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1、FPC培训教材-版本:B-目 录第一章 概述 3第二章 FPC材料简介 6第三章 FPC材料分析与选择 8 第四章 FPCB制程简介 11第五章 FPC技术指标 13第六章 FPC模具 15第七章 FPC包装与储存 17第八章 FPC测试 18第九章 零组件知识的介绍 19第十章 我司FPC的优势 21第十一章 FPC询价单的填写及要求,命名方式 22第十二章 报价知识介绍 24第十三章 进阶工艺介绍 27第一节 干膜与曝光技术介绍 27 第二节 显影 蚀刻 去膜技术介绍 28第三节 镀锡铅技术介绍 29第四节 PTH技术介绍 30第五节 覆盖膜层压技术介绍 31 第六节 零组件技术介绍 32
2、第十四章 公司质量系统介绍 第十五章 FPC检验规范与检验工具第一章 概 述 FPC指可挠性印刷电路板是FLEXIBLE PRINTED CIRCUIT 的英文缩写，它具有轻、薄、短、小的特点，作为一种特殊的互联技术能够满足三维组装的要求，已被广泛应用于NOTEBOOK、 LCD、手机、数码相机、计算器、航空电子以及军用电子设备中，当然它也有初始成本高以及不易更改和修复等缺点。FPCB根据其结构可分为两个类别与五种类型：一、 就类别分：1. 在安装过程中能经受扰曲，即固定式之可挠性能力即我们常说的静态FPC例如:汽车仪表盘上的FPC2. 能经受布设总图规定的连续多次扰曲，即局部式之可挠性能力，
3、通常不适用于2层以上导线层的印刷板。即我们通常所说的动态FPC。例如：用在打印机上打印头的FPC二、 就类型分：1. 挠性单面板其结构如下 2. 挠性双面印刷板 双面板(标准板) 有静电屏壁层的双面板不论是单面板还是双面板，只要客户要求，均可以进行零组件组装。3. 挠性多层板4. 刚挠多层板5. 刚挠或挠性组合印制板三、 FPC产品应用FPC产品应用市场别应用产品计算机即计算机周边产品筚记型计算机 液晶触摸显示器 消费性产品照相机 摄影机 监视器 等通讯产品大哥大 无线电话 等办公室自动化传真机 复印机 文字处理机 打卡钟 等汽车工业汽车仪表板 方向灯 引擎控制器 等航天及军用产品卫星 雷达
4、航天飞机 飞弹医疗仪器助听器 等其它金融卡 乐器 玩具 等第二章 FPC材料简介一、 挠性覆铜箔基材（）：铜箔1. 按铜箔厚度可分为0.5OZ 1OZ 2OZ 相对应为17.5um 35um 70um2. 按种类分可分为-压延铜与电解铜2.1压延铜-通常用RA表示(rolled annealed copper)特点：采用厚的铜箔多次重复压延而成，具有较高的延展性及耐弯曲性 一般用在耐弯曲的FPC板上2.2电解铜-通常用ED表示(electrolytically deposited copper)特点：用电镀的方法形成，其铜微粒结晶状态呈垂直状，利于精细线路的制作，常用在弯曲性要求较低的FPC板
5、上 ：基材(BASE FILM) 目前公司内常用到的基材有如下两种:1. 聚酯(POLYESTER)-通常说成PET，价格低廉，电气和物理性能与聚先亚氨相似，较耐潮湿，其厚度通常为15MIL，适用于-4055的工作环境，但耐高温较差，决定了它只能适用于简单的柔性PCB，不能用于有零组件的FPC板上2. 聚先亚氨(POLYIMIDE)-通常说成PI，它具有优异的耐高温性能，耐浸焊性可达260、20sec，几乎应用于所有的军事硬件和要求严格的商用设备中，但易吸潮，价格贵，其厚度通常为0.55MIL二、 覆盖膜覆盖膜-即通常所说COVERLAY，其作用是使挠性电路不受尘埃、潮气、化学药品的侵蚀以及减
