FCCL技术基础知识.ppt

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1、挠 性 覆 铜 板Flexible Copper Clad Laminater,背景： 覆铜板，一般分为刚性覆铜板和挠性覆铜板两大类。挠性覆铜板（FCCL）是由导体材料（如铜箔）和绝缘基膜等材料组成。挠性覆铜板，主要用于加工挠性印制电路（FPC），广泛用于各种电子产品。 国外挠性印制板的研发，始于50年代，到70年代开始产量化。目前，美国、日本、欧洲已大量生产，应用相当普遍。 国内，从80年代开始研发，目前虽有一些单位在生产、应用，但总体来说，规模较小，水平偏低。 挠性覆铜板具有轻、薄和可挠性的特点，有利于电子产品实现轻、薄、短小化。随着电子工业的发展，对挠性覆铜板的需求迅速增大，前景看好！,

2、FPC特性轻薄短小,轻:重量比 PCB (硬板)轻 可以减少最终产品的重量 薄:厚度比PCB薄 可以提高柔软度.加强再有限空间內作三度空间的组装 短:组装工时短 所有线路都配置完成.省去多余排线的连接工作 小:体积比PCB小 可以有效降低产品体积.增加携带上的便利性,FPC的产品应用,CD随身听 行动电话 其他一些电子、电器产品,FCCL产品分类,1、单双面板 2、覆盖膜 3、胶膜 4、补强板 5、双面胶片,FCCL用到的材料,1 绝缘基膜 绝缘基膜是挠性覆铜板的主要材料之一。基膜中、主要有聚酯膜（PET）和聚酰亚胺膜（PI）。,聚酯膜具有优秀的抗拉强度等机械特性和电气特性，良好的耐水性和吸湿

3、后的尺寸稳定性。但，受热时收缩率大，耐热性欠佳。由于熔点低（250），不适合于高温锡焊。在价格方面，低于聚酰亚胺膜。,聚酰亚胺膜，最早是美国杜邦公司（Du Pont）开发的，1965年开始商品化（商品名称Kapton）。80年代中期，日本钟渊化学工业公司的聚酰亚胺膜（商品名称Apical AH）和宇部兴产公司的聚酰亚胺膜（商品名称UPLEX）也相继实现商品化。,已经商品化的聚酰亚胺膜可分四种： （1）标准型 这种聚酰亚胺膜可挠性好，但在尺寸精度方面不如其它聚酰亚胺膜，广泛用于一般用途。 （2）高尺寸稳定性 这种聚酰亚胺膜在机械特性和电气特性方面，保持了标准型的水平。热膨胀系数（CTE）接近铜箔

4、，加热时收缩率小。主要用于高密度互连（HDI）。 （3）低湿膨胀性 这种聚酰亚胺膜，是一种改进后的产品，具有低吸湿性和高尺寸稳定性的特点。主要用于半导体封装。 （4）用于带式自动接合（TAB） 这种聚酰亚胺膜，弹性率高，尺寸精度好，主要用作带式自动接合（TAB）标准膜。上述4种聚酰亚胺膜的特性对比，见表2,表 2,表3 聚酰亚胺膜主要生产厂商,2、导体材料,参照JPCA-BM03-2003标准。,3、 胶粘剂（Adhesive）,用于挠性覆铜板的胶粘剂，主要有以下几类。 （1）聚酯类 （2）环氧类 （3）丙烯酸类 （4）聚酰亚胺类 我们公司所用的是什么类型？,4、离型纸,用在覆盖模和胶膜等，起

5、保护作用。随着客户的要求，也有很多不同特性的产品。 耐高温、有色、质软、不同大小离型力等，根据客户要求选用。,5、制造方法 最初的挠性覆铜板是由基膜和铜箔、采用胶粘剂（环氧树脂或丙烯酸树脂）经热压复合而成的（三层法）。到80年代末，荷兰阿克苏公司成功开发了无胶粘剂型挠性覆铜板（二层法）。从此，各种无胶粘剂型的挠性覆铜板相继商品化。目前 ，高密度的挠性印制电路板几乎都是使用这种二层法的挠性覆铜板。二层法中，根据不同工艺又分成以下4种制造方法。 *流延法 *喷镀法 *化学镀/电镀法 *层压法,5.1 流延法（Cast Process） 流延法，是在铜箔上涂覆聚酰亚胺树脂，经烘干固化成膜 。这项技术

