FCCL基礎(chǔ)介紹課件.ppt

撓性覆銅板FlexibleCopperCladLaminater 背景 覆銅板 一般分為剛性覆銅板和撓性覆銅板兩大類 撓性覆銅板 FCCL 是由導(dǎo)體材料 如銅箔 和絕緣基膜等材料組成 撓性覆銅板 主要用于加工撓性印制電路 FPC 廣泛用于各種電子產(chǎn)品 國(guó)外撓性印制板的研發(fā) 始于50年代 到70年代開始產(chǎn)量化 目前 美國(guó) 日本 歐洲已大量生產(chǎn) 應(yīng)用相當(dāng)普遍 國(guó)內(nèi) 從80年代開始研發(fā) 目前雖有一些單位在生產(chǎn) 應(yīng)用 但總體來(lái)說(shuō) 規(guī)模較小 水平偏低 撓性覆銅板具有輕 薄和可撓性的特點(diǎn) 有利于電子產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)輕 薄 短小化 隨著電子工業(yè)的發(fā)展 對(duì)撓性覆銅板的需求迅速增大 前景看好 FPC特性 輕薄短小 輕 重量比PCB 硬板 輕可以減少最終產(chǎn)品的重量薄 厚度比PCB薄可以提高柔軟度 加強(qiáng)再有限空間內(nèi)作三度空間的組裝短 組裝工時(shí)短所有線路都配置完成 省去多余排線的連接工作小 體積比PCB小可以有效降低產(chǎn)品體積 增加攜帶上的便利性 FPC的產(chǎn)品應(yīng)用 CD隨身聽行動(dòng)電話其他一些電子 電器產(chǎn)品 FCCL產(chǎn)品分類 1 單雙面板2 覆蓋膜3 膠膜4 補(bǔ)強(qiáng)板5 雙面膠片 FCCL用到的材料 1絕緣基膜絕緣基膜是撓性覆銅板的主要材料之一 基膜中 主要有聚酯膜 PET 和聚酰亞胺膜 PI 聚酯膜具有優(yōu)秀的抗拉強(qiáng)度等機(jī)械特性和電氣特性 良好的耐水性和吸濕后的尺寸穩(wěn)定性 但 受熱時(shí)收縮率大 耐熱性欠佳 由于熔點(diǎn)低 250 不適合于高溫錫焊 在價(jià)格方面 低于聚酰亞胺膜 聚酰亞胺膜 最早是美國(guó)杜邦公司 DuPont 開發(fā)的 1965年開始商品化 商品名稱Kapton 80年代中期 日本鐘淵化學(xué)工業(yè)公司的聚酰亞胺膜 商品名稱ApicalAH 和宇部興產(chǎn)公司的聚酰亞胺膜 商品名稱UPLEX 也相繼實(shí)現(xiàn)商品化 已經(jīng)商品化的聚酰亞胺膜可分四種 1 標(biāo)準(zhǔn)型這種聚酰亞胺膜可撓性好 但在尺寸精度方面不如其它聚酰亞胺膜 廣泛用于一般用途 2 高尺寸穩(wěn)定性這種聚酰亞胺膜在機(jī)械特性和電氣特性方面 保持了標(biāo)準(zhǔn)型的水平 熱膨脹系數(shù) CTE 接近銅箔 加熱時(shí)收縮率小 主要用于高密度互連 HDI 3 低濕膨脹性這種聚酰亞胺膜 是一種改進(jìn)后的產(chǎn)品 具有低吸濕性和高尺寸穩(wěn)定性的特點(diǎn) 主要用于半導(dǎo)體封裝 4 用于帶式自動(dòng)接合 TAB 這種聚酰亞胺膜 彈性率高 尺寸精度好 主要用作帶式自動(dòng)接合 TAB 標(biāo)準(zhǔn)膜 上述4種聚酰亞胺膜的特性對(duì)比 見表2 表2 表3聚酰亞胺膜主要生產(chǎn)廠商 