6、少弯曲过程中应力的影响，主要起绝缘作用其结构可形象地用下图表示： A B C：介质薄膜1. 聚酯(POLYESTER)-其厚度通常为 1(mil)、 2(mil)2. 聚先亚氨(POLYIMIDE-其厚度通常为0.5 (mil)、 1(mil)、 2(mil)：粘结薄膜（参见后面介绍）C：离型纸-为了保护粘结薄膜不受污染另外可代替COVERLAY，还有一种工艺就是网印防焊(SOLDER MASK)，采用FPCB专用液体感光型油墨或UV光固化油墨，其厚度一般为1020um，其特点为油墨抗弯曲，而且减低了成本，简化了生产工艺。三、 粘结材料（ADHESIVE ON COVERLAYER）1. 聚酯
7、(POLYESTER)-主要用于聚酯基材的粘结材料2. 丙烯酸(ARCYLIC)-主要用于聚先亚胺基材的粘结材料3. 环氧树脂(EPOXY)-其热膨胀系数较丙烯酸小利于保证金属化孔(其厚度在0.05MM时其性能较丙烯酸好当然，无论那种黏结材料它们都具有以下两个缺点:1. 热稳定性差，与基材的热稳膨胀系数相差较大2. 数层粘结剂的厚度影响了电路的散热，也降低了FPCB的挠性和减少了挠曲寿命四、 加强板材料（STIFFENER）FPC一般材料都很薄，因而也表现的很软，但因FPC如金手指部位常因需插扒，需要一定的强度，就不得不进行加强， 这就是为什么要补强材料的原因，常会用到的补强材料有如下三种：1
8、. 聚酯(POLYESTER)-其厚度为112MIL，常用在没有焊接零件的部位2. 聚先亚氨(POLYIMIDE)-其厚度为17MIL，常用在有焊接零组件的FPC板上3. FR-4(GLASSEPOXY)其厚度为0.1MM1.6MM，常用在较厚的地方五、 背胶 背胶的作用是将FPC板部分或整个固定在机体上，目前公司内部用的背胶有如下两种：1. 3M467 胶厚2mil2. 3M468 胶厚5mil六、 补强片的胶分为两种(压敏胶与热敏胶)1. 压敏胶-只需要压力即可，此种胶是公司常用的胶 2. 热敏胶-需要经过层压机加温加压，此种胶除非客户有特别强调，如果没有尽量要求客户用压敏胶 七、 零组件
9、1. 各种LED灯2. 各种联接器3. 各种元器件 第三章 FPC材料分析与选择一、 材料分析目前我们公司选用了三个材料供货商以适应客户的需要：分别为DUPONT， TAIFLEX， TOSHIBA，DUPONT主要用在高性能、高扰曲性产品，其它两家主要用在中低扰曲性产品上。 现将三个公司材料编号分叙如下：DUPONT-目前我们公司主要采购美国DUPONT材料，其编号以FR开头，全为PI材料例如: F R 8 5 1 5 材料规格编号表示双面铜0.5oz，胶与基材为1mil 是英文RETARDANT的缩写英文FLAME的缩写TAIFLEX-目前TAIFLEX将材料分为覆盖膜与基材其编号为FLE
10、XBOND与FLEXTEC例如:FLEXBOND F D 10 35 H PI FILM TYPE THICKNESS OF ADHESIVE IN MICRON THICKNESS OF I FILM 051/2MIL 101MIL 202MIL TRANSPARENT ADHESIVE FLEXBOND PRODUCT NAME FLEXTEC X S I R 10 10 20 H JY Copper foil type PI film type Thickness of adhesive in micron Thickness of copper foil Thickness of PI
11、 film R:RA Cu E: ED Cu PI film S: single side D: double side N: Normal type double side X normal type singleTOSHIBA例如: T L F-W-521MR 材料编号 双面板 Toshiba fpc 覆铜基材例如: T F A-577HHL 材料编号Toshiba 覆盖膜 二、 FPC材料选择材料的选择主要是依据客户的要求，但有时因成本的要求常常可以稍作灵活选择，一般ED铜较 RA铜便宜，PET材料比PI材料便宜，1mil厚的基材比其它厚度材料便宜，因PET常用在要求较低的产品，故一般考
