軟性印刷電路板製程Flexible Printed Circuit

技化四甲 王品超 1102201103

一、軟性印刷電路板及其應用

二、軟板使用之原物料介紹

三、軟板基礎流程

軟性印刷電路板(簡稱FPC)又稱為可撓性印刷電路板，是印刷電路板的一種。因具有撓曲性，以適合電子產品輕、薄、短、小之要求。

• 筆記型電腦

• 可攜式光碟機

• 印表機

• 行動電話

• 數位相機

• 汽車用電子設備

可提高系統之配線密度

可減少配線之錯誤

可依空間之限制改變形狀

重量較輕

所佔空間較小

可以立體配線

單價較高(製造成本較高)

不適合重的元件配備

不易進行檢查及修復

機械強度低

易於製造過程中碰傷或掉落

易產生靜電而沾染灰塵造成短路及壓傷

單面銅箔：銅(oz) + 膠(mil) + 基材[PI或PET] (mil)

雙面銅箔：銅(oz) + 膠(mil) + 基材[PI或PET] (mil) + 膠(mil)

銅

膠

基材 [ PI 或 PE ]

銅

膠

基材 [ PI 或 PE ]

膠

銅

單面與雙面銅箔基板為原銅材，是FPC的基本材料分成電解銅與壓延銅兩種，常見厚度為1oz 與1/2oz

雙面銅箔基板

單面銅箔基板

覆蓋層：主要作用為隔焊及保護線路用

結合多層板時所使用

依客戶需求使用，主要使用在成品完成時，客戶會將成品經由背膠與其欲結合物做接合。

3M 日東

有厚(1.5mm)、薄(0.5mm)兩種，用於鑽孔製程時夾持Coverlay、銅箔、及補強板。

• 厚的置於底面（正反各使用一次）

• 薄的置於上面（只能使用一次）

主要用於背膠鑽孔時使欲鑽孔物偏移位置，可重覆使用（雙面）

乾膜光阻乃預製成特定膜厚之光阻膠卷，經由熱壓滾筒壓膜於印刷電路板銅箔基材上，再使用光微影製程複製線路（圖案於基材上）。

主要用於印刷電路板內/外層蝕刻與電鍍製程。

FR4 + 背膠 FR4

PI補強補材用以增加製品端子部(Finger)硬挺度

使用在每一種有膠膜層結構之物品上，避免膠膜失去用途

唯一同時具有耐高溫、透明性、透氣性、易脫膜性、耐化學性且可射出的工程塑膠，可應用於高溫材料、微波爐餐盒、化學用器具等各種材料

鍍金、噴錫等表面處理製程時，防止部份電路被電鍍時使用

當電路完成時之成品要送成檢時用以承載FPC

電鍍通孔

雙面銅張板

正面保護膠片接著劑銅箔（正面）接著劑基板膠片接著劑銅箔（背面）接著劑背面保護膠片

導體露出部位(鍍金或鍚鉛等….)

單面銅張板

保護膠片接著劑銅箔接著劑基板膠片

封裝出貨

CC

D

打靶

貼合補強

補強壓合

外型模沖

最終檢查

包

裝電測

表面處理的種類

電

鍍

無電解鍍金

金電鍍(委外)

鍚鉛電鍍(無)

