FPC (joustava piirilevy) on polyimidi- tai polyesteriohutkalvoista valmistettu erittäin luotettava ja joustava piirilevy. Sille on ominaista korkea johdotustiheys, keveys, ohuus ja erinomainen taivutusjoustavuus.
Ennen kuin paljastamme FPC-valmistuksen mysteerin, meidän on tiedettävä, että joustavan painetun piirin (FPC) materiaalit ovat eristyskalvo, johdin ja liima. Eristyskalvo muodostaa piirin pohjakerroksen ja liima kiinnittää kuparifolion eristyskerrokseen. Monikerroksisissa malleissa se on liitetty yhteen sisäkerrosten kanssa. Niitä käytetään myös suojakalvoina piirin eristämiseksi pölyltä ja kosteudelta sekä rasituksen vähentämiseksi taivutuksen aikana. Kuparifolio muodostaa johtavan kerroksen. Joissakin joustavissa piireissä käytetään jäykkiä alumiinista tai ruostumattomasta teräksestä valmistettuja komponentteja mittapysyvyyden, komponenttien ja johtojen fyysisen tuen sekä jännityksen lievityksen varmistamiseksi. Liimoja käytetään jäykkien komponenttien liittämiseen joustavaan piiriin. Lisäksi toinen joustavissa piireissä joskus käytetty materiaali on liimakerroskalvo, joka on päällystetty liimalla eristävän ohutkalvon molemmilta puolilta. Liimakerroskalvo tarjoaa ympäristönsuojelua, elektronisen eristystoiminnon, poistaa tarpeen lisäkalvokerrokselle ja mahdollistaa monikerroksisten piirien luomisen vähemmillä liimakerroksilla. Eristyskalvomateriaaleja on monenlaisia, mutta eniten käytettyjä ovat polyimidi- ja polyesterimateriaalit. Yhdysvalloissa 80 % kaikista joustavien piirien valmistajista käyttää polyimidikalvomateriaaleja, kun taas noin 20 % käyttää polyesterikalvomateriaaleja. Polyimidimateriaalit ovat palamattomia, mittapysyviä, niillä on korkea vetolujuus ja ne kestävät juotoslämpötiloja. Polyesterillä, joka tunnetaan myös nimellä polyeteenitereftalaatti (PET), on samanlaiset fysikaaliset ominaisuudet kuin polyimidillä, mukaan lukien alhainen dielektrisyysvakio ja minimaalinen kosteuden imeytyminen. Se ei kuitenkaan sovellu korkeisiin lämpötiloihin, koska sen sulamispiste on 250 °C ja lasittumislämpötila (Tg) 80 °C. Nämä rajoitukset rajoittavat niiden käyttöä sovelluksissa, jotka vaativat laajaa päästä päähän -juottamista. Matalien lämpötilojen sovelluksissa ne ovat jäykkiä. Siitä huolimatta ne soveltuvat edelleen käytettäväksi tuotteissa, kuten puhelimissa ja muissa laitteissa, joiden ei tarvitse altistua ankarille ympäristöille. Polyimidieristekalvot yhdistetään tyypillisesti polyimidi- tai akryyliliimoihin, kun taas polyesterieristemateriaalit yhdistetään polyesteriliimoihin. Näiden samanlaisten ominaisuuksien omaavien materiaalien yhdistämisen etuihin kuuluu mittapysyvyys juottamisen tai useiden laminointisyklien jälkeen. Muita tärkeitä liimojen ominaisuuksia ovat alhainen dielektrisyysvakio, korkea eristysresistanssi, korkea lasittumislämpötila ja alhainen kosteuden imeytymisnopeus. Kuparifolio soveltuu johtimeksi joustavissa piireissä. Se voidaan valmistaa galvanoinnilla tai sähköpinnoituksella (ED).
