FPC基础知识培训教材doc.docx

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FPC基础知识培训教材doc

FPC基础知识培训教材

FPC基础知识-定义

b定义:

FPC?

FlexiblePrintedCircuit柔性电路板又称挠

性电路板;简称软板，以聚脂薄膜或聚酰亚胺为基材，

通过蚀刻在铜箔上形成线路而制成的一种具有高度可

靠性，绝佳挠曲性的印刷电路。

什么叫

FPC?

第1页FPC基础知识-产品特性

FPC基础知识-产品特性

b体积小、重量轻满足高密度、小型化、轻量化、薄型化、高可靠方向

发展的需要b高度挠曲性在三维空间内任意移动和伸缩，从而达到元件装配和

导线连接一体化

第2页FPC基础知识-产品用途

FPC基础知识-产品用途

b照相机、摄影机

bCD-ROM>DVD

b硬驱、笔记本电脑

b电话、手机

b打印机、传真机

b屯视机

b医疗设备

b汽车电子

b航空航天及军工产品

第3页FPC基础知识-产品用途

FPC基础知识-产品用途

第4页FPC基础知识-产品用途

FPC基础知识-产品用途

第5页第6页第7页第8页软板的分类

软板的分类

按导体层数可分为单面板、双面板、多层板

b单面板:

只有一面导体。

b单面板:

只有一面导体。

bb双面板:

有上下共两面导体，两层导体之间要建立电气连接必须双面板:

有上下共两面导体,两层导体之间要建立屯气连接必须

通过一个桥梁通过一个桥梁?

？

导通孔（导通孔（viviaa）。

导通孔是孔壁上镀铜的小洞，）。

导通孔是孔壁上镀铜的小洞，

它可以与两面的导线相连接。

b多层板:

含有三层或以上的导体,布线更精密。

b多层板:

含有三层或以上的导体,布线更精密。

bb硬板的层数除了单面板，基本都是偶数层，如2层、4、6、8层等，

硬板的层数除了单面板，基本都是偶数层，如2层、4、6、8层等，

很少有奇数层，主要是因为奇数层叠构不对称，容易板翘。

而软很少有奇数层，主要是因为奇数层叠构不对称，容易板翘。

而软

板则不同，不存在板翘的问题，所以板则不同，不存在板翘的问题，所以33层、层、55层等都很常见。

层等都很常见。

第9页FPC基础知识-构成示意图

FPC基础知识-构成示意图

一、单面板

聚酰亚胺（PolyimidePT覆盖膜Cover1ay

导体层

胶（Adhesive）

铜箔copper

胶（Adhesive）

基材Basematerial

聚酰亚胺（PolyimidePI

补强板（Stiffener

第10页FPC基础知识-构成示意图

FPC基础知识-构成示意图

二、双面板

聚酰亚胺Polyimide

覆盖膜Coverlay

胶AdhesivePlatedcopper

镀铜

铜箔Copper铜箔Copper

导通孔

胶Adhesive胶Adhesive

聚酰亚胺Polyimide

基材Basematerial

胶Adhesive胶Adhesive

铜箔Copper铜箔Copper

胶Adhesive

覆盖膜Coverlay

聚酰亚胺Polyimide

补强板Stiffener

第11页铜箔分类

铜箔分类

铜箔分为电解铜和压延铜

电解铜，乂叫ED铜，英文全称:

Electro-Depositedcopper

电解铜，又叫ED铜，英文全称:

Electro-Depositedcopper

压延铜,乂叫RA铜，英文全称:

RolledAnnealedcopper

压延铜，又叫RA铜，英文全称:

RolledAnnealedcopper

二者的对比：

压延铜压延铜电解铜电解铜

成木高低

成本高低

挠折性好差

纯度99.9%99.8%

纯度99.9%99,8%

微观结构片状柱状

所以动态弯折的应用必须要用压延铜，比如折叠、滑盖手机的连所以动态弯折的应用必须要用压延铜，比如折叠、滑盖手机的连

接板，数码相机的伸缩部位的连接板。

而电解铜除了价格优势外，

接板，数码相机的伸缩部位的连接板。

而电解铜除了价格优势外，

还有因其柱状结构，更适合微细线路的制作。

第12页铜箔制作

铜箔制作电解铜顾名思义就是通过电解的方法使电解液中的铜离子转化成电解铜顾名思义就是通过电解的方法使电解液中的铜离子转化成

铜单质，而形成的铜箔。

压延铜就是通过碾压铜胚而形成的铜箔。

第13页铜箔copperfoi1

铜箔copperfoil

软板的基铜厚一般常用的有软板的基铜厚一般常用的有1/1/3030Z

Z,,0.500.50ZZ,10,10ZZ等厚度规格。

非常规等厚度规格。

非常规

的铜厚有1/40Z,3/40Z和20Z等。

10Z约35um

00ZZ中文名：

盎司中文名：

盎司，实际上是重量单位，等于，实际上是重

量单位，等于1/1/1616磅，约磅，约28.3528.35克克

而在屯路板行业里面，是把10Z重量的铜平铺在一平方英尺的

而在电路板行业里面，是把10Z重量的铜平铺在一平方英尺的

面积内对应的厚度定义为10Zo所以客人有时要求铜是28.35克，我

们第一时间就要想到这是要求10Z的铜。

第14页PI膜（聚酰亚胺）

PI膜（聚酰亚胺）

如前面的结构图，在基材和覆盖膜中都有一层起电气绝缘作用的

薄膜?