12、虑ED铜，为了减少库存常用PI材料用RA铜。下面就目前公司四大类主要产品材料的选择列表如下：材料的选择产品种类材料名称基材材质铜箔类型铜箔厚度 (OZ)基材厚度 (MIL)胶 厚 (um)备注手机板覆铜板PIRA1/21/213 覆盖膜PI-1/215半固化片-25.4LCD板覆铜板PIRA 1120双面铜箔覆盖膜PI-135NOTEBOOK板覆铜板PIRA1/2110双面铜箔覆盖膜PI- 1/225数码相机覆铜板PIRA1/2120双面铜箔覆盖膜PI-135LCD与数码相机，客户如果对扰曲性不高时，可改用ED铜来降低成本。LCD: light crystal display第四章 FPCB制
13、程简介本节重点讲述挠性单、双面板制程。一、 单面板流程图如下：COVERLAY下料钻孔(模冲定位孔)冲窗口 覆铜基材下料钻孔 化学清洗 干燥 贴膜 补强片下料成型 干燥化学清洗剥膜 蚀刻显影曝光对位COVERLAY对位 假接着 层压 烘烤 表面处理(镀锡铅 镀金 喷锡) 贴补强片 成型 品检 焊接零组件 QA检验出货包装注意事项：1、贴膜、曝光、贴COVERLAY均应在万级无尘净化条件下进行2、贴膜后至少应静置15min，但应在24h内曝光3、曝光后应冷却至1530min之后24h内显影4、贴好COVERLAY的产品应在8小时内层压完成5、冲型时，不需加温，成型后不需清洗，故作业应注意环境干净
14、、保持工作台面清洁（下同）二、 双面板流程如下： 在作双面板流程之前，有两个名词先解释一下-整板电镀与图形电镀其实单面板与双面板最主要的区别就在于双面板须PTH(PLATED THROUGH HOLE) ，而单面板则不需要。整板电镀与图型电镀就是针对双面板PTH而言，目前因我们公司整板电镀用得较多，故下面的流程就作整板电镀流程COVERLAY下料钻孔(模冲定位孔与焊点) 冲窗口双面覆铜基板下料钻孔(PTH孔) 化学清洗 干燥 化学沉铜补强片下料蚀刻显影 曝光双面对位贴膜 干燥清洗电镀 剥膜化学清洗干燥 双面COVERLAY对位假接着 层压 双面COVERLAY 烘烤 第二面银胶 烘烤 印银胶
15、烘烤 假接着 层压 烘烤 表面处理(镀锡铅 镀金 喷锡) 贴补强片 成型 品检 零组件 QA 检验注意事项： 出货 包装1、Coverlay钻孔时，程序设计应注意正、反向 2、双面板整板电镀与单板面流程相似，只是加入了化学镀铜与电镀铜三、 软硬接合板的制程随软板层数的增加，软性电路板就渐渐的失去了他FLEXIBLE的特性，由此就产生了软硬接合板，在需要扰曲的地方，设计成单面或者是双面，而在其它部位设计成多层，故其制程因其RIGID 与FLEXIBLE层数的不同而不同，也随其设计方式不同而不同，制程复杂，以下只作简单的介绍：1单双面板的分层制作-2:层与层粘接 对位-3:层压-4:镀孔-5:压覆
16、盖膜-6:零组件-7:测试-8:全检-9:QA-10:包装-11:出货第五章 FPC技术规格FPC技术能力项目工程技术能力最小线宽及线距单面板 0.075&0.075mm(3mil &3mil)双面板 以上 0.1&0.1mm(4mil &4mil)最小孔径机械钻孔0.2mm(8mil)冲制下料 0.6mm(24mil)最近孔边到孔边距离冲制下料成型为0.5mmCoverlay为0.3mm最近线路到板边缘距离钢模0.15mm(6mil)刀模0.3mm(12mil)最小焊盘0.5mm(20mil)线到焊盘最小距离0.1(4mil)最小环宽0.15(6mil)最小Slot刀模2mm*2mm钢模0.
