Гибкая печатная плата (ГПП) — это тип высоконадежной и гибкой печатной платы, изготовленной из тонких полиимидных или полиэфирных пленок. Она характеризуется высокой плотностью монтажа, малым весом, малой толщиной и превосходной гибкостью при изгибе.
Прежде чем мы раскроем тайны производства гибких печатных плат (FPC), нам необходимо знать, что материалы, составляющие гибкую печатную плату (FPC), – это изолирующая пленка, проводник и клей. Изолирующая пленка образует базовый слой платы, а клей скрепляет медную фольгу с изолирующим слоем. В многослойных конструкциях она склеивается с внутренними слоями. Они также используются в качестве защитных покрытий для изоляции платы от пыли и влаги и для снижения напряжений при изгибе. Медная фольга образует проводящий слой. В некоторых гибких платах используются жесткие компоненты из алюминия или нержавеющей стали для обеспечения размерной стабильности, физической поддержки компонентов и проводов, а также снятия напряжений. Для соединения жестких компонентов с гибкой платой используются клеи. Кроме того, в гибких платах иногда применяется еще один материал – клеевая пленка, покрытая клеем с обеих сторон тонкой изолирующей пленки. Клеевая пленка обеспечивает защиту от воздействия окружающей среды, выполняет функции электронной изоляции, устраняет необходимость в дополнительном слое пленки и позволяет создавать многослойные платы с меньшим количеством клеевых слоев. Существует множество типов изоляционных пленочных материалов, но наиболее распространенными являются полиимидные и полиэфирные. В США 80% всех производителей гибких печатных плат используют полиимидные пленочные материалы, а около 20% — полиэфирные. Полиимидные материалы негорючи, сохраняют форму, обладают высокой прочностью на разрыв и выдерживают высокие температуры пайки. Полиэстер, также известный как полиэтилентерефталат (ПЭТ), обладает схожими с полиимидом физическими свойствами, включая низкую диэлектрическую проницаемость и минимальное влагопоглощение. Однако он не подходит для высокотемпературных применений, поскольку его температура плавления составляет 250 °C, а температура стеклования (Tg) — 80 °C. Эти ограничения ограничивают их применение в приложениях, требующих интенсивной пайки «конец в конец». В низкотемпературных применениях они проявляют жесткость. Тем не менее, они по-прежнему подходят для использования в таких изделиях, как телефоны и другие изделия, не требующие воздействия агрессивных сред. Полиимидные изоляционные пленки обычно комбинируются с полиимидными или акриловыми клеями, в то время как полиэфирные изоляционные материалы комбинируются с полиэфирными клеями. Преимуществами комбинирования этих материалов со схожими свойствами является размерная стабильность после пайки или многократного ламинирования. Другие важные характеристики клеев включают низкую диэлектрическую проницаемость, высокое сопротивление изоляции, высокую температуру стеклования и низкий уровень влагопоглощения. Медная фольга подходит в качестве проводника для использования в гибких платах. Её можно изготавливать методом гальванопокрытия или электроосаждения (ЭО).
Сторона медной фольги, полученная электроосаждением, имеет глянцевую поверхность, в то время как другая сторона имеет матовый вид благодаря обработке. Это гибкий материал, который может производиться различной толщины и ширины. Матовая сторона медной фольги ED часто подвергается специальной обработке для улучшения адгезионных свойств. Помимо гибкости, кованая медная фольга также обладает твёрдостью и гладкостью, что делает её пригодной для применений, требующих динамического изгиба. Клей, помимо приклеивания изолирующих плёнок к проводящим материалам, может также использоваться в качестве защитного и покрывающего слоя. Основное различие между ними заключается в используемом способе нанесения. Клей, нанесённый поверх изолирующей плёнки, предназначен для формирования многослойной структуры печатной платы. Для нанесения клея используется метод трафаретной печати. Не все многослойные структуры содержат клей, а те, которые не содержат клей, образуют более тонкие схемы с большей гибкостью. По сравнению с многослойными структурами на основе клея, он обладает лучшей теплопроводностью. Благодаря тонкости и гибкости гибких печатных плат без клея и отсутствию теплового сопротивления клея, их можно использовать в рабочих средах, где невозможно применение клеевых многослойных конструкций. Далее, пожалуйста, следуйте нашим инструкциям и приготовьтесь к расшифровке процесса производства гибких печатных плат (FPC).