耐熱防鏽處理

表面處埋

前工程 中間工程 後工程

設計處理

製品規格基準決定

製品、工程、治工具設計

治工具、底片、版製作

單面FPC

乾膜壓膜

曝光

顯像

蝕刻

剝膜

乾膜壓膜

通孔電鍍

鉆孔

裁斷

雙面FPC

雙面銅張板

單面銅張板裁斷

材料準備工程

保護膠片

裁斷

鉆孔

覆蓋膜貼合

覆蓋膜壓合

印刷

曝光

顯像

鑽孔

裁斷工程

補 材

補材準備工程

補材種類

鋼片補強

PI補強

FR4補強

黏著劑 3M 日東

補強膠片

補強板

線路成形

鑽孔

油墨印刷

裁切/組版

鑽孔

PTH

鍍銅

影像轉移 蝕刻

中檢

覆蓋膜

壓合

CCD打靶 表面處理

文字

補強加工

沖型

電測 成檢

OQC

包裝

出貨

放置原料 將原料放入切刀中

設定裁切長度 收料

疊板 貼合

短邊須貼左右及中間三處 成品排列整齊送下製程

打 PIN 機鑽孔機

打 PIN 鑽針準備 上料

鑽孔作業 退 PIN 自主檢查

PTH 線

上料 清潔 微蝕

活化 化銅 下料自主檢查

鍍銅線

上掛架 上飛靶 鍍銅

下飛靶 下掛架 水洗烘乾

PTH 目視檢查 均勻度檢查

厚度檢查 Tape Test 拉力檢查

表面水洗線

進料 酸洗 水洗

水洗烘乾 自主檢查

將感光劑、

乾 膜 和 銅張 板 結 合以 便 後 繼製程(曝光)

利用藥液將多餘之乾膜去除(未感光乾膜 )，將銅材祼露 (非線路部份)

其目的在於利用感光劑光乾膜與光化學反應，

與底片搭配而產生製品之線路

壓乾膜 曝光 顯影 蝕刻 去膜

將非線路之銅材除去

將覆蓋線路上層已感光之乾膜去除

前處理清潔機 壓膜機 平行曝光機

前處理上料 前處理下料 壓膜

清潔 曝光

修邊

自主檢查

蝕刻線

撕離形紙 顯影 蝕刻

自主檢查 去膜 自主檢查

•檢查線路是否短路

•檢查線路是否斷路

•檢查線路是否有缺口

•檢查線路是否過蝕

•檢查銅箔板面是否有折痕

•檢查銅箔是否氧化

•檢查是否有殘銅

•檢查是否有藥水殘留

•每批品號抽驗數量，依抽樣計劃表中所標示之抽樣方法抽樣

•記錄檢查結果

清潔 CVL 上假接著機 套 PIN 貼合

上料 假接著 自主檢查

快壓機

進料 壓合 取板

檢驗 熟化

二次孔機

進料 程式設定 沖孔

下料 自主檢查

•鍍金電鍍

–目的在於利用「金」的高安定性(耐酸鹼)與柔軟度(耐摩擦)

–利用電鍍原理將金鎳結合於銅表面

水洗機 鍍錫鉛線 鍍金線

前置作業 脫脂 微蝕

酸浸 電鍍鎳 電鍍金

水洗 浸泡純水 水洗烘乾

收板 剪鉚釘 自主檢查

• 有預上錫的特性，也含直接組裝的功能，因此至少要能滿足數十次的反覆插接使用

• 利用電鍍原理將錫鉛結合於銅表面

化金線

上下料 脫脂 微蝕

活化 化鎳 化金

水洗

水洗

水洗

•將防鏽藥液塗佈於銅材表面(延長銅表面生鏽時間)

網印機

網板準備 架設網板

網印作業 自主檢查

補材用以增加製品強度，一般用於端子部

補材沖孔：利用模具沖削

補材貼合：利用溫度/壓力/接著劑使補材與製品結合

貼輔材 背膠貼合

貼 FR4

低黏著

防電鍍膠帶 自主檢查

沖型機

架模 沖型

首件檢查 下模

•將製品與殘屑脫離而形成 PCS

製品

殘屑

•為外形打拔之分段作業

•避免製品外形沖削不良

•為確保外形尺寸之精準

調試治具 設定測試條件

上料 讀線

•根據工作規範及客戶要求過濾及去除線路內部缺點與外型、外觀不合格品。

•檢查成品是否短路、斷路、翹皮、手指偏、沾環、溢膠、線寬不足、背膠脫落、補強板漏貼、補強板貼偏、氣泡、折痕、異物、露銅、殘銅、缺口、針孔、氧化、孔塞等缺點。

•可挽救其缺點之成品，得送至重工組重工。

•表面有油污，輕微者以橡皮擦及酒精擦拭乾淨。

作業前準備 取出樣品數

檢驗 填寫送驗單

低黏著補滿 入 PE 小袋 貼 PO 標籤

重量確認 入 PE 大袋 裝箱送 QA 抽檢

利用 Tray 或低黏著將製品擺放整齊以減少其它不良產生