料便宜，因PET常用在要求较低的产品，故一般考虑ED铜，为了减少库存常用PI材料用RA铜。

下面就目前公司四大类主要产品材料的选择列表如下：LCD与数码相机，客户如果对扰曲性不高时，可改用ED铜来降低成本。

LCD: light crystal display第四章FPCB制程简介本节重点讲述挠性单、双面板制程。

一、单面板流程图如下：COVERLAY对位假接着层压烘烤表面处理(镀锡铅镀金喷锡)贴补强片成型品检焊接零组件QA检验出货注意事项：1、贴膜、曝光、贴COVERLAY均应在万级无尘净化条件下进行2、贴膜后至少应静置15min，但应在24h内曝光3、曝光后应冷却至15—30min之后24h内显影4、贴好COVERLAY的产品应在8小时内层压完成5、冲型时，不需加温，成型后不需清洗，故作业应注意环境干净、保持工作台面清洁（下同）二、双面板流程如下：在作双面板流程之前，有两个名词先解释一下----整板电镀与图形电镀其实单面板与双面板最主要的区别就在于双面板须PTH(PLATED THROUGH HOLE) ，而单面板则不需要。

整板电镀与图型电镀就是针对双面板PTH而言，目前因我们公司整板电镀COVERLAY下料钻孔(双面覆铜基板下料钻孔(PTH孔补强片下料蚀刻显影曝光剥膜化学清洗干燥烘烤第二面银胶假接着层压烘烤表面处理(镀锡铅镀金喷锡)贴补强片成型品检零组件QA 检验注意事项：出货包装1、Coverlay钻孔时，程序设计应注意正、反向2、双面板整板电镀与单板面流程相似，只是加入了化学镀铜与电镀铜三、软硬接合板的制程随软板层数的增加，软性电路板就渐渐的失去了他FLEXIBLE的特性，由此就产生了软硬接合板，在需要扰曲的地方，设计成单面或者是双面，而在其它部位设计成多层，故其制程因其RIGID 与FLEXIBLE层数的不同而不同，也随其设计方式不同而不同，制程复杂，以下只作简单的介绍：1单双面板的分层制作-----2:层与层粘接对位----3:层压----4:镀孔----5:压覆盖膜---6:零组件---- 7:测试---8:全检----9:QA---10:包装-----11:出货第五章FPC技术规格第六章FPC模具FPC模具主要根据客户的尺寸要求以及产量可分为：钢模与刀模一、刀模2.覆盖膜上常常有圆孔、方孔、长条型窗口，此种覆盖膜一般尺寸公差要求不高，圆孔一般用CNC钻孔，方孔与长条型窗口就常常用刀模，如果开钢模也可以，但成本高一般没必要。