Процесс производства FPC (гибких печатных плат)
Резка материалов
Для минимизации отходов каждый процесс производства гибких печатных плат (FPC) включает в себя первоначальную резку материала основы. Точная резка в процессе обработки материала помогает избежать отходов, вызванных излишками материала. Химическая очистка. Этот этап в первую очередь направлен на удаление оксидного слоя с проводящего материала основы и поверхности медной фольги. Если оксидный слой не очищать, он может привести к непрерывному окислению FPC в процессе эксплуатации, что приведет к сокращению срока службы. Поэтому очистка необходима для обеспечения долгосрочной надежности и стабильности печатной платы, а также для снижения потерь, вызванных окислением.Внутренний слой антикоррозионной сухой пленки (FPC)
Сначала на плёнке формируется рисунок схемы. Затем плёнка с антикоррозионной сухой плёнкой (фоточувствительной плёнкой) выравнивается по основе, и с помощью экспонирующего аппарата рисунок схемы с плёнки экспонируется на основу. Таким образом, рисунок схемы переносится на медную фольгу.Кислотное травление (травление FPC)
При производстве мягких печатных плат FPC для химического травления обычно используются кислотные растворы, такие как соляная или серная кислота. Однако для травления жёстких печатных плат часто используют щелочные растворы, например, аммиачную воду, поскольку они легче проявляют кислотные свойства.Химическая очистка
Цель этого шага — предотвратить попадание остатков раствора от процесса травления в схему и удалить любые примеси с поверхности FPC с помощью плазменной очистки.Выравнивание внутреннего слоя защитной пленки
Перед выполнением вышеописанных действий защитная пленка для мягкой платы должна быть сформирована соответствующим образом и выровнена с FPC. Затем с помощью паяльника пленка предварительно фиксируется на контактных площадках.Ламинирование
В процессе производства ламинирование обычно разделяют на быстрое и медленное. Быстрое ламинирование обычно используется для первичного ламинирования, а максимально допустимая толщина определяется на основе стандартных образцов. После завершения ламинирования изделие проверяется на отсутствие пузырьков и подтеков клея.Выпечка
Этот этап включает высокотемпературную обработку для облегчения растекания и выравнивания клея между печатной платой и защитной плёнкой, обеспечивая более плотное соединение. Клей расплавляется и заполняет зазоры между медной фольгой и защитной плёнкой, прочно соединяя их после высокотемпературной сушки.
