FCCL基礎(chǔ)介紹PPT課件

1、1 撓撓 性性 覆覆 銅銅 板板 Flexible Copper Clad Laminater 2 背景：背景： 覆銅板，一般分為剛性覆銅板和撓性覆銅板兩大覆銅板，一般分為剛性覆銅板和撓性覆銅板兩大 類。撓性覆銅板（類。撓性覆銅板（FCCL）是由導(dǎo)體材料（如銅箔）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（撓性印制電路（FPC），），廣泛用于各種電子產(chǎn)品。廣泛用于各種電子產(chǎn)品。 國外撓性印制板的研發(fā)，始于國外撓性印制板的研發(fā)，始于50年代，到年代，到70年代開年代開 始產(chǎn)量化。目前，美國、日本、歐洲已大量生

2、產(chǎn)，應(yīng)始產(chǎn)量化。目前，美國、日本、歐洲已大量生產(chǎn)，應(yīng) 用相當(dāng)普遍。用相當(dāng)普遍。 國內(nèi)，從國內(nèi)，從80年代開始研發(fā)，目前雖有一些單位在年代開始研發(fā)，目前雖有一些單位在 生產(chǎn)、應(yīng)用，但總體來說，規(guī)模較小，水平偏低。生產(chǎn)、應(yīng)用，但總體來說，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，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， 對撓性覆銅板的需求迅速增大，前景看好！對撓性覆銅板的需求迅速增大，前景看好！ 3 FPC特性輕薄短小 n輕輕: :重量比重量比 PCB (PCB (硬板硬板)

3、)輕輕 可以減少最終產(chǎn)品的重量 n薄薄: :厚度比厚度比PCBPCB薄薄 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 n短短: :組裝組裝工工時(shí)時(shí)短短 所有線路都配置完成.省去多余排線的連接工作 n小小: :體積體積比比PCBPCB小小 可以有效降低產(chǎn)品體積.增加攜帶上的便利性 4 FPC的產(chǎn)品應(yīng)用 nCD隨身聽 n行動(dòng)電話 n其他一些電子、電器產(chǎn)品 5 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 6 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）。 7 聚酯膜具有優(yōu)秀的抗

4、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。 CC OO OOCH2CH2 n 8 聚酰亞胺膜，最早是美國杜邦公司（Du Pont）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 Apical AH）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。 9 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。 （

5、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比，見表2 10 表 2 標(biāo)準(zhǔn)型高 尺 寸 穩(wěn) 定 性 低濕 膨脹 性 用于TAB 拉伸強(qiáng)度Mpa245304300520 拉伸率%100904042 抗拉彈性率Mpa31854116600

6、09114 抗撕裂傳播g/mm280280330 熱收縮率%0.090.080.060.1 線膨脹系數(shù)ppm/k27161212 吸水率%2.52.11.21.4 濕度膨脹系ppm/ % 2014612 體積電阻cm 1016101610161017 表面電阻 1016101610161017 介電常數(shù)3.33.23.13.5 介質(zhì)損耗0.0050.0040.0040.0013 特性單位聚酰亞胺膜 11 表3 聚酰亞胺膜主要生產(chǎn)廠商 廠商商品名稱特點(diǎn) Kapton H傳統(tǒng)商品 Kapton E高尺寸穩(wěn)定性、低吸濕性 Apical AH傳統(tǒng)商品 Apical NPI尺寸穩(wěn)定性、低吸濕性 Apic

7、al HP高尺寸穩(wěn)定性、低吸濕性 UPILEX S 高尺寸穩(wěn)定性、低吸濕性 U液態(tài)樹脂液態(tài)聚酰亞胺 三井化學(xué)（日）NEOFLEX供制造無膠粘劑型撓性覆銅板 新日鐵化學(xué)（日）ESPANEX供制造無膠粘劑型撓性覆銅板 日東電工（日）JR 3000P液態(tài)聚酰亞胺 杜邦（美） 鐘淵化學(xué)（日） 宇部興產(chǎn)（日） 12 2、導(dǎo)體材料 參照J(rèn)PCA-BM03-2003標(biāo)準(zhǔn)。 種類級別特點(diǎn) R1冷壓延銅箔 R2輕冷壓延銅箔 R3退火壓延銅箔 E1標(biāo)準(zhǔn)電解銅箔 E2高延展性電解銅箔 E3高溫延伸性電解銅箔 壓延銅 箔 電解銅 箔 表4 銅箔種類和級別* 13 3、 膠粘劑（Adhesive） 用于撓性覆銅板的膠粘

8、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？ 14 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。 15 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)了無膠粘劑型撓 性覆銅板（二層法）。從此，各種無膠粘劑型的撓性覆 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

9、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 16 5.1 流延法（Cast Process） 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)度不僅絕對值高， 而且在高溫高濕條件下，穩(wěn)定、可靠。 17 5.2 噴鍍法（plating process） 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。 18 5.3化學(xué)鍍/電鍍法 化學(xué)鍍/電鍍法工序很簡單。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

10、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。 19 5.4層壓法（Lamination Process） 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。 20 結(jié)合我司現(xiàn)有FCCL產(chǎn)品介紹生 產(chǎn)過程中的工藝控制要點(diǎn) 21 涂覆：涂覆： 膠層厚度控制 設(shè)備通過壓力感應(yīng)裝置，將壓力信號 傳到主機(jī)。主機(jī)根據(jù)壓力調(diào)節(jié)涂頭間隙， 完成對涂覆厚度的控制。 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

11、的張力。 你能說出是哪6個(gè)，以及各自控制階段嗎？ 22 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 長度來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，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。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。 23 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。 溫度對貼合效果的影響？ 壓力對貼合效果的影響？ 24 熟化熟化： 從半成品到成品的后處理烘烤 板材經(jīng)過烘烤，使

12、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，有沒有效果？ 25 分條分條： 對熟化后的產(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。 26 目檢：目檢： n對分條完畢的基板進(jìn)行外觀檢查，判斷優(yōu) 劣，劃分等級，剔除有缺陷部分基板。 n將分條完畢、不定長的基板分為100m或 50m，使之成為可出貨之成品。 n 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

13、要 用六寸管，你知道為什么嗎？ 27 產(chǎn)品性能：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廠家對彎曲部位的線 路設(shè)計(jì)） 2、尺寸穩(wěn)定性 即基材經(jīng)過一些濕、熱處理后尺寸的變 化率。 28 尺寸穩(wěn)定性對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COVERLAY和膠膜而言， 其過大過小均將影響成品質(zhì)量，過大則縮 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。過小則粘 合力不夠，且在下游鍍錫、噴

14、錫，鍍金、 化金過程中易產(chǎn)生滲透現(xiàn)象。 29 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。 30 FPC工藝制程參數(shù)：在產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中，F(xiàn)CCL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