國產軟板FPC封裝流程簡介

一、FPC概述

FPC（Flexible Printed Circuit），即柔性印刷電路板，又稱軟性線路板、撓性線路板，是一種以聚酰亞胺或聚酯薄膜為基材制成的具有高度可靠性和絕佳可撓性的印刷電路板。它具有配線密度高、重量輕、厚度薄、可自由彎曲、折疊、卷繞，能在三維空間隨意移動及伸縮等特點，廣泛應用于計算機、手機、筆記本、IPAD、醫療、汽車電子、軍工等眾多產品中 。

二、國產FPC封裝流程主要環節

1. 材料準備

o    基材選擇：

§  常用的基材為聚酰亞胺（PI）和聚酯（PET）。PI基材具有較好的耐高溫性、化學穩定性和機械性能，適用于對可靠性要求較高的應用場景；PET基材相對成本較低，柔韌性也較好，可用于一些對成本較為敏感的產品。基材的厚度和性能直接影響FPC的最終質量和應用范圍。例如在一些需要承受較大彎折次數的設備連接部位，可能會選擇柔韌性更好的薄型PI基材 。

o    導電層材料：

§  主要采用銅箔作為導電層。銅箔的厚度、純度等特性對FPC的導電性能有重要影響。在一些需要高精度信號傳輸的FPC中，可能會選用高純度、薄型的銅箔，以確保信號傳輸的準確性。

o    其他輔材：

§  如膠紙的選擇也很關鍵。對于普通不需要表面貼裝技術（SMT）的板，可采用不耐高溫的膠紙（如側鍵板類）；而需要SMT的則必須選用耐高溫膠紙（如按鍵板均需SMT）。導電材料方面，普通導電膠適用于導電性要求不高的（如普通的按鍵板類），導電性能較好但價格較高的導電膠適用于導電性能要求較高且一定要使用膠紙類的（如特殊的按鍵板等）；導電布的導電性能可以，但粘性不是很理想，一般適用于按鍵板類；導電純膠是高強度導電性能物質，一般用于貼鋼片，但因其價格高不建議使用 。

2. 開料

o    柔性材料通常以滾筒方式包裝，開料時依據制造指示（MI）尺寸將大尺寸的材料分裁成需求的尺寸。這一過程需要精確控制尺寸精度，以確保后續工序的順利進行。例如，如果開料尺寸不準確，在后續的鉆孔、貼膜等工序中可能會出現對位不準的問題，從而影響產品質量。

3. 鉆孔

o    在基材上進行數控加工，鉆出通孔或定位孔。這些孔的作用是便于后續鍍銅后實現兩面銅材導通。鉆孔的精度要求很高，包括孔的直徑、位置精度等。例如，在一些高密度FPC中，孔的直徑可能非常小，需要先進的鉆孔設備和工藝來確保鉆孔質量，避免出現鉆孔偏位、孔徑偏差等問題，否則會影響到電路的連通性和信號傳輸。

4. 黑孔/電鍍

o    剛鉆好孔的板子，上下銅層是不導通的。首先經過黑孔工藝，形成導電層，然后在導電層上通過電化學方式鍍上孔銅，實現上下銅層導通。電鍍的質量會影響到孔的導電性和整個FPC的電氣性能。如果電鍍不均勻，可能會導致部分區域電阻過大，影響信號傳輸質量。

5. 貼膜/曝光

o    在電鍍好的板面上壓上感光膜，將線路圖形用光刻的方式轉移到感光膜上。這一過程中，感光膜的質量和貼膜的工藝都很重要。如果感光膜貼合不緊密或者存在氣泡等缺陷，會影響到線路圖形轉移的準確性，進而影響最終的電路圖案精度。