Печать символов на печатной плате FPC
Процесс изготовления гибкой печатной платы (ГПП) также включает перенос символов с плёнки на сетчатый трафарет и печать символов на ГПП с помощью трафарета. Этот процесс также включает проверку результатов печати на предмет отсутствия пропущенных или недостаточно пропечатанных символов.Обработка поверхности гибких печатных плат (ГПП) служит основной цели — обеспечению хорошей паяемости и электрических характеристик. Поскольку в естественной среде медь, как правило, находится в виде оксидов на воздухе, она вряд ли сохранит своё первоначальное состояние в течение длительного времени, поэтому её необходимо подвергать другим видам обработки. Для ГПП обычно используются следующие методы обработки поверхности:
Выравнивание горячим воздухом (HASL)
Выравнивание горячим воздухом, также известное как выравнивание припоя горячим воздухом (обычно называемое HASL), представляет собой процесс, при котором расплавленный припой (свинец) наносится на поверхность печатной платы, а затем нагревается и сжимается горячим воздухом для создания слоя покрытия, устойчивого к окислению меди и обеспечивающего хорошую паяемость. В процессе выравнивания горячим воздухом на границе припоя и меди образуется интерметаллическое соединение меди и олова. Печатная плата погружается в расплавленный припой во время выравнивания горячим воздухом; воздушный нож разглаживает жидкий припой до его затвердевания; воздушный нож минимизирует серповидный припой на поверхности меди и предотвращает образование паяльных перемычек.Органические консерванты для улучшения паяемости (OSP)
OSP — это процесс обработки поверхности гибких печатных плат (ГПК), соответствующий требованиям директивы RoHS. Проще говоря, OSP — это химический метод нанесения органической плёнки на чистую медную поверхность. Эта плёнка обладает антиокислительными, термостойкими и влагостойкими свойствами, защищая медную поверхность от дальнейшего ржавления (окисления или сульфидирования) в нормальных условиях окружающей среды. Однако при последующей высокотемпературной пайке эта защитная плёнка должна быть легко и быстро удалена флюсом, чтобы открытая чистая медная поверхность могла сразу же образовать прочное паяное соединение.Полноценное химическое никелирование золота (ENIG)
Технология ENIG для всей платы включает нанесение слоя никеля, а затем слоя золота на поверхностный проводник печатной платы. Основная цель никелирования — предотвратить диффузию золота и меди. Существует два типа современных технологий ENIG: мягкое золото (чистое золото, матовое) и твердое золото (гладкая и твердая поверхность, износостойкая, содержащая кобальт и другие элементы, с блестящим внешним видом). Мягкое золото в основном используется для монтажа проводов в корпусах микросхем, в то время как твердое золото — для непаяных электрических соединений.Иммерсионное золото (ENIG)
Иммерсионное золото предполагает покрытие медной поверхности толстым слоем электропроводящего никель-золотого сплава, который обеспечивает долговременную защиту печатной платы. Кроме того, иммерсионное золото обладает лучшей устойчивостью к воздействию окружающей среды по сравнению с другими методами обработки поверхности. Кроме того, иммерсионное золото предотвращает растворение меди, что благоприятно для бессвинцовой сборки.Иммерсионное олово (ENIG)
Поскольку все современные припои основаны на олове, тонкий слой может подойти любому типу припоя. Иммерсионное олово образует плоскую медно-олово-медную интерметаллическую смесь, что обеспечивает отличную паяемость, как при выравнивании горячим воздухом, без проблем с плоскостностью, характерных для выравнивания горячим воздухом. Платы с иммерсионным оловом не следует хранить слишком долго, и их сборку следует производить в порядке иммерсионного оловянного покрытия.Иммерсионное серебро (ENIG)
Иммерсионное серебрение — это процесс, занимающий промежуточное положение между органическим покрытием и химическим никелированием/золочением. Этот процесс прост и быстр. Даже при воздействии высоких температур, влажности и загрязнений серебро сохраняет хорошую паяемость, но может потерять блеск. Иммерсионное серебрение не обладает такой же физической прочностью, как химическое никелирование/золочение, поскольку под серебром отсутствует слой никеля.Химический никель палладий золото (ENIG)
Химическое никель-палладиевое золото, в отличие от иммерсионного золота, добавляет слой палладия между никелем и золотом. Палладий предотвращает коррозию, вызванную реакциями замещения, и подготавливает к нанесению золота. Золото плотно покрывает палладий, обеспечивая хорошую контактную поверхность.Твердое гальваническое покрытие золотом