17、5mm*0.5mm最小Coverlay开窗口刀模2mm*2mm钢模0.5mm*0.5mm机械钻孔0.8mm*1.2mm软板多层板层数4层最小丝印线宽0.3mm(12mil)FPC技术能力项目工程技术能力厚度 micro-inch 表面黏着技术能力连接器最小跨距 Min pitch 0.4mm被动组件最小组件尺寸Min0402表面处理能力 电镀锡铅100500喷锡200800化学锡2050电镀硬镍金150电镀软镍金150化学镍金15有机保焊剂一般公差项目工程技术能力导体线宽公差 一般特殊+/-0.05mm+/-0.03mm孔径公差+/-0.1mm+/-0.05mm外型公差+/-0.3mm+/-0
18、.1mm总跨距公差+/-0.1mm+/-0.05mm与长度有关冲制公差孔至孔+/-0.1mm+/-0.05孔至边缘+/-0.15mm+/-0.07线路中心至边缘+/-0.15mm+/-0.07mm曲率半径+/-0.1一般公差项目工程技术能力加工偏移精度保护胶片一般特殊感压胶+/-0.5mm+/-0.3mm补强板+/-0.5mm+/-0.3mm反折公差+/-0.5mm+/-0.3mm金手指裸露尺寸+/-0.5mm+/-0.2mm一般公差待添加的隐藏文字内容2项目工程技术能力一般特殊网印厚度银浆5-15um防焊6-15um零件插拔端+/-0.05mm+/-0.03mm材料总厚度+/-0.05mm+
19、/-0.03mmFPC材料项目常规材料特殊材料最薄材料补强片FR-40.11.6mm0.1mm0.1mmPI0.5mil,1mil,3mil,5mil,7mil0.5milPET17mil712mil1milCopperRA0.5oz,1oz2 oz0.5 ozED0.5oz,1oz2 oz0.5 ozBase filmPI0.5mil,1mil 2mil0.5milPET1mil,2mil,3mil1milCoverlayPI0.5mil,1mil,2mil2mil0.5milPET1mil,2mil2mil1milSolder mask615umAdhesive CoverlayEpoxy
20、15um,20um,25um,35um20um,35um15umArcylic不常用,特殊信赖度项目工程技术能力网印厚度一般特殊银浆5-15um防焊6-15um零件插拔端+/-0.05mm+/-0.03mm材料总厚度+/-0.05mm+/-0.03mm第六章 FPC模具FPC模具主要根据客户的尺寸要求以及产量可分为：钢模与刀模一、 刀模 A： 结构如下图 B：用途 1. 因为FPC不论是基材还是覆盖膜都有胶的存在， 打样时不能用普通的CNC进行ROUTING，用CNC进行ROUTING时胶会填充在刀具的切屑刃内造成刀具不利，从而边上会有毛边产生，不平整，此时常常用刀模进行FPC样品的成型处理。
21、2. 覆盖膜上常常有圆孔、方孔、长条型窗口，此种覆盖膜一般尺寸公差要求不高，圆孔一般用CNC钻孔，方孔与长条型窗口就常常用刀模，如果开钢模也可以，但成本高一般没必要。3. 常常尺寸公差要求在+/-0.2mm时量产也用刀模4. 补强片：背胶成型二、 钢模 A：钢模结构如下图 B：用途1. 钢模常常用在尺寸精度较高的FPC板上2. 钢模常常用在量大的FPC上3. 一般能用刀模的地方，也能用钢模，只是钢模价格贵三、 有以下几个方面刀模与钢模不能替代1. 长条型槽其宽度为0时只能用刀模，不能用钢模 2. R角小于0.5mm时需用钢模3. 圆孔一般不用模具常用CNC钻孔4. 方孔一般尺寸在2mm*2mm