Sähköpinnoituksella valmistetun kuparifolion toisella puolella on kiiltävä pinta, kun taas toisella puolella on prosessoinnin vuoksi himmeä ulkonäkö. Se on joustava materiaali, jota voidaan valmistaa eri paksuuksina ja leveyksinä. ED-kuparifolion himmeä puoli altistetaan usein erikoiskäsittelyille sen tarttuvuusominaisuuksien parantamiseksi. Joustavuutensa lisäksi taotulla kuparifoliolla on myös kovuuden ja sileyden ominaisuudet, minkä ansiosta se soveltuu sovelluksiin, jotka vaativat dynaamista taivutusta. Liimaa voidaan eristyskalvojen johtaviin materiaaleihin liimaamisen lisäksi käyttää myös pinnoitekerroksena suoja- ja peittämistarkoituksiin. Näiden kahden tärkein ero on käytetyssä levitysmenetelmässä. Eristyskalvon päällä oleva liimapinnoite on tarkoitettu muodostamaan pinottu piirirakenne. Liiman pinnoituksessa käytetään seulontatekniikkaa. Kaikki pinotut rakenteet eivät sisällä liimaa, ja liimaamattomat rakenteet muodostavat ohuempia ja joustavampia piirejä. Liimapohjaisiin pinottuihin rakenteisiin verrattuna sillä on parempi lämmönjohtavuus. Liimattomat joustavat piirit ovat ohuita ja joustavia, ja liiman lämmönkestävyyden puuttumisen ansiosta niitä voidaan käyttää työympäristöissä, joissa liimapohjaisia pinottuja rakenteita ei voida käyttää. Seuraavaksi seuraa jalanjälkiämme ja valmistaudu purkamaan FPC-levyjen (Flexible Printed Circuit) valmistusprosessi.
FPC:n (joustavan piirilevyn) valmistusprosessi
Materiaalin leikkaus
Jätteen minimoimiseksi jokainen FPC:n tuotantoprosessi sisältää perusmateriaalin alkuleikkauksen. Tarkka leikkaus materiaalin käsittelyn aikana auttaa välttämään ylimääräisen materiaalin aiheuttamaa jätettä. Kemiallinen puhdistus Tämä vaihe on ensisijaisesti tarkoitettu oksidikerroksen poistamiseen johtavasta perusmateriaalista ja kuparifolion pinnasta. Jos oksidikerrosta ei puhdisteta, se voi johtaa FPC:n jatkuvaan hapettumiseen käytön aikana, mikä lyhentää sen käyttöikää. Siksi puhdistus on välttämätöntä piirilevyn pitkän aikavälin luotettavuuden ja vakauden varmistamiseksi ja hapettumisesta aiheutuvien häviöiden vähentämiseksi.Sisäkerroksen korroosionestokuiva kalvo (FPC)
Ensin kalvolle luodaan piirikuvio. Sitten korroosionestoaineella (valoherkällä kalvolla) varustettu kalvo kohdistetaan pohjamateriaaliin ja valotuskoneella valotetaan piirikuvio kalvosta pohjamateriaaliin. Tämä siirtää piirikuvion kuparifoliolle.Happosyövytys (FPC-etsaus)
FPC-pehmeiden levyjen valmistuksessa kemialliseen syövytykseen käytetään yleisesti happoliuoksia, kuten suolahappoa tai rikkihappoa. Kovien piirien syövytykseen käytetään kuitenkin usein emäksisiä liuoksia, kuten ammoniakkivettä, koska ne reagoivat happamiin ominaisuuksiin helpommin.Kemiallinen puhdistus
Tämän vaiheen tarkoituksena on estää syövytysprosessista jäljelle jääneen liuoksen jääminen piiriin ja poistaa FPC:n pinnalta mahdolliset epäpuhtaudet plasmapuhdistuksen avulla.Sisäkerroksen peitekalvon kohdistus
Ennen edellä mainittuja vaiheita pehmeän piirilevyn peitekalvo on muotoiltava vastaavasti ja kohdistettava FPC:n kanssa. Sitten peitekalvo kiinnitetään alustavasti juotoskolvilla tyynyihin.Laminointi
Tuotantoprosessin aikana laminointi jaetaan tyypillisesti nopeaan laminointiin ja hitaaseen laminointiin. Nopeaa laminointia käytetään yleisesti alkulaminointiin, ja suurin sallittu paksuus määritetään standardiviitteiden perusteella. Laminoinnin valmistuttua tuote tarkastetaan kuplien tai liiman ylivuodon varalta.Leivonta
Tämä vaihe sisältää korkean lämpötilan käsittelyn, joka helpottaa liiman virtausta ja tasoittumista piirilevyn ja peitekalvon välillä varmistaen täydellisemmän liitoksen. Liima sulaa ja täyttää kuparifolion ja peitekalvon väliset raot, jolloin ne liimautuvat tiiviisti yhteen korkean lämpötilan paistamisen jälkeen.