Твердое гальваническое покрытие золотом применяется для повышения износостойкости и увеличения количества вводов и выводов изделий.Окончательная проверка
Это последний важный этап производства гибких печатных плат (FPC), на котором все платы FPC должны проходить производственный контроль для обеспечения качества и производительности. В настоящее время внутренний контроль качества FPC в значительной степени основан на ручном визуальном осмотре, что является дорогостоящим и неэффективным. Однако для тестирования и проверки производительности FPC мы можем использовать следующие методы.Электрические испытания (FPC)
Испытание непрерывности цепи: используется для проверки правильности подключения проводов и точек соединения в гибкой печатной плате (FPC). Для проверки целостности цепи обычно используются такие методы, как проверка целостности цепи или метод «ложа гвоздей». Испытание сопротивления: используется для измерения сопротивления цепей в FPC. Этот тест гарантирует, что сопротивление проводов находится в заданном диапазоне, что гарантирует стабильную передачу сигнала. Испытание изоляции: используется для проверки изоляции между проводами в FPC и между проводами и подложкой. Этот тест гарантирует отсутствие коротких замыканий или утечек в FPC при высоком напряжении.Испытание надежности (FPC)
Испытание на долговечность при изгибе: Многократный изгиб FPC имитирует условия изгиба в реальных условиях. Это испытание позволяет оценить эксплуатационные характеристики и долговечность FPC при длительном использовании. Испытание на термоциклирование: FPC подвергается циклическому воздействию высоких и низких температур, чтобы имитировать влияние температурных колебаний на FPC. Это испытание позволяет оценить надежность и стабильность FPC в условиях изменения температуры. Испытание на циклическое воздействие влажности: FPC подвергается циклическому воздействию высокой температуры и высокой влажности, а также низкой температуры и низкой влажности, чтобы имитировать влияние влажности и температуры на FPC. Это испытание позволяет оценить долговечность и надежность FPC во влажных условиях.Климатические испытания (FPC)
Испытание на коррозионную стойкость: подвергайте гибкую печатную плату воздействию различных коррозионных сред для оценки её стойкости к химической коррозии. Это испытание гарантирует стабильность и надёжность гибких печатных плат в определённых условиях. Испытание при высоких температурах: помещайте гибкую печатную плату в высокотемпературную среду для проверки её производительности и стабильности в условиях высоких температур. Это испытание оценивает устойчивость гибких печатных плат к воздействию высоких температур. Испытание при низких температурах: помещайте гибкую печатную плату в низкотемпературную среду для проверки её производительности и стабильности в условиях низких температур. Это испытание оценивает устойчивость гибких печатных плат к воздействию низких температур. Эти методы и инструменты испытаний могут помочь производителям оценить и подтвердить производительность, надёжность и стабильность гибких печатных плат (FPC) для обеспечения их надлежащего функционирования и долговечности в реальных условиях эксплуатации. При проведении испытаний рекомендуется выбирать соответствующие методы и инструменты испытаний, основанные на конкретных требованиях и условиях применения гибких печатных плат (FPC), а также соблюдать соответствующие стандарты и спецификации испытаний. Таким образом, производство гибких печатных плат (FPC) — сложный и ответственный процесс, требующий внимания к множеству аспектов. Понимая основные принципы, выбирая подходящие материалы и процессы, учитывая конструктивные особенности, внедряя строгий контроль качества, а также проводя испытания и верификацию характеристик FPC, мы можем гарантировать производство высококачественных, надежных и стабильных FPC-продуктов. Благодаря постоянному совершенствованию и инновациям мы можем постоянно повышать эффективность и качество производства FPC, удовлетворять требования рынка и сохранять конкурентное преимущество. Надеемся, что эта статья поможет читателям лучше понять важные аспекты производства FPC и вдохновит их на дальнейшее изучение и применение технологии FPC. При необходимости читатели могут провести дополнительные исследования и обратиться к ресурсам и материалам в смежных областях, чтобы углубить свои знания и практический опыт в производстве FPC .
Главная > Ресурсы > Блоги > 11 вещей, которые вам следует знать о производстве FPC: развенчиваем мифы о производстве FPC 
Здание A19 и C2, район Фуцяо № 3, улица Фухай, район Баоань, Шэньчжэнь, Китай 
+86 0755 2306 7700
Язык