22、以下者用钢模第七章包装.储存一. 成品包装方式: 二. 成品储存环境.条件: 1.自封袋 (数量50-200pcs) 防潮.防蚀.防虫害. 适用-普通小单双面板.真空包装+干燥剂.2.低胶Mylar (数量视成品大小)上下夹板真空包装. 1.镀金板:保存期限: 12个月. 适用-篓空板.易皱折薄板.温度:255 相对湿度(%):605 3.条纸捆扎 (数量50pcs/捆-再入自封袋或PE盒) 2.镀锡铅板: 适用-普通单双面板.温度:255 相对湿度(%):605 4.PE盒加盖 (标准盒=单隔.四格.八格.或订制) 保存期限: 6个月. 适用-外形特殊.零组件加工板.3.化锡板: 配干燥剂防
23、潮 (袋.盒.箱) 温度:10-25 相对湿度(%):605 硬纸外箱.封口胶带.捆包带 保存期限: 3个月.(无真空包装=1个月) 1 2 2 3 4 第八章 FPC测试测试项目内部测试项目和仪器测试判定依据的国际标准Electrical capability (电性能试验)Conductor resistance导线电阻-和客户协商确定JIS C 5016 7.1*Insulation resistanc表层绝缘电阻潮湿试验后KEE-QS-016(耐压/绝缘测试仪器或 高压/绝缘测试机)1*108 (100M)JIS C 5016 7.6收到时5*108 (500M)JIS C 5016
24、9.4Voltage breakdown test表层耐电压强度KEE-QS-022(耐压/绝缘测试仪)使用500伏AC电压时不击穿JIS C 5016 7.5*Continuity test断路KEE-QS-016(高压/绝缘测试机)阻值大于10 视作 断路JIS C 5016 7.7.2*Isolation test短路KEE-QS-016(高压/绝缘测试机)阻值小于10 视作 短路JIS C 5016 7.7.1Machanical capability (机械性能试验)*Peel strength剥离强度(1kgf/cm=0.98N/mm)铜箔导体KEE-QS-009(拉力计)0.5k
25、gf/cmJIS C 5016 8.1覆盖膜0.35kgf/cmJIS C 5016 8.1 B增强板热敏胶0.35kgf/cm;压敏胶0.15kgf/cmJIS C 5016 8.1 B半固化片0.7kgf/cmJIS C 5016 8.1*Ahhesion of plating电镀层接着强度在电镀层表面上压贴一层杆压胶带,再用手拉法垂直撕起. (3M牌600#)不能出现镀层或铜层的残粒JIS C 5016 8.4 或IPC-TM-650 2.4.1Bending flexibility耐弯曲性KEE-QS-025(FPC弯曲性测试机)条件和判定标准依据客户要求JIS C 5016 8.6F
26、lexibility endurance耐折曲性KEE-QS-026(FPC折曲性测试机)条件和判定标准依据客户要求JIS C 5016 8.7Environmental capability (环境测试)Temperature test温度循环-限耐高温材料-653/ 30min, 2015/ 1015min1253/ 30min, 2015/ 1015min孔的电阻变化应不超过20%JIS C 5016 9.1 (100 circle)Humidity test湿度试验常态60/ 90%/ 1000hr孔的电阻变化应不超过20%JIS C 5016 9.5温/湿度循环-JIS C 5016