Merkkien tulostus FPC-piirilevylle
FPC:n (joustavan piirilevyn) valmistusprosessiin kuuluu myös merkkien siirtäminen kalvosta verkkoseulalle ja merkkien painaminen FPC:lle seulalla. Tähän prosessiin kuuluu myös tulostustulosten tarkastaminen sen varmistamiseksi, ettei merkkejä puutu tai niitä paineta riittävästi.FPC:n (Flexible Printed Circuit Board) pintakäsittelyn perustavanlaatuinen tarkoitus on varmistaa hyvä juotettavuus tai sähköinen suorituskyky. Koska kupari esiintyy luonnossa yleensä oksidien muodossa ilmassa, se ei todennäköisesti säily alkuperäisessä kupariolomuodossaan pitkään, joten se tarvitsee muita käsittelyjä. FPC:n yleisimmät pintakäsittelyprosessit ovat seuraavat:
Kuumailmatasaus (HASL)
Kuumailmatasoitus, joka tunnetaan myös nimellä kuumailmajuotteiden tasoitus (yleisesti tunnettu nimellä HASL), on prosessi, jossa sula juote (lyijy) päällystetään piirilevyn pinnalle ja sitten kuumennetaan ja puristetaan kuumalla ilmalla, jolloin muodostuu pinnoitekerros, joka on sekä kestävä kuparin hapettumiselle että tarjoaa hyvän juotettavuuden. Kuumailmatasoituksen aikana juotteen ja kuparin liitoskohtaan muodostuu kupari-tinan metallien välinen yhdiste. Piirilevy upotetaan sulaan juotteeseen kuumailmatasoituksen aikana; ilmaveitsi puhaltaa nestemäisen juotteen tasaiseksi ennen sen jähmettymistä; ilmaveitsi minimoi puolikuun muotoisen juotteen muodostumisen kuparin pinnalla ja estää juotteen siltautumisen.Orgaaniset juotettavuuden säilöntäaineet (OSP)
OSP on RoHS-direktiivin vaatimusten mukainen FPC-pintakäsittelyprosessi. Yksinkertaisesti sanottuna OSP on kemiallinen menetelmä orgaanisen kalvon kasvattamiseksi puhtaalle, paljaalle kuparipinnalle. Tällä kalvolla on hapettumisenesto-, lämmönkestävyys- ja kosteudenkestävyysominaisuuksia, jotka suojaavat kuparipintaa lisäruostumiselta (hapettumiselta tai sulfidoitumiselta) normaaleissa ympäristöolosuhteissa. Seuraavissa korkean lämpötilan juotosprosesseissa tämä suojakalvo on kuitenkin poistettava helposti ja nopeasti juoksutuksella, jotta paljastunut puhdas kuparipinta voi välittömästi muodostaa vahvan juotosliitoksen.Täysilevyinen sähkötön nikkeli-kulta (ENIG)
Täysimittaisessa ENIG-pinnoituksessa piirilevyn pintajohtimelle kerrostetaan ensin nikkelikerros ja sen jälkeen kultakerros. Nikkelipinnoituksen päätarkoitus on estää kullan ja kuparin välinen diffuusio. Nykyisiä ENIG-prosesseja on kahdenlaisia: pehmeä kulta (puhdas kulta, ulkonäöltään himmeä) ja kova kulta (sileä ja kova pinta, kulutusta kestävä, sisältää kobolttia ja muita alkuaineita, ulkonäöltään kirkas). Pehmeää kultaa käytetään pääasiassa johdinten liittämiseen sirupakkauksissa, kun taas kovaa kultaa käytetään pääasiassa juottamattomiin sähköliitäntöihin.Immersion Gold (ENIG)
