FPC工艺教程文件Word文档格式.docx
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100~350
—
抗拉强度
14.0~24.5
60~165
5.9~7.5
64~110
4.2~4.3
(kg/mm)
2
拉伸率(%)
边缘抗撕裂强
度(kg/mm2)
9
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
260
不燃烧
燃烧性
耐有机溶剂性
耐强酸性
良
耐强碱性
差
吸水性(%)
2.7
<0.8
0.22
<0.01
介电常数
3
3.2
3.07
2.0~2.1
(1kMz)
介质损耗因数
0.0021
275
0.005
300
0.0008
0.0002
17
耐电压(Kv/mm)
体积电阻率(Ω
-cm)
5×
10
1×
18
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
保护膜
粘合剂
粘结剂层
压敏胶
热固胶
电解
25um~100um
12.5,25,50um
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
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
(Bondingsheet):
2.单/双面覆盖膜
(Bonply):
3.粘合剂
4.单面结构:
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
2.单/双面压合:
35um铜箔
3.覆盖膜:
15um粘合剂
(Bondingsheet)
25um粘合剂
4.单/双面覆盖膜
Coverlay:
(Bonply)
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
铜箔层压板
材料
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
0.03mm
0.3mm
0.05mm
0.5mm
膜
高低高高
中高低低
低中中中
丝印
10um~25um
25um~50um
Φ0.8mm
Φ0.1mm
Φ0.07mm
光致
干膜型
液态型
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
有胶基材
无胶基材
PI基底
●
PET基底
○
有胶PET基底
×
无胶PI基底
PET基
丝印类
环氧树脂基
PI树脂基
液态环氧
液态PI
光致型
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
PI
厚度(mm)
耐浮焊性
实用温度
机械强度
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
~130℃
大
~70℃
~110℃
自燃性
UL94V-0可UL94V-0可
UL94V-0可
低
高
中
成本
■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
粘接强度
蠕变特性
耐药品性
生产率
材料成本
加工成本
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
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
~5um
HAL
电镀金
20um~50um
5um~10um
~1um
防蚀/焊接用
防蚀/压焊用
电镀Sn/Pb
化学镀Sn
氧化锡
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