polyiniide,简称PI膜，中文名称：

聚酰亚胺。

客人有时会

薄膜?

polyimide,简称PI膜，中文名称：

聚酰亚胺。

客人有时会

提到材质Kapton,其实也就是PT,只不过这是特指美国杜邦公司的

提到材质Kapton,其实也就是PI,只不过这是特指美国杜邦公司的

PPII,,KKaaptptonon是杜邦公司为其生产的是杜邦公司为其生产的PPTT注册的商品名。

注册的商品名。

FPC中一般常用的规格是:

0.5mil0.8millmil2mils

FPC中一般常用的规格是:

0.5mil0.8millmil2mils

Mil密耳）是一长度单位，等于25.4umo

Mi1密耳）是一氏度单位，等于25.dunio

电路板常用的单位及其换算：

英尺（foot简写为’

英寸（英寸（linenchh简写为简写为””

1'12"ImmlOOOum

r12”ImmlOOOum

1nlOOOmi1lu"0.0254umlmm39.4mi1lum39.4un

lOOOmillu”0.0254umImm39.4milluni39.4u”

第15页PET膜（聚酯）

PET膜（聚酯）在在FFPPC0的定义中，我们还提到了一种物质的定义

中,我们还提到了一种物质?

？

聚酯。

英文名聚酯。

英文名

Polyester,简称PET。

它与PI在软板中的作用是一样的，起机械支撑

Polyester,简称PET。

它与PI在软板中的作用是一样的，起机械支撑

和屯气绝缘作用。

客人有时会提到一种材质Mylar,其实也就是

和电气绝缘作用。

客人有时会提到一种材质Mylar,其实也就是

PPEETT,只不过这是特指美国杜邦公司，只不过这是特指美国杜邦公司D

Dupontupont的的PPEETT,,MMylylaarr是杜邦公是杜邦公

司为其生产的PET注册的商品名。

与PI相比,PET的价格要便宜很多，但是它的尺寸稳定性不好，与PI相比,PET的价格要便宜很多，但是它的尺寸稳定性不好，

耐温性也较差，不适合SMT贴装或波峰焊接。

一般只用于插拔的连

耐温性也较差，不适合SMT贴装或波峰焊接。

一般只用于插拔的连

接排线。

第16页FCCL柔性覆铜板）

FCCL柔性覆铜板）

FFCCCCLL?

FFileexixiblbleeCCoppeopperrCCllaadLdLaammiinanattee,,柔性覆铜板,就是我们常说柔性覆铜板,就是我们常说

的柔性基材。

柔性基材又可分为带胶基材和无胶基材。

带胶基材带胶基材：

：

aadhedhessiiveve—ccoaoatteed1dlaammiinanattee,,成本低，应用广。

长期工作温度约成本低，应用广。

长期工作温度约

105°C。

无胶基材:

adhesive】esslaminate,成本高，柔韧性好，尺寸稳定性高，

无胶基材:

adhesivelesslaminate,成本高，柔韧性好，尺寸稳定性高，

Tg在200C以上。

长期工作温度可达130°C。

Tg在200°C以上。

长期工作温度可达130°C。

第17页FCCL柔性覆铜板）

FCCL柔性覆铜板）

第18页常规基材配置

常规基材配置

带胶基材带胶基材无胶基材无胶基材

PPIIAADDCCUUPPIICCUU

0.5m0.5miill12um12um1/1/3030ZZ0.5m0.5miill1/1/3030ZZ

13um0.50Z0.50Z

Imil13um0.50ZImil1/30Z

20um10Z0.50Z

1010Zz

2m2miill20um20um0.500.50ZZ2m2miill0.500.50ZZ

10Z

0.8mil1/30Z

0.50Z

第19页FPC基础知识-加工流程

FPC基础知识-加工流程

一、单面板流程

下料Cutting钻孔Dri11ing曝光Exposure贴膜Dryfilm

显影Developing

蚀刻Etching剥膜Stripping

第20页FPC基础知识-加工流程

FPC基础知识-加工流程补强stiffener

层压Laminating叠层Layup

层压Laminating

表面处理finish丝印Silkscreen

出货Delivery冲裁Punching

包装Packing

第21页FPC基础知识-加工流程

FPC基础知识-加工流程

与单面板的不同之处

二、双面板流程

沉铜Immersioncopper

下料Cutting钻孔Drilling曝光Exposure贴膜Dryfilm镀铜Platingcopper

显影Developing

蚀刻Etching剥膜Stripping

第22页FPC基础知识-加工流程

FPC基础知识-加工流程

补强stiffener

层压Laminating叠层Layup层压Laminating

表面处理finish丝印Silkscreen

出货Delivery冲裁Punching

包装Packing

第23页下料cutting

下料cutting

b由于买回来的材料（基材、覆盖膜）一般都是卷装的，幅宽250mm,

长度100米。

而生产板的长度一般不超过300rnn）,所以就需要将长

长度100米。

而生产板的长度一般不超过300mm,所以就需要将长料用人工或机器裁成小块，即生产板，工作板。

料用人工或机器裁成小块，即生产板，工作板。

第24页钻孔drilling

钻孔drilling

b在基材、覆盖膜或补强板上按要求钻出一定大小和数量的圆孔或b在基材、覆盖膜或补强板上按要求钻出一定大小和数量的圆孔或槽孔。

注意:

方形孔或其它不规则形状的孔无法用钻孔实现，需槽孔。

注意:

方形孔或其它不规则形状的孔无法用钻孔实现，需要用钢模冲制或激光切割。

要用钢模冲制或激光切割。

第25页沉铜CuImmersion

沉铜CuImmersion

b一种自身的催化氧化还原反应。

在沉铜过程中CU2+离子得到电子b一种自身的催化氧化还原反应。

在沉铜过程中CU2+离子得到电子还原为金属铜，沉积在表面和孔壁上。

沉铜的厚度有限，约0.5-还原为金属铜，沉积在表面和孔壁上。

沉铜的厚度有限，约0.5-2um.主要是在孔壁上形成一层薄薄的铜，为后续的屯镀铜提供屯2um.主要是在孔壁上形成一层薄薄的铜，为后续的电镀铜提供电流通路。

流通路。

电镀铜copperplating

b由于之前的沉铜厚度只有0.5-2um,太薄了，可靠性不足，所以需b由于之前的沉铜厚度只有0.5-2um,太薄了，可靠性不足，所以需要继续通过电镀铜加厚，厚度可达12-30umo

要继续通过电镀铜加厚，厚度可达12-30ume

第27页贴干膜dryfilmlamination

贴干膜dryfilmlamination

b将干膜（光致抗蚀膜）通过一定的压力、温度粘贴于基材上。

bb注意事项:

温度、压力、速度

注意事项:

温度、压力、速度

第28页曝光exposure

曝光exposure

b利用光感应方式，将曝光光源通过制品线路形状的菲林（胶片），b利用光感应方式，将曝光光源通过制品线路形状的菲林（胶片），照射到干膜上，使之感光。

被光射到的干膜形成保护层，未被光照射到干膜上，使之感光。

被光射到的干膜形成保护层，未被光射到的感光膜不会形成保护层，在显影工序会被显影掉,露出待射到的感光膜不会形成保护层，在显影工序会被显影掉,露出待蚀刻的铜。

蚀刻的铜。

怎么回事

呢？

第29页曝光示意图

曝光示意图

曝光光源

曝光工程

曝光菲林（胶片）

干膜

铜箔

基板胶片

第30页显影developing

显影developing

b用显影液碳酸钠将未被光射到的干膜洗去，以露出待b用显影液碳酸钠将未被光射到的干膜洗去，以露出待蚀刻或电镀或其他处理的铜面。

蚀刻或电镀或其他处理的铜面。

b注意事项：

了解需使用化学药品的性质，并小心操作。

b注意事项：

了解需使用化学药品的性质，并小心操作。

显影

干膜

铜箔

某板胶片

蚀刻etching

b将显影后产品上无干膜覆盖的铜箔蚀刻掉，以形成所b将显影后产品上无干膜覆盖的铜箔蚀刻掉，以形成所需的线路。

需的线路o

b注意事项：

了解需使用化学药品的性质，并小心操作。

b注意事项：

了解需使用化学药品的性质，并小心操作。

蚀刻

干膜

铜箔

基板胶片

第32页剥膜stripping

剥膜stripping

b将蚀刻后剩下的干膜剥离，直接露出来的铜即为所需b将蚀刻后剩下的干膜剥离，直接露出来的铜即为所需的线路。

的线路。

b注意事项：

了解需使用化学药品的性质，并小心操作。

b注意事项：

了解需使用化学药品的性质，并小心操作。

剥膜

铜箔

基板胶片

第33页阻焊

阻焊

b阻焊又称防焊,soldermask

bb阻焊的作用：

阻焊的作用:

①①表面绝缘表面绝缘②保护线路，防止线路伤痕②保护线路，防止线路伤痕③防止导电性异物掉入线路中引起短路③防止导电性异物掉入线路中引起短路

b阻焊材质有两种:

油墨和覆盖膜

b阻焊材质有两种:

油墨和覆盖膜

bb用于做阻焊的油墨，一般都是感光型的，称为液态感光油墨，用于做阻焊的油墨，一般都是感光型的，称为液态感光油墨，

LiquidPhoto-Imageable,简称LPI。

一般有绿色，黑色，白色,

LiquidPhoto-Tmageable,简称LPL—般有绿色，黑色，白色，

红色，黄色，蓝色等。

bb覆盖膜，覆盖膜,coverlaycoverlay,—般有黄色（有的叫琥珀色，，一般有黄色（有的叫琥珀色,Amber,Amber,黑色和黑色和

白色。

黑色的遮光性好，白色的反光率高,可以代替白色油墨用

白色。

黑色的遮光性好，白色的反光率高,可以代替白色油墨用

于背光源软板。

阻焊比较

b软板既可以用油墨阻焊,也可以用覆盖膜阻焊，那么二者之间优劣对比

b软板既可以用油墨阻焊，也可以用覆盖膜阻焊，那么二者之间优劣对比

如如何何呢呢？

？

请请见见下下表表：

：

成本成本耐折性耐折性对位精度对位精度最小阻最小阻最小开最小开特殊形状特殊形状

焊桥焊桥窗窗的窗口的窗口

0.15m0.15mmm0.2m0.2mmm

油墨油墨低低差差高高可以可以

0.2mm0.5mm

覆盖膜高好低0.2mm0.5mm不能做

覆盖膜高好低不能做

“回“形开

囱囱

第35页阻焊比较

阻焊比较

b从上表可以看出，覆盖膜的耐折性是要优于油墨,所以软板上需要弯折

的的部部位位都都是是用用覆覆盖盖膜膜阻阻焊焊的的。

而而油油墨墨的的对对位位精精度度高高，，焊焊盘盘密密集集的的地地方方，，

如BGA位置,就需要油墨阻焊了。

如下图，一个板子上针对不同的部位

如BGA位置,就需要油墨阻焊了。

如下图，一个板子上针对不同的部位

的的特特点点可可以以采采用用不不同同的的阻阻焊焊材材

第36页覆盖膜流程

覆盖膜流程

b首先，用钻孔或模冲或激光切割方式将覆盖膜上的开窗成型，操

作人员再手工将覆盖膜按照焊盘位置叠在基材上，然后再借助压

机的高温、高压将胶溶化使覆盖膜与铜线完全贴合,粘性更牢固。

覆盖膜

铜箔

基板胶片

第37页表面处理surfacefinish

表面处理surfacefinish

b表面处理的作用：

防止铜面氧化、提供焊接或邦定层。

b表而处理的作用：

防止铜面氧化、提供焊接或邦定层。

b一般有以下几种表面处理方式。

？

防氧化OSP:

Organicsolderabilitypreservatives

防氧化OSP:

Organicsolderabilitypreservatives?

镀镣金（镀镣金（PPllaattiingNngNii//AAuu沉镣金（ENIG:

ElectrolessNickelImmersionGold沉镣金（ENTG:

E1ectrolessNickelImmersionGold?

镀锡（PlatingSn/Tin

镀锡（PlatingSn/Tin沉锡ImmersionSn/Tin沉锡ImmersionSn/Tin沉银ImmersionAg沉车艮ImmersionAg

成本比较:

镀锲金（沉锲金）成本比较:

镀锲金（沉锲金）沉银沉银镀锡（沉锡）镀锡（沉锡）防氧化防氧化

第38页Au/Ni类别

Au/Ni类别

bb镀金按厚度分又可分为薄金和厚金，一般镀金按厚度分又可分为薄金和厚金，一般4u4u”"0.lum0.lum以下的称为以下的称为薄金，以上的称为厚金。

化金只能化薄金，不能做厚金，只有薄金，以上的称为厚金。

化金只能化薄金，不能做厚金，只有

镀金才既可以做薄金又可以做厚金，软板的厚金最多可以做到

40u”以上。

厚金主要用于邦定或有耐磨要求的工作环境。

40疽'以上。

厚金主要用于邦定或有耐磨要求的工作环境。

b镀金按类型分可分为软金softgold和硬金hardgold,软金就是

b镀金按类型分可分为软金softgold和硬金hardgold,软金就是普通的纯金,硬金就是含钻cobalt的金,正是因为添加了钻这种普通的纯金，硬金就是含钻cobalt的金，正是因为添加了钻这种

元素，使得金层的硬度大大增加，超过150HV,以达到耐磨要

求。

第39页

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