Upotuskultauksessa kuparipinta päällystetään paksulla sähköä johtavalla nikkeli-kultaseoskerroksella, joka tarjoaa piirilevylle pitkäaikaisen suojan. Lisäksi upotuskulta kestää ympäristöolosuhteita paremmin kuin muut pintakäsittelymenetelmät. Upotuskulta voi myös estää kuparin liukenemisen, mikä on hyödyllistä lyijyttömässä kokoonpanossa.Upotustina (ENIG)
Koska kaikki nykyiset juotokset ovat tinapohjaisia, ohut kerros voi vastata minkä tahansa tyyppistä juotetta. Upotustina muodostaa tasaisen kupari-tinan välisen yhdisteen, mikä antaa sille erinomaisen juotettavuuden kuten kuumailmatasoitus ilman kuumailmatasoitukseen liittyviä tasaisuusongelmia. Upotustinalla päällystettyjä piirilevyjä ei tule varastoida liian kauan, ja ne on koottava tinan upotusjärjestyksessä.Immersion Silver (ENIG)
Upotushopea on prosessi, joka sijoittuu orgaanisen pinnoituksen ja kemiallisen nikkeli-/kultauspinnoituksen välimaastoon. Prosessi on yksinkertainen ja nopea. Vaikka hopea altistuisi kuumille, kosteille ja saastuneille ympäristöille, se säilyttää hyvän juotettavuuden, mutta saattaa menettää kiiltonsa. Upotushopealla ei ole samaa fyysistä lujuutta kuin kemiallisella nikkeli-/kultauspinnoituksella, koska hopean alla ei ole nikkelikerrosta.Kemiallinen nikkeli-palladium-kulta (ENIG)
Kemiallisessa nikkeli-palladiumkullassa nikkelin ja kullan väliin lisätään upotuskultaan verrattuna palladiumkerros. Palladium voi estää siirtymäreaktioiden aiheuttamaa korroosiota ja valmistaa kullatusta. Kulta peittää palladiumin tiiviisti ja tarjoaa hyvän kosketuspinnan.Kova kullan galvanointi
Kovakullatusta käytetään parantamaan kulutuskestävyyttä ja lisäämään tuotteiden lisäysten ja poistojen määrää.Lopputarkastus
Tämä on viimeinen ratkaiseva vaihe joustavien painettujen piirilevyjen (FPC) valmistusprosessissa, jossa kaikki FPC-levyt on tarkastettava tuotantotiloissa laadun ja suorituskyvyn varmistamiseksi. Tällä hetkellä kotimainen FPC-laaduntarkastus perustuu pitkälti manuaaliseen visuaaliseen tarkastukseen, joka on kallista ja tehotonta. FPC-suorituskyvyn testaamiseen ja validointiin voimme kuitenkin käyttää seuraavia menetelmiä.Sähköinen testaus (FPC)
Sähköisen jatkuvuuden testi: Käytetään tarkistamaan, onko joustavan painetun piirin (FPC) johdot ja liitäntäpisteet kytketty oikein. Tässä testissä käytetään tyypillisesti jatkuvuustestausta tai naulapohjatestausta piirin liitettävyyden tarkistamiseen. Resistanssitesti: Käytetään mittaamaan FPC:n piirireittien resistanssiarvoa. Tämä testi varmistaa, että johtojen resistanssi on määritellyllä alueella vakaan signaalinsiirron takaamiseksi. Eristystesti: Käytetään FPC:n johtojen välisen ja johtojen ja substraatin välisen eristyksen havaitsemiseen. Tämä testi varmistaa, että FPC:ssä ei esiinny oikosulkuja tai vuotoja korkeajännitteisissä olosuhteissa.Luotettavuustestaus (FPC)