6. 顯影/蝕刻/退膜

o    顯影：

§  顯影工序是顯影掉沒有光刻的干膜，露出線路圖形以外的銅箔部分。顯影液的濃度、溫度以及顯影時間等因素都會影響顯影效果。如果顯影不完全，可能會導致多余的銅箔未被去除，影響電路圖案；如果顯影過度，則可能會損害到線路圖形部分的銅箔。

o    蝕刻：

§  采用化學藥水將顯影后露出的銅箔蝕刻掉。蝕刻過程需要精確控制蝕刻藥水的濃度、蝕刻時間等參數，以確保只蝕刻掉不需要的銅箔，而保留線路圖形部分的銅箔。蝕刻不均勻可能會導致線路寬度不一致，影響FPC的電氣性能。

o    退膜：

§  通過氫氧化鈉等化學試劑去掉線路圖形的干膜，露出最終線路圖形。退膜的徹底性也很關鍵，如果有殘留的干膜，可能會影響到后續的表面處理和焊接等工序。

7. 覆蓋膜的應用

o    覆蓋膜用于保護線路，提高FPC的耐用性。覆蓋膜的貼合工藝需要保證貼合緊密，無氣泡、褶皺等缺陷，否則可能會影響到線路的防護效果，在長期使用過程中可能導致線路損壞。

8. 表面處理

o    表面處理是為了提高FPC的耐用性和可焊性，使FPC能夠更好地適應各種復雜的應用環境。常見的表面處理方式有電鍍錫鉛、噴錫、化學錫、電鍍硬鎳金、電鍍軟鎳金、化學鎳金、有機保焊劑等。不同的表面處理方式適用于不同的應用需求，例如在需要良好焊接性能的部位可能會采用電鍍錫鉛或化學錫處理，而在需要高可靠性和抗氧化性能的部位可能會采用電鍍硬鎳金或化學鎳金處理。

三、質量控制貫穿整個流程

在國產FPC封裝的每一道工序中，質量控制都至關重要。從原材料的檢驗，到每一道工序后的檢測，都需要嚴格把關。例如，在開料后要檢查材料的尺寸精度、表面質量等；鉆孔后要檢查孔的質量；在貼膜、曝光、顯影、蝕刻等工序后要檢查線路圖案的精度；電鍍后要檢測電鍍層的厚度、均勻性等；覆蓋膜貼合后要檢查貼合質量；表面處理后要檢測可焊性等性能指標。只有嚴格控制每一道工序的質量，才能生產出符合要求的FPC產品。

四、FPC柔性電路板清洗：

柔性電路板上存在多種多樣的污染物，能夠歸成離子型與非離子型這兩大類。離子型污染物在接觸到環境中的濕氣后，在通電時會發生電化學遷移，形成樹枝狀的結構體，導致出現低電阻通路，使柔性電路板的功能受損。非離子型污染物能夠穿透 PCB 的絕緣層，在 PCB 板表層下產生枝晶。除了離子型和非離子型污染物之外，還有粒狀污染物，像焊料球、焊料槽內的浮點、灰塵以及塵埃等，這些污染物會引發焊點質量下降、焊接時焊點拉尖、產生氣孔、短路等各種不良現象。

一般來說，人們覺得清洗表面貼裝組件相當困難，這是因為有時表面貼裝元件和柔性電路板之間的托高高度很低，形成了極其微小的間隙，有可能截留助焊劑，致使在清洗過程中難以將助焊劑去除。其實，如果在選擇清洗工藝和設備時加以留意，并且讓焊接和清潔工藝得到恰當的控制，那么清洗表面貼裝組件就不應存在問題，即便是使用了具有侵蝕性的助焊劑。然而必須要強調的是，在使用侵蝕性水溶性助焊劑時，良好的工藝控制是必不可少的。

鑒于柔性電路板電子制程精密焊后清洗的不同需求，合明科技在水基清洗領域擁有頗為豐富的經驗，針對具有低表面張力、低離子殘留、需配合不同清洗工藝使用的情況，自主研發出了相對完整的水基系列產品，精細化地對應涵蓋了從半導體封裝到 PCBA 組件終端，其中包含水基清洗劑和半水基清洗劑，堿性水基清洗劑以及中性水基清洗劑等。具體體現為，在同等清洗力的條件下，合明科技的兼容性更為優良，兼容的材料更為廣泛；在同等兼容性的前提下，合明科技的清洗劑可清洗的錫膏種類更多（經過測試的錫膏品牌有 ALPHA、SMIC、INDIUM、SUPER-FLEX、URA、TONGFANG、JISSYU、HANDA、OFT、WTO 等；經過測試的焊料合金包括 SAC305、SAC307、6337、925 等不同成分），清洗的速度更快，離子殘留更低、干凈程度更好。