6、是80年代末开发的，技术成熟，适用范围广。 与其它方法相比，用这种方法生产的挠性覆铜板，粘合强度高。粘合强度不仅绝对值高，而且在高温高湿条件下，稳定、可靠。,5.2 喷镀法（plating process） 喷镀法，是在聚酰亚胺基膜上先喷射一层很薄的晶种层，然后镀铜加厚至所要求的厚度。,5.3化学镀/电镀法 化学镀/电镀法工序很简单。首先，采用等离子处理使聚酰亚胺基膜表面活化，再用化学镀的方法在其上面形成一层很薄的晶种层，然后用电镀方法加厚，形成一定厚度的导体层。,5.4层压法（Lamination Process） 层压法，首先由聚酰亚胺膜制造商供应一种复合膜。这种复合膜，是由高尺寸稳定性的

7、聚酰亚胺膜，涂一层具有粘合性的热可塑性聚酰亚胺树脂组成的。然后，由复合膜和铜箔在热压条件下，制成挠性覆铜板。,结合我司现有FCCL产品介绍生产过程中的工艺控制要点,涂覆： 胶层厚度控制 设备通过压力感应装置，将压力信号传到主机。主机根据压力调节涂头间隙，完成对涂覆厚度的控制。 张力控制 设备有6个张力控制点，每个张力控制点分别控制材料不同阶段的张力。 你能说出是哪6个，以及各自控制阶段吗？,温度与车速的关系 根据胶水的固体含量、涂层厚度及烘箱长度来确定烘箱温度与车速。 胶水固体含量越高则溶剂越少，越容易从涂层中挥发出来，这时车速可以快，温度可以高。若固体含量低，有大量溶剂需要挥发，则需降低车速

8、使之有充足的时间从涂层中挥发出来。温度也不能太高，你知道为什么吗？ 涂层厚度与车速、温度关系也可依次推之。,压合棍温度及压力的设定： 使涂胶材料与贴合材料在一定的温度压力下能够粘合在一起，形成我们的产品。 温度对贴合效果的影响？ 压力对贴合效果的影响？,熟化： 从半成品到成品的后处理烘烤 板材经过烘烤，使胶层完全固化，以达到所需要的机械性能、化学性能和电性能。 覆盖模/胶膜经过烘烤，使胶层发生部分反应，减少胶层的流动性。在客户使用时再次进行固化，以达到所需的性能。 *板材在熟化前需要进行松卷处理，松卷的目的是什么，有没有效果？,分条： 对熟化后的产品按规格要求分条成 不同幅宽的规格。 主要规格

9、幅宽为250与500。,目检： 对分条完毕的基板进行外观检查，判断优劣，划分等级，剔除有缺陷部分基板。 将分条完毕、不定长的基板分为100m或50m，使之成为可出货之成品。 收卷根据不同产品要求可使用3英寸管与英寸管进行收卷。 现在我司那些产品要用三寸管，那些要用六寸管，你知道为什么吗？,产品性能： 1、耐折性 即弯曲运动部位电路连接的可靠性。 影响因素 ：材料的选用（铜、PI、及胶层特 性），工艺（主要是FPC厂家对弯曲部位的线路设计） 2、尺寸稳定性 即基材经过一些湿、热处理后尺寸的变化率。,尺寸稳定性对FPC制程影响很大 影响因素：材料的选用、制程张力及温度。 良好的尺寸稳定性，不仅要求

10、有好的尺安性，而且要有稳定的尺安性能。 溢胶量 溢胶量是专对COVERLAY和胶膜而言，其过大过小均将影响成品质量，过大则缩小焊接区域，影响外观，特别是溢出的胶易吸湿从而产生焊接时易暴板。过小则粘合力不够，且在下游镀锡、喷锡，镀金、化金过程中易产生渗透现象。,影响溢胶量的因素： 溢胶产生的原因有很多种，和COVERLAY的配方、生产工艺流程、FPC厂工艺制程工艺参数、保存环境等都有关系。 配方：有无填料、官能团极性、分子量大小等。 生产工艺：车速、温度、时间、涂覆均匀性等。,FPC工艺制程参数：在产品设计过程中，FCCL和CoverLay的搭配要尽可能的合理。如果CoverLay胶系厚度与基材

11、铜箔厚度相距较大，那么极有可能出现溢胶现象。此外，还有制程压力、时间、温度等因素不能忽视。 保存环境： CoverLay溢胶与存放环境有关。 CoverLay容易在空气中吸潮而导致胶系不稳定，很容易产生溢胶。另外，在室温下胶层也会反应，所以CoverLay的存放有严格温湿度要求。,耐热性,耐热性是FCCL材料检验的常规项目之一，良好的耐热性是每一客户最基本要求,也是我们制造商的要求。 胶层耐热性、材料中的水分、汽泡、缺胶、杂质等都会影响材料的耐热性。,剥离强度,剥离强度是客户基本要求之一，在FCCL制造中影响其大小起着决定作用的就是配方的设计,熟化制程，其次是压合参数（温度、压力），及材料本身（PI与铜箔）,谢 谢！,