Taivutuskestävyystestaus: Taivuttamalla FPC:tä toistuvasti se simuloi taivutusolosuhteita todellisissa sovelluksissa. Tämä testi voi arvioida FPC:n taivutuskykyä ja kestävyyttä pitkäaikaisessa käytössä. Lämpösyklitestaus: FPC käy läpi syklisiä muutoksia korkean ja matalan lämpötilan välillä simuloidakseen lämpötilavaihteluiden vaikutusta FPC:hen. Tämä testi voi arvioida FPC:n luotettavuutta ja vakautta lämpötilanmuutosolosuhteissa. Kosteussyklitestaus: FPC käy läpi syklisiä muutoksia korkean lämpötilan ja korkean kosteuden sekä matalan lämpötilan ja matalan kosteuden välillä simuloidakseen kosteuden ja lämpötilan vaikutuksia FPC:hen. Tämä testi voi arvioida FPC:n kestävyyttä ja luotettavuutta kosteissa ympäristöissä.Ympäristötestaus (FPC)
Korroosionkestävyystestaus: Altista FPC erilaisille syövyttäville aineille sen kemiallisen korroosionkestävyyden arvioimiseksi. Tämä testi varmistaa FPC:n vakauden ja luotettavuuden tietyissä ympäristöissä. Korkean lämpötilan testaus: Aseta FPC korkeaan lämpötilaan sen suorituskyvyn ja vakauden testaamiseksi korkeissa lämpötiloissa. Tämä testi arvioi FPC:n sietokykyä korkeissa lämpötiloissa. Matalan lämpötilan testaus: Aseta FPC matalaan lämpötilaan sen suorituskyvyn ja vakauden testaamiseksi matalissa lämpötiloissa. Tämä testi arvioi FPC:n sietokykyä matalissa lämpötiloissa. Nämä testausmenetelmät ja -työkalut voivat auttaa valmistajia arvioimaan ja validoimaan FPC:n (Flexible Printed Circuit) suorituskykyä, luotettavuutta ja vakautta sen oikean toiminnan ja pitkäaikaisen kestävyyden varmistamiseksi todellisissa sovelluksissa. Testejä suoritettaessa on suositeltavaa valita sopivat testausmenetelmät ja -työkalut FPC:n erityisvaatimusten ja käyttöympäristön perusteella ja noudattaa asiaankuuluvia testausstandardeja ja -spesifikaatioita. Yhteenvetona voidaan todeta, että FPC:n (Flexible Printed Circuit Board) valmistus on monimutkainen ja ratkaiseva prosessi, joka vaatii huomiota useisiin näkökohtiin. Ymmärtämällä perusperiaatteet, valitsemalla sopivat materiaalit ja prosessit, ottamalla huomioon suunnittelutekijät, toteuttamalla tiukkaa laadunvalvontaa sekä testaamalla ja varmentamalla FPC-suorituskyvyn voimme varmistaa korkealaatuisten, luotettavien ja vakaiden FPC-tuotteiden tuotannon. Jatkuvan parantamisen ja innovoinnin avulla voimme jatkuvasti parantaa FPC-valmistuksen tehokkuutta ja laatua, vastata markkinoiden vaatimuksiin ja ylläpitää kilpailuetua. Toivomme, että tämä artikkeli auttaa lukijoita ymmärtämään paremmin FPC-valmistuksen tärkeitä näkökohtia ja inspiroi heitä tutkimaan ja soveltamaan FPC-teknologiaa lisää. Tarvittaessa lukijat voivat tehdä lisätutkimusta ja viitata aiheeseen liittyvien alojen resursseihin ja materiaaleihin syventääkseen ymmärrystään ja käytännön kokemustaan FPC -valmistuksesta.
Koti > Resurssit > Blogit > 11 asiaa, jotka sinun tulisi tietää tuotteiden FPC:stä: FPC-valmistuksen mysteerin paljastaminen 
Rakennus A19 ja C2, Fuqiao nro 3, Fuhai-katu, Bao'anin alue, Shenzhen, Kiina 
+86 0755 2306 7700
Kieli
