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​FPC柔性电路板制造过程与FPC清洗剂详细介绍

合明科技 👁 1840 Tags:柔性印制电路板FPC柔性电路板清洗FPC的生产流程


什么是FPC

随着社会的不断进步,电子行业的不断更新换代,传统的PCB已经不能满足所有电子产品的需求,FPC的市场需求也越来越大,有很多朋友还不是很清楚FPC是什么,下面来简单的介绍一下:

FPC全称:柔性印制电路板(Flexible Printed Circuit),以质量轻、厚度薄、三维空间内可自由弯曲折叠等优良特性而备受青睐。

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FPC是上世纪70年代美国为发展航天火箭技术发展而来的技术,是以聚脂薄膜(PET)或聚酰亚胺(PI)为基材制成的一种具有高度可靠性,绝佳挠曲性的印刷电路,通过在可弯曲的轻薄塑料片上,嵌入电路设计,使在窄小和有限空间中堆嵌大量精密元件,从而形成可弯曲的挠性电路。此种电路可随意弯曲、折叠,重量轻,体积小,散热性好,安装方便,冲破了传统的互连技术。在柔性电路的结构中,组成的材料是绝缘薄膜、导体和粘接剂。

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其实FPC不仅可以挠曲,同时也是连成立体线路结构的重要设计方法,这种结构搭配其它电子产品设计,可以广泛支援各种不同应用,对于PCB而言,除非以灌模的方式将线路做出立体形态,否则电路板一般状态都是平面的。因此要充分利用立体空间,FPC就是良好方案之一。PCB目前常见的空间延伸方案,就是利用插槽加上介面卡,但是FPC以转接设计就可以完成类似结构,且方向调整也比较有弹性,利用一片连接FPC,可以将两片PCB连接成一组平行 线路系统,也可以转折成任何角度来适应不同产品外型。

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FPC可以在一定程度上节约电子产品的内部空间,使产品的组装加工更加灵活。比如在智能手机中LCD/OLED、AMOLED屏幕显示面板就是通过FPC进行连接的,在笔记本电脑,数码相机,以及医疗,汽车,航空航天等领域同样有广泛的应用。

什么是R-FPC

R-FPC,全名为Rigid Flexible Printed Circuit,是指一种刚性柔性印制电路板,俗称软硬结合板。这种电路板兼具硬板(PCB)和软板(FPC)的优点,能够在密集布线和高密度连接的应用中有很好的表现。因为硬板(PCB)与软板(FPC)的诞生与发展,催生了R-FPC这一新产品。因此,R-FPC就是硬板(PCB)与软板(FPC),经过压合等工序,按相关工艺要求组合在一起,形成的具有FPC特性与PCB特性的线路板。

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R-FPC中硬板(PCB)通常采用FR-4材料,而软板(FPC)通常采用聚酰亚胺薄膜(PI)。这些材料能够提供良好的机械性能、电气性能和耐温性能。其主要特点包括:

1,高密度布线能力:由于软板(FPC)可以弯曲并将电路连接到必要的位置,因此能够在小尺寸和高密度应用中使用。

2,高可靠性:R-FPC采用先进的制造工艺和材料,既能确保电路的稳定性,同时也能提高电路板的可靠性。

3,良好的机械性能:硬板(PCB)与软板(FPC)的组合可为电路板提供良好的刚性和弹性,使其具备超过常规电路板的抗振性和抗扭曲性能。

4,较长的使用寿命:与一般电路板相比,R-FPC具有更长的使用寿命和更好的性能稳定性,能够在各种恶劣的气候和环境中保持良好的性能。

5,省空间:R-FPC将硬板(PCB)与软板(FPC)结合在一起,所以它能够比传统电路板更省空间,为应用提供了更大的灵活性和设计自由度。

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R-FPC的主要应用包括手机、平板电脑、笔记本电脑、医疗仪器、汽车电子和消费电子等。由于其优异的性能和设计自由度,越来越多的企业采用R-FPC来取代传统电路板,为产品提供更优质的性能和更高的可靠性。

FPC常见的四种类型

按导体的层数和结构的不同,FPC有以下的常见四种类型:

1,单面FPC:只有一层导体,工艺简单,制作成本相对较低,一般用于消费电子、智能家居等的连接应用。

2,双面FPC:有上下两面导体,两层导体之间要建立电气连接必须通过一个桥梁--导通孔(via),导通孔是孔壁上镀铜的小洞,它可以与两面的导线相连接。这是最常见的一种FPC,广泛应用于数码相机、手持设备、液晶显示器、医疗器械、工业控制等领域。