3.常常尺寸公差要求在+/-0.2mm时量产也用刀模4.补强片：背胶成型二、钢模A：钢模结构如下图B：用途1.钢模常常用在尺寸精度较高的FPC板上2.钢模常常用在量大的FPC上3.一般能用刀模的地方，也能用钢模，只是钢模价格贵三、有以下几个方面刀模与钢模不能替代1.长条型槽其宽度为0时只能用刀模，不能用钢模2.R角小于0.5mm时需用钢模3.圆孔一般不用模具常用CNC钻孔4.方孔一般尺寸在2mm*2mm以下者用钢模第七章包装.储存一. 成品包装方式: 二. 成品储存环境.条件:1.自封袋(数量50-200pcs) 防潮.防蚀.防虫害.适用-普通小单双面板. 真空包装+干燥剂.2.低胶Mylar (数量视成品大小)上下夹板真空包装. 1.镀金板:保存期限: 12个月.适用-篓空板.易皱折薄板. 温度:25±5℃ 相对湿度(%):60±53.条纸捆扎(数量50pcs/捆-再入自封袋或PE盒) 2.镀锡铅板:适用-普通单双面板. 温度:25±5℃ 相对湿度(%):60±54.PE盒加盖(标准盒=单隔.四格.八格.或订制) 保存期限: 6个月.适用-外形特殊.零组件加工板. 3.化锡板:配干燥剂防潮(袋.盒.箱) 温度:10-25℃ 相对湿度(%):60±5硬纸外箱.封口胶带.捆包带保存期限: 3个月.(无真空包装=1个月)21234第八章FPC测试第九章零组件知识的介绍FPC产品的制作常常因客户的需要在上面组装电子零件即我常常说的零组件，零组件的种类有很多种，下面就我们常常遇到的LED与CONNECTOR 简单的介绍：LED简介：A.LED就是我们常说的发光二极管1.按照LED的构装方式可分为穿孔型与SMT型2.按照结构分可分为单色与双色3.按颜色分可分为很多如:红色，蓝色，黄色等等4.按脚距分可分为标准型与非标准型两种B.当客户的FPC产品需要组装LED时需提供如下数据1.LED的型号：包括供应的名称2.LED的极性：因LED有正负极，组装反了LED将不发光，另外LED的极性相对应与FPC匹配的位置要图标说明3.LED颜色的位置与FPC位置的匹配：需图标说明以防位置错误4.LED焊接时的耐温条件5.当然由客户提供一块样板并提供零组件就更好C.了解几个专业术语1.最大正向电流---------LED承受的由正极到负极最大电流2.正向最大电流峰值---LED徇间承受的最大电流3.最大反向电压-------LED反向不导电但当反向电压过高时，LED被击穿而导通，这个临界点电压就是最大反向电压我们另外一种常常用到的电子零组件就是CONNECTOR，它因为是一种非永久性连结，所以种类很多，用途很广，以下就几种简单的分类并介绍：A.CONNECTOR的分类1.按构装方式可分为：覆晶式(FC) 零插入力(ZIF) 穿孔型(LEAD) 表面接着(SMT)2.按标准分可分为：标准型与非标准型3.按型式分可分为：公pin 与母pin4.按脚距分为：0.3mm 0.5mm等等5.按接头分可分为：方pin与圆pin6.按pin脚排数分有单排，双排，多排B.FPC产品客户要组装零组件时需提供如下数据：1.CONNECTOR型号：包括供货商名2.CONNECTOR的极性：CONNECTOR常常有很多PIN脚，例如60PIN CONNECTOR，它的PIN脚有一个编号顺序从1------60，如果连结错误，信号将错误，因此客户一定要提供connector与fpc的极性标示3.供货商对connector的测试报告(一般有14项)a: examination of productb: contact resistancec: insulation resistanced: dielectric withstanding voltagee: mating & unmatingf: vibration and shockg: contact retention forceh: thermal shockI: humidity temperature cyclingJ: durabilityK: heat agingL: salt sprayM: resistance to re-flow soldering heatN: solderability4.编号原则例: Hannstar 802pvs-XXX X XX X- Xmodification no.packagecontact plating01=1u”05=5u”stacking height3=3mm4=4mmposition no:020=20pos030=30poscatalogue no:company namecompany nameC.了解几个专业术语1:覆晶(FC)----将零组件直接贴附在FPC上并用保护胶封装2:零插入力(ZIF)---是将软性电路板插入插槽后锁定在联结器上，只要打开便可以将固定的软性电路板取出第十章FPC询价单的填写及要求，命名方式当接到客户资料，要求报价时，资料要求如下：1.材料规格要清楚2.表面处理要清楚3.图面尺寸要清楚4.订单量要写清楚5.