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FPC工艺教程文件

FPC工艺

双面FPC的制造工艺

目

录

01FPC所使用的材料

02设计注意事项

03开料

04孔加工

05孔金属化

06图形转移

07蚀刻

08覆盖膜加工

09端子加工

10外形加工

11增强板加工

12检查

13包装

01FPC所使用的材料

1.1市场选择了聚酰亚胺（PI）

符合FPC要求的材料，有很多种，出众点的，有四种。

但由于性能、价格、

生产技术、专利、易用性等方面的因素影响，最后，杜邦开发的聚酰亚胺（PI）

“KAPTTON-H”独霸了天下。

据统计，目前其已占到整个FPC材料的80％。

我们惯常所说的PI，是指在聚酰亚胺薄膜上涂上环氧树脂或丙烯酸类粘接

剂，制成覆铜板或覆盖膜。

各种软性材料性能对比

聚酰亚胺

聚酯

聚砜

聚四氟乙烯

比重

1.42

21.5

1.38～1.411.24～1.25

2.1～2.2

1.1～3.2

100～350

—

抗拉强度

14.0～24.5

60～165

5.9～7.5

64～110

4.2～4.3

（kg/mm）

拉伸率（％）

边缘抗撕裂强

度（kg/mm2）

17.9～53.6

抗拉裂（传播）0.32，0.5～

0.4，0.5

0.4～3.9

—

强度（kg/mm2）

耐热性（℃）

1.1

400

150

易燃

优

180

自熄

优

260

不燃烧

优

燃烧性

自熄

优

耐有机溶剂性

耐强酸性

良

优

耐强碱性

差

良

优

吸水性（％）

2.7

＜0.8

0.22

＜0.01

介电常数

3.2

3.07

2.0～2.1

（1kMz）

介质损耗因数

（1kMz）

0.0021

275

0.005

300

0.0008

300

0.0002

耐电压（Kv/mm）

体积电阻率（Ω

-cm）

5×10

1×10

5×10

1×10

1.2FPC所用主要材料一览

FPC使用主要材料规格一览

材料名称

厚度规格

聚酰亚胺膜

12.5，25，50，75，125um

15unm～50um

基材

粘结剂

铜箔层

膜层

（12），18，35，70um

12.5，25，50，75，125um

15unm～50um

保护膜

粘合剂

粘结剂层

压敏胶

热固胶

电解

25um～100um

12.5，25，50um

（12），18，35，70um

18，35，70um

铜箔

压延

电镀导体

（1），5，10，15，18，35um

10um～20um

涂覆油墨层

光致阻焊

DF型

油墨型

薄膜

25um50um

10um～20um

12.5，25，50，75，100，125，188um

0.1～2.4mm

FR4

增强板

PET

25um～250um

金属板

酚醛纸板：

没有特别限制

0.5～2.5mm

粘接片

备注：

12.5，25，40，50，75um

（）是指特殊规格加工，需要定制的厚度

这只是大体的材料划分，细致部分，有很多需要注意的点：

比如电解铜箔有

高延展性铜箔和普通电镀铜箔，比如压敏胶有三明治式和纯胶型等，在此就不一

一赘述了，待得有空，另开篇幅专题来讲。

1.3FPC的主材料组成和结构

FPC所使用的材料众多，无法在这里一一展开了讲，但是，其主材料覆铜板

（PI）和保护膜（PI），还是需要在这里讲讲的。

在此，为了方便初识者易于理解，所以以极其简单的图示来表达，待得理解

了基本组成和结构后，如有兴趣，可另觅更深层次的材料钻研。

材料组成

1.覆盖膜

聚酰亚胺

粘合剂

（Bondingsheet）:

粘合剂

2.单/双面覆盖膜

（Bonply）:

聚酰亚胺

粘合剂

3.粘合剂

粘合剂

铜箔

4.单面结构:

粘合剂

聚酰亚胺

铜箔

粘合剂

聚酰亚胺

粘合剂

铜箔

5.单/双结构:

常用组成结构

18um铜箔

1.单/单面压合:

12.5um粘合剂

12.5um聚酰亚胺

35um铜箔

20um粘合剂

25um聚酰亚胺

18um铜箔

12.5um粘合剂

12.5um聚酰亚胺

12.5um粘合剂

18um铜箔

2.单/双面压合:

35um铜箔

20um粘合剂

25um聚酰亚胺

20um粘合剂

35um铜箔

3.覆盖膜:

15um粘合剂

（Bondingsheet）

12.5um聚酰亚胺

25um粘合剂

25um聚酰亚胺

15um粘合剂

4.单/双面覆盖膜

Coverlay:

（Bonply）

12.5um聚酰亚胺

15um粘合剂

25um粘合剂

25um聚酰亚胺

25um粘合剂

02设计注意事项

2.1制前设计流程

绝大多数FPC工厂，几乎是OEM，也就是受客户委托制作空板（或制作空

板+SMT贴装），因此，在这里只讲接收客户资料后的故事。

一般的制前设计流程如下：

客户资料提供

客户资料审查

工厂制前设计

CAD/CAM

Flowchart

TOOLING

AOI

Panelization

Artwork

ElectricalTestNetlist

NCDrillingProgram

NCRoutingProgram

2.2柔性板设计的基本项目

接收订单，下表资料制前设计中必备的项目。

也许，有的客户会提供实物样

品，或者零件图等。

但这些其实属于额外资料，可靠性是大打折扣的。

如果公司

是处于市场战略需要，或者其它商机需要，则可酌情接收。

但工程设计部门要抖

擞起百般精神来应对。

在这里，差之毫厘，可真是谬以千里的。

柔性板设计基本项目

单、双、多

结构（如线路悬空等）

孔（有无通孔）

覆盖层

层的结构

增强板

铜箔层压板

覆盖层

材料

粘结剂

增强板

电镀、OSP、HAL等

形状、尺寸精度

线宽/线隙

插接头及焊盘表面

电路密度

尺寸精度

2.3主要材料选用

FPC的布线、尺寸等很多地方设计，与PCB类似。

主要不同处材料上。

下

面，我将着重讲5个方面的材料及相关特性对比，供设计、工艺人员参考。

2.3.1覆盖层及其与教材的匹配性

FPC的覆盖层，一般包含保护膜、丝印型覆盖层和光致型覆盖层三种。

三种

覆盖层不同，其性能也不同。

覆盖层可加工性对比

耐可材加

最小

孔径

孔可加

工精度

孔位

精度

弯生料工

曲产成成

性性本本

高低高中

类

型

厚度

保护

先开孔①

后开孔②

30um～160umΦ0.5mm

30um～160umΦ0.05mm

±0.2mm

±0.01mm

±0.2mm

±0.03mm

±0.3mm

±0.05mm

±0.5mm

±0.05mm

膜

高低高高

中高低低

低中中中

中高低低

丝印

10um～25um

25um～50um

10um～25um

Φ0.8mm

Φ0.1mm

Φ0.07mm

光致

型

干膜型

液态型

备注：

①所谓先开孔，是指在进行保护膜定位层压前，先在保护膜上加工孔。

②所谓后开孔，是指把保护膜全部层压的FPC上之后，再做孔加工。

保护膜和基材的组合搭配匹配性

基材

有胶基材

无胶基材

保护膜

PI基底

●

PET基底

PI基底

○

有胶PET基底

○

●

○

●

保护膜

PI基底

○

无胶PI基底

PET基

●

丝印类

覆盖层

环氧树脂基

PI树脂基

液态环氧

液态PI

○

●

光致型

覆盖层

DF型丙烯酸类

DF型PI

●

●匹配性良好

○基本可以

×不匹配

2.3.2增加板

在前面的材料介绍中，我已经有涉及到增强板及粘结胶的规格，这里主要给

出增强板的性能对比，供参考：

增加板用材料及性能比较

环氧玻璃布

板

酚醛板

PET

金属板

厚度（mm）

耐浮焊性

实用温度

机械强度

热固胶

0.6～2.4

可

0.1～2.4

良好

0.025～0.250.0425～0.125没有特别限制

不可

～50℃

小

良好

～130℃

小

良好

～130℃

大

～70℃

大

～110℃

大

不可

可

不可

可

自燃性

UL94V-0可UL94V-0可

UL94V-0可

低

UL94V-0可

高

UL94V-0可

中

成本

中

高

■有些厂家能达到UL94V-0阻燃级别，有些达不到

增强板用粘接剂比较

压敏胶

热固胶

厚度

25um～100um

25um～50um

粘接强度

蠕变特性

耐药品性

耐浮焊性

生产率

中

低

高

良好

高

低

良好

高

良好

低

材料成本

加工成本

低

高

2.3.3表面处理

接触端和焊盘表面的处理，因客户的需求不同，也有所不同。

下面，给出了

适合各种用途的表面处理列表：

接触端表面处理

厚度

用途

机械连接

不处理

－

OSP处理

单分子层

～2um（HAL）

5um～15um

预焊，防蚀

防触，焊接

焊接

SMT，FC,连接器

回流焊

15um～25um

～0.1um（闪镀）

～0.5um

焊接用

（镍）/金（硬）

（镍）/金（软）

防蚀用，连接器插入用

连接器用（高可靠性）

压接用

0.5um～1.0um

0.5um～2.0um

焊盘表面处理

厚度

单分子层

～5um

用途

预焊，防蚀

焊接用

OSP处理

HAL

电镀金

～0.1um（闪镀）

20um～50um

5um～10um

～1um

防蚀/焊接用

防蚀/压焊用

焊接用

电镀Sn/Pb

化学镀Sn

氧化锡

焊接用

化学镀金

～0.1um

防蚀用，焊接用

当然，客户实际的需求可能比这个更复杂，以上表格中数据，仅作为一个速

查索引，供参考。

2.3.4孔及尺寸变化问题

2.3.5线路及尺寸变化问题

03开料

FPC的材料绝大部分都是卷材，而带通孔的双面FPC都无法用RTR工艺，

所以需要对材料进行片状开料加工。

FPC的材料非常薄，因此也非常脆弱。

所以开料时特别需要注意对材料的防

护。

如果量小，可采用手工裁剪。

如果量大，就需要自动切片机来切了。

开好的料，最好能用采用设备自动叠放整齐，这样可以有效减少压坑、折痕、

褶皱的问题的发生。

如果需要手工叠，记得一定要采用不易掉纤维的手套，最好是采用乳胶之类

的手套，防止材料表面污染。

如果所裁切的材料是覆铜板，还需要注意压延铜的压延方向。

一般的裁切机，可确保裁切尺寸精度达到±0.3mm之内。

需要注意的是，在制前设计，或者后续加工中，千万不要采用开料边框当做

后工序的定位基

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