27、 9.4Thermal shock test热冲击-限耐高温材料浸高温260+5/-0/ 35sec, 205/ 15sec孔的电阻变化应不超过20%JIS C 5016 9.3 (100 circle)低/高温循环-653/ 30min, 1753/ 30min孔的电阻变化应不超过20%JIS C 5016 9.2 (100 circle)镀铜金属化孔-JIS C 5016 10.2Others relevant item (其它相关测试项目)*Solderability 焊锡性 (可焊性)-限耐高温材料KEE-QS-003(焊锡炉)湿润面积应大于覆盖总面积的95%JIS C 5016 10
28、.4或J-STD-003Thermal stress热应力试验-限耐高温材料KEE-QS-29(锡炉热冲击)无脱层, 起泡嗄扭曲等现象发生IPC-TM-650 2.6.8Chemical耐药品性KEE-QS-29(异丙醇溶液浸泡)不应有气泡或分层, 标记字符被破坏;阻抗变化率20%以内.JIS C 5016 10.5Ionic test离子洁净度 (清洁度)75%异丙醇,25%蒸馏水混合液萃取, 测量萃取液的导电性, 把测试结果转化为氯离子浓度. (可委外测试)NaCl less than 1.2ug/cm2IPC-TM-650 2.3.25 Organic contamination有机物污
29、染-判定标准依据客户要求IPC-TM-650 2.3.38Fungus Resistance耐霉性-判定标准依据客户要求IPC-TM-650 2.6.11.测试频率: * 表示每一批都要测试的项目; 表示客户有要求的时候才做的测试项目.其它测试项目,在下列情况下须测试: 每半年列行作一次; 材料或制作条件有比较大的变更 (影响其测试效果的特性条件有被变更时).2.以上的测试项目根据产品特性或客户要求可分别在下面三种情况下进行: 原材料; 半成品(WIP), 成品 (FG).3. 焊锡性测试的说明:凡是下游组装须要焊接的FPC应执行此试验;而某些压入式无须焊接的FPC类,不必进行此试验项目.4.
30、 耐弯或折曲性测试的说明:只适用于产品有这种动态使用的FPC产品,比如手机,打印机的部分FPC;当然客户有要求除外.5.对暂且或仪器故障没有条件测试的, 可委外测试, 比如原材料厂家, 并要求其提供正式的测试原始记录数据.6.客户有特殊要求的项目或条件的可经双方商议确定. 7.上述测试项目完成后均要保留相关测试记录.文件编号:KEE-QS-031版本:A生效日期:2002.09.01制作:审核:核准第1页共1页第九章 零组件知识的介绍FPC产品的制作常常因客户的需要在上面组装电子零件即我常常说的零组件，零组件的种类有很多种，下面就我们常常遇到的LED与CONNECTOR 简单的介绍：LED简介
31、：A. LED就是我们常说的发光二极管1. 按照LED的构装方式可分为穿孔型与SMT型2. 按照结构分可分为单色与双色3. 按颜色分可分为很多如:红色，蓝色， 黄色等等4. 按脚距分可分为标准型与非标准型两种B. 当客户的FPC产品需要组装LED时需提供如下数据1. LED的型号：包括供应的名称2. LED的极性：因LED有正负极，组装反了LED将不发光， 另外LED的极性相对应与FPC匹配的位置要图标说明3. LED颜色的位置与FPC位置的匹配： 需图标说明以防位置错误4. LED焊接时的耐温条件5. 当然由客户提供一块样板并提供零组件就更好C. 了解几个专业术语1. 最大正向电流-LED承受的由正极到负极最大电流2. 正向最大电流峰值-LED徇间承受的最大电流3. 最大反向电压-LED反向不导电但当反向电压过高时，LED被击穿而导通，这个临界点电压就是最大反向电压我们另外一种常常用到的电子零组件就是CONNECTOR， 它因为是一种非永久性连结，所以种类很多，用途很广， 以下就几种简单的分类并介绍：A. CONNECTOR的