使用要求要清楚柔性线路板询价单To: Date:Attn: Inquiry No:From: Customer Name:Total Qty: /No: of orders /per Year / per Month / per Week Board Size: Length Width pcs/panelsBoard Type: Single Side / Double Side / Multi-l a yer / Rigid- FlexLine Width: Hole Size:Base Film Conductor Cover Film Adhesive Stiffener Adhesive1 mil Thk 0.5 oz 1 mil Thk mil Thk Thk Thk2 mil Thk 1.0 oz 2 mil Thk inch Thk Kapton Normalmil Thk oz mil Thk Epoxy FR-4 Hot Press Polyimide Ra Copper Polyimide Acrylic MylarPolyester E d Copper Polyester Polyester NoneSolder P: None / Yes H.A.L /Plating /Other PlatingGold P: None / Yes Thickness: Area: Type:Component: None / Yes SMT / DIPRemarks:命名方式:例如:H K FPC I 0001询价单的4位数的编号英文INQUIRY的缩写FLEXIBLE PRINTED CIRCUIT昆山意力香港意力第十二章报价知识介绍提供数据如下:1.单面板(M2)报价:NT＄3,000~3,500 (含补强片之价格)2.双面板(M2)报价:NT＄7,000~7,500 (含补强片之价格)3.铜箔一般使用尺寸:(宽)250mm*(长)250~400mm4.排版材料单各加(宽)5~10mm,(长)15mm以下图例来计算:﹛单片尺寸45mm*(60+75mm)﹜一、排版尺寸:250~400mm(铜箔标准panel size)二、计算公式:N=排版数宽边尺寸*N+3(N-1)+10*2=250mm长边尺寸*N+10(N-1)+15*2=350mm三、套用公式计算如下:45(宽)*N+3(N-1)+10*2=250mm48N=233N=4.8(排版数)135(长)*N+10(N-1)+15*2=350mm145N=330N=2.30(排版数)四、选择最优排版之尺寸:45*4+3(4-1)+10*2=209mm(60+75)*2+10(2-1)+15*2=310mm排版尺寸:250*310mm/pcs五、计价成本以排版尺寸250*310mm计算如下:单面板NT$3,500-/M2*0.25*0.31/(2*4)=NT34./PCS双面板NT$7,500-/M2*0.25*0.31/(2*4)=NT72.70/PCS第十三章进阶工艺介绍第一节干膜与曝光技术介绍干膜与曝光是FPC制程中的两个工艺，当线宽与线距在0.3mm以下以及客户对FPC线路要求很高时常常用干膜与曝光工艺一、在了解干膜与曝光技术时，先了解如下几个专业术语1.干膜片------简单的说就是厚度均匀的感光乳剂，外加上两层聚酯保护膜，感旋光性能可根据需要进行不同型号的选择2.压干膜----就是我们常说的干膜工艺，将干膜片用专门的机器压合在清洁后的覆铜基材上的过程3.曝光-----就是常常说的感光成像工艺，利用光的能量将底稿上的图像感光到压有干膜的覆铜基材的过程二、工艺过程1.选择干膜片2.压干膜3.对位4.曝光三、工艺要求1.工作环境无尘要求-----万级无尘2.工作环境的恒温恒湿的要求3.暗房要求----不要有紫外线的进入4.FPC覆铜板清洁度及平整度的要求5.压干膜后的敷型要求6.对位要求7.曝光时对真空度要求8.不同型号的干膜片对曝光能量的不同要求第二節显影蚀刻去膜技术介绍显影，蚀刻，去膜是一个将底稿上的图型完成在覆铜基材上的3个连贯工艺一、先了解几个专业术语1.显影----利用化学药水将底稿图像显露在经过曝光的覆铜基板上，没有感光部位干膜将溶解到化学药水里，感光部位则留下的过程2.蚀刻----利用化学药水将覆铜基材上没有盖上感光干膜的铜去掉的过程3.去膜----利用化学药水将留在覆铜基材上的感光干膜去掉的过程二、工艺流程1.撕干膜片上的保护膜2.显影3.蚀刻4.去膜三、技术要求1.显影需要弱碱(一般常用sodium carbonate)2.显影虽然简单但对于细线路要特别注意，线宽会随显影条件的不同而改变，所以显影条件一定要控制好3.原则上精细线路需下喷蚀刻，以减少过蚀4.蚀刻主要控制好侧蚀与过蚀5.因氯化铜与覆铜板金属离子相同且易发生再生循环反应，故常常选用氯化铜6.去膜要干净，不然常会带到后面流程，造成污染铜箔，故常常选择sodium hydroxide7.药水的添加要及时第三节镀锡铅技术介绍在FPC产品中很多表面处理，常常用到镀锡铅工艺，以下就简单的介绍镀锡铅技术：一、镀锡铅工艺1.除油2.水洗3.微蚀4.水洗5.酸瀙6.水洗7.瀙酸8.镀锡铅9.清洁10.烘干二、电镀原理阳极: Sn-2e---Sn2+Pb-2e—Pb2+阴极: Sn 2++2e—SnPb 2++2e---Pb2H+ +2e—H2三、电镀材料1.阳极为63/37的锡铅球2.阴极为待镀FPC3.电镀槽内为电镀母液四、电镀要求1.根据客户厚度要求进行电镀2.表面光亮3.电镀均匀4.Sn/Pb比例的控制第四节PTH 技术介绍一、PTH名词解释PTH-----是英文PLATED THROUGH HOLE的缩写，也就是孔内电镀。