3,多层FPC:这是一种比较复杂的结构,有至少三层导体,在不同层之间的通路需要通过导通孔连接。多层导体层构成了一种高密度、高信噪比的柔性电路板结构,具有优秀的防干扰性和抗电磁波干扰能力,它通常被用于数据传输、信号处理、控制和供电等方面,应用于移动设备、医疗器械、汽车、智能家居等领域的高端电子产品。

4,R-FPC:俗称软硬结合板,这是一种制造工艺和成本都很高的板型,兼具硬板和软板的优点,因为其优势的性能主要被应用于移动设备、汽车电子、医疗器械、航空航天等高可靠性场景。

除了以上四种常见的FPC类型外,还有一些特殊结构的板型,例如镂空板(纯铜板)、分层板等,都是因为特殊的应用场合开发出来,随着线路板技术和设备的发展,FPC的结构类型也可能会越来越多,应用场景也必将进一步扩大。

FPC的生产流程简介

FPC单双面板的生产流程如下:

单面板:开料→烘烤→贴干膜 →曝光→ 显影 →蚀刻 → 脱膜→ 前处理 → 贴覆盖膜 → 压合 → 固化→表面处理→ 电测 → 装配 → 压合 → 固化→ 文字 → 外形→ 终检→包装 出货

双面板:开料→ 烘烤→ 钻孔→ 黑孔 → VCP→ 前处理→ 贴干膜 →曝光→ 显影 → 蚀刻 → 脱膜 → 前处理→ 贴覆盖膜 → 压合 → 固化→ 表面处理→ 电测→ 装配 → 压合 → 固化→ 文字 →外形→ 终检→包装 出货

对比可以发现,因为单面板只有一层线路不需要导通孔,所以生产流程中就少了钻孔以及孔金属化的过程,其余的生产流程大致相同。

下面将对每个生产工序做个简单介绍:

开料:按照工单尺寸要求将成卷材料裁切成所需要的尺寸,主要设备就是自动开料机和手动裁切机;

烘烤:烘干基材内的水分,避免对后续生产产生涨缩、分层等影响,主要设备是烤箱,工作参数为温度120℃,2H;

钻孔:在基板上钻出工艺孔和导通孔,为后续工艺或孔金属化创造条件,同时也进行各种辅材胶或补强板的孔加工,主要设备就是钻机;

黑孔:通过黑孔制程直接在孔壁PI上沉积一层导电碳粉,代替传统沉铜,为后续镀铜创造条件,主要设备为黑孔线;

VCP:就是垂直连续电镀(Vertical conveyor plating),通过电镀铜的方式将孔壁及面铜厚度加厚至工单(客户)要求的范围,工作原理为法拉第定理(镀层厚度与电流密度、电镀时间成正比),主要设备为VCP线;

FPC柔性电路板清洗:

柔性电路板上存在多种多样的污染物,能够归成离子型与非离子型这两大类。离子型污染物在接触到环境中的湿气后,在通电时会发生电化学迁移,形成树枝状的结构体,导致出现低电阻通路,使柔性电路板的功能受损。非离子型污染物能够穿透 PCB 的绝缘层,在 PCB 板表层下产生枝晶。除了离子型和非离子型污染物之外,还有粒状污染物,像焊料球、焊料槽内的浮点、灰尘以及尘埃等,这些污染物会引发焊点质量下降、焊接时焊点拉尖、产生气孔、短路等各种不良现象。

一般来说,人们觉得清洗表面贴装组件相当困难,这是因为有时表面贴装元件和柔性电路板之间的托高高度很低,形成了极其微小的间隙,有可能截留助焊剂,致使在清洗过程中难以将助焊剂去除。其实,如果在选择清洗工艺和设备时加以留意,并且让焊接和清洁工艺得到恰当的控制,那么清洗表面贴装组件就不应存在问题,即便是使用了具有侵蚀性的助焊剂。然而必须要强调的是,在使用侵蚀性水溶性助焊剂时,良好的工艺控制是必不可少的。

鉴于柔性电路板电子制程精密焊后清洗的不同需求,合明科技在水基清洗领域拥有颇为丰富的经验,针对具有低表面张力、低离子残留、需配合不同清洗工艺使用的情况,自主研发出了相对完整的水基系列产品,精细化地对应涵盖了从半导体封装到 PCBA 组件终端,其中包含水基清洗剂和半水基清洗剂,碱性水基清洗剂以及中性水基清洗剂等。具体体现为,在同等清洗力的条件下,合明科技的兼容性更为优良,兼容的材料更为广泛;在同等兼容性的前提下,合明科技的清洗剂可清洗的锡膏种类更多(经过测试的锡膏品牌有 ALPHA、SMIC、INDIUM、SUPER-FLEX、URA、TONGFANG、JISSYU、HANDA、OFT、WTO 等;经过测试的焊料合金包括 SAC305、SAC307、6337、925 等不同成分),清洗的速度更快,离子残留更低、干净程度更好。

 

 



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