2 導(dǎo)體材料 參照J(rèn)PCA BM03 2003標(biāo)準(zhǔn) 3 膠粘劑 Adhesive 用于撓性覆銅板的膠粘劑 主要有以下幾類 1 聚酯類 2 環(huán)氧類 3 丙烯酸類 4 聚酰亞胺類我們公司所用的是什么類型 4 離型紙 用在覆蓋模和膠膜等 起保護(hù)作用 隨著客戶的要求 也有很多不同特性的產(chǎn)品 耐高溫 有色 質(zhì)軟 不同大小離型力等 根據(jù)客戶要求選用 5 制造方法最初的撓性覆銅板是由基膜和銅箔 采用膠粘劑 環(huán)氧樹脂或丙烯酸樹脂 經(jīng)熱壓復(fù)合而成的 三層法 到80年代末 荷蘭阿克蘇公司成功開發(fā)了無(wú)膠粘劑型撓性覆銅板 二層法 從此 各種無(wú)膠粘劑型的撓性覆銅板相繼商品化 目前 高密度的撓性印制電路板幾乎都是使用這種二層法的撓性覆銅板 二層法中 根據(jù)不同工藝又分成以下4種制造方法 流延法 噴鍍法 化學(xué)鍍 電鍍法 層壓法 5 1流延法 CastProcess 流延法 是在銅箔上涂覆聚酰亞胺樹脂 經(jīng)烘干固化成膜 這項(xiàng)技術(shù)是80年代末開發(fā)的 技術(shù)成熟 適用范圍廣 與其它方法相比 用這種方法生產(chǎn)的撓性覆銅板 粘合強(qiáng)度高 粘合強(qiáng)度不僅絕對(duì)值高 而且在高溫高濕條件下 穩(wěn)定 可靠 5 2噴鍍法 platingprocess 噴鍍法 是在聚酰亞胺基膜上先噴射一層很薄的晶種層 然后鍍銅加厚至所要求的厚度 2020 1 30 18 可編輯 5 3化學(xué)鍍 電鍍法化學(xué)鍍 電鍍法工序很簡(jiǎn)單 首先 采用等離子處理使聚酰亞胺基膜表面活化 再用化學(xué)鍍的方法在其上面形成一層很薄的晶種層 然后用電鍍方法加厚 形成一定厚度的導(dǎo)體層 5 4層壓法 LaminationProcess 層壓法 首先由聚酰亞胺膜制造商供應(yīng)一種復(fù)合膜 這種復(fù)合膜 是由高尺寸穩(wěn)定性的聚酰亞胺膜 涂一層具有粘合性的熱可塑性聚酰亞胺樹脂組成的 然后 由復(fù)合膜和銅箔在熱壓條件下 制成撓性覆銅板 結(jié)合我司現(xiàn)有FCCL產(chǎn)品介紹生產(chǎn)過(guò)程中的工藝控制要點(diǎn) 涂覆 膠層厚度控制設(shè)備通過(guò)壓力感應(yīng)裝置 將壓力信號(hào)傳到主機(jī) 主機(jī)根據(jù)壓力調(diào)節(jié)涂頭間隙 完成對(duì)涂覆厚度的控制 張力控制設(shè)備有6個(gè)張力控制點(diǎn) 每個(gè)張力控制點(diǎn)分別控制材料不同階段的張力 你能說(shuō)出是哪6個(gè) 以及各自控制階段嗎 溫度與車速的關(guān)系根據(jù)膠水的固體含量 涂層厚度及烘箱長(zhǎng)度來(lái)確定烘箱溫度與車速 膠水固體含量越高則溶劑越少 越容易從涂層中揮發(fā)出來(lái) 這時(shí)車速可以快 溫度可以高 若固體含量低 有大量溶劑需要揮發(fā) 則需降低車速使之有充足的時(shí)間從涂層中揮發(fā)出來(lái) 溫度也不能太高 你知道為什么嗎 涂層厚度與車速 溫度關(guān)系也可依次推之 壓合棍溫度及壓力的設(shè)定 