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柔性线路板(FPC)封装制造的工艺流程与FPC柔性电路板清洗介绍

合明科技 👁 1755 Tags:柔性线路板FPCFPC柔性电路板清洗

柔性线路板(FPC)封装制造的工艺流程

一、材料准备

FPC生产从材料准备开始,主要材料包括柔性基材、导电材料和绝缘材料等,这些材料通常以卷状供应。首先,利用分条机或分片机进行材料宽度的修正或分条处理,以满足各种产品尺寸需求。例如,常见的柔性基材有聚酰亚胺薄膜等,它是FPC能实现柔性的重要基础;导电材料多采用铜箔,作为形成电路的主要导电部件;绝缘材料也常用聚酰亚胺薄膜,起到隔离电路和保护电路的作用 。

二、冲孔与钻孔

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FPC材料柔软、屈服强度低,在冲孔和钻孔时容易产生胶渣和熔融现象。为解决此问题,制造商多采用排屑能力强的机械钻机。这一步对于在FPC上形成导通孔或特定形状的孔非常关键,导通孔能实现不同层电路的连接,保证信号传输等功能在多层FPC中的实现 。

三、除胶渣镀铜

若FPC是双面、多层或刚挠结合板等需要金属化处理的类型,在钻孔后要进行一系列工序,如等离子处理、化学除胶渣、化学沉铜和电镀铜等,目的在于在孔壁上形成均匀的金属镀层。化学除胶渣能够完全清除钻孔过程中在孔壁产生的胶渣等杂物,确保后续金属能良好附着;化学沉铜在孔壁上先沉积一层很薄的铜,电镀铜则进一步加厚这一铜层,使孔壁金属化的效果满足电气导通等性能要求。

四、图形转移(减成法)

完成金属化处理后进行图形转移,这是通过干膜和曝光显影等步骤将底片上的线路数据转移到柔性电路板上的过程。干膜对制程变异和脏污的容忍度较高,所以多数柔性板制造商青睐这种图像转移介质。曝光过程是利用特定光源使干膜上受到底片线路图案遮挡的部分未被聚合,而其余部分被聚合;显影则是将未被聚合的部分(即不需要的干膜部分)利用显影液冲洗掉,只留下与所需线路对应的干膜,由此将线路图案初步转移到FPC上。

五、蚀刻和退膜

图形转移之后就进行蚀刻和退膜。蚀刻是通过化学反应将不需要的氧化物和铜去除掉,形成设计所需的线路图案,常用的蚀刻剂会选择性地与铜发生反应,将未被干膜保护的铜去除;退膜则是利用退膜液将作为耗材的干膜冲刷去除,随后用水洗和干燥等完成最终处理。经过这一步,FPC上就形成了完整的电路图案。

六、贴保护膜

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蚀刻和退膜后,为保护线路板不受损伤,要贴覆保护膜,选择性覆盖保护区域、露出组装区域。保护膜防止线路板在后续加工、运输和使用过程中被划伤或受到其他物理损害,确保线路的完整性和电路性能的稳定性,例如在一些容易与其他部件发生摩擦的区域可以通过贴保护膜来避免不必要的损伤。

七、压合

在贴好保护膜后要进行压合处理,在洁净室内将补强材料、覆盖膜、线路层、粘合剂等材料预叠在一起,通过高温高压处理,压合成一个整体。压合能使不同层的结构紧密结合,提供机械强度,保证FPC在日常使用和各种复杂工作条件下不会出现分层等情况。例如在一些需要弯折或者承受应力的部位通过压合结合补强材料等就能提高FPC的整体抵抗能力 。

八、表面处理阶段(沉金)

压合完成后要对板面进行镍金镀层的沉金处理,此举可以增加产品的耐酸盐碱性能,提升可焊性。在表面形成镍金层后,在后续进行电子元件焊接时,焊料能更好地附着在上面,形成稳固的连接,从而保证电路连接的可靠性和电气性能的稳定性。不同情况下对镍金层的厚度等要求可能会有所不同 。

九、文字制作

这个过程主要是在FPC上制作出相关的文字标识,如产品型号、生产批次等。一般采用丝印原理,通过特定的网版和油墨将文字印刷到FPC指定位置。这样做的目的一是便于对产品进行识别、管理和追溯,二是能满足客户对标识信息的需求,在产品的整个生产制造和使用周期中起到重要的标识作用。

十、电气测试

在之前所有加工步骤完成后需要利用探针进行电路板的电气测试,主要检测是否存在开路(线路中断)、短路(不应连接的线路连接在一起)等品质不良现象。这一测试是评估FPC是否满足设计电气性能要求的关键步骤,如果存在开路或者短路等问题则需要对产品进行修复或者报废处理,以保障产品的可靠性和交付质量。

十 一、辅料装配

电气测试完成后,使用自动化设备为电路板贴上胶纸、钢片、FP4等辅料。辅料是为了满足FPC不同的功能和使用要求,例如胶纸可以达到固定线路或增强线路板机械性能等目的;钢片可以提高FPC的机械强度,在一些需要局部增强硬度和刚性的地方发挥作用;FP4(虽然具体成分和功能可能取决于具体应用)也是为了配合FPC在特定产品中的功能需求而进行装配。

十二、成型阶段

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这一阶段是通过模具冲压或激光烧蚀等方式将大工作板加工成符合客户要求的尺寸规格。模具冲压适合大规模生产,效率较高,能快速成型出一致的产品形状;激光烧蚀则在一些精度要求高、形状复杂且对切割边缘质量要求较高的情况下使用,最终将FPC加工成满足特定产品组装需求的外形形状和尺寸大小。

十三、质量检查阶段(FQC检查)

将加工成成品的柔性电路板按照客户要求和行业标准进行全面检查,主要是挑出不良品以确保产品质量。检查项目包含外观方面,如是否有划伤、缺损;尺寸是否符合规定;电气性能是否再次达标(因为之前的测试工序后可能在后续加工里有变化)等,只有通过这一关卡的FPC才能最终被认为是合格产品,交付客户使用 。

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,有可能残留助焊剂,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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