使涂膠材料與貼合材料在一定的溫度壓力下能夠粘合在一起 形成我們的產(chǎn)品 溫度對(duì)貼合效果的影響 壓力對(duì)貼合效果的影響 熟化 從半成品到成品的后處理 烘烤板材經(jīng)過(guò)烘烤 使膠層完全固化 以達(dá)到所需要的機(jī)械性能 化學(xué)性能和電性能 覆蓋模 膠膜經(jīng)過(guò)烘烤 使膠層發(fā)生部分反應(yīng) 減少膠層的流動(dòng)性 在客戶使用時(shí)再次進(jìn)行固化 以達(dá)到所需的性能 板材在熟化前需要進(jìn)行松卷處理 松卷的目的是什么 有沒(méi)有效果 分條 對(duì)熟化后的產(chǎn)品按規(guī)格要求分條成不同幅寬的規(guī)格 主要規(guī)格幅寬為250 與500 目檢 對(duì)分條完畢的基板進(jìn)行外觀檢查 判斷優(yōu)劣 劃分等級(jí) 剔除有缺陷部分基板 將分條完畢 不定長(zhǎng)的基板分為100m或50m 使之成為可出貨之成品 收卷根據(jù)不同產(chǎn)品要求可使用3英寸管與 英寸管進(jìn)行收卷 現(xiàn)在我司那些產(chǎn)品要用三寸管 那些要用六寸管 你知道為什么嗎 產(chǎn)品性能 1 耐折性即彎曲運(yùn)動(dòng)部位電路連接的可靠性 影響因素 材料的選用 銅 PI 及膠層特性 工藝 主要是FPC廠家對(duì)彎曲部位的線路設(shè)計(jì) 2 尺寸穩(wěn)定性即基材經(jīng)過(guò)一些濕 熱處理后尺寸的變化率 尺寸穩(wěn)定性對(duì)FPC制程影響很大影響因素 材料的選用 制程張力及溫度 良好的尺寸穩(wěn)定性 不僅要求有好的尺安性 而且要有穩(wěn)定的尺安性能 溢膠量溢膠量是專對(duì)COVERLAY和膠膜而言 其過(guò)大過(guò)小均將影響成品質(zhì)量 過(guò)大則縮小焊接區(qū)域 影響外觀 特別是溢出的膠易吸濕從而產(chǎn)生焊接時(shí)易暴板 過(guò)小則粘合力不夠 且在下游鍍錫 噴錫 鍍金 化金過(guò)程中易產(chǎn)生滲透現(xiàn)象 影響溢膠量的因素 溢膠產(chǎn)生的原因有很多種 和COVERLAY的配方 生產(chǎn)工藝流程 FPC廠工藝制程工藝參數(shù) 保存環(huán)境等都有關(guān)系 配方 有無(wú)填料 官能團(tuán)極性 分子量大小等 生產(chǎn)工藝 車速 溫度 時(shí)間 涂覆均勻性等 FPC工藝制程參數(shù) 在產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程中 FCCL和CoverLay的搭配要盡可能的合理 如果CoverLay膠系厚度與基材銅箔厚度相距較大 那么極有可能出現(xiàn)溢膠現(xiàn)象 此外 還有制程壓力 時(shí)間 溫度等因素不能忽視 保存環(huán)境 CoverLay溢膠與存放環(huán)境有關(guān) CoverLay容易在空氣中吸潮而導(dǎo)致膠系不穩(wěn)定 很容易產(chǎn)生溢膠 另外 在室溫下膠層也會(huì)反應(yīng) 所以CoverLay的存放有嚴(yán)格溫濕度要求 耐熱性 耐熱性是FCCL材料檢驗(yàn)的常規(guī)項(xiàng)目之