柔性FPC軟板生產(chǎn)制造中的一道重要工序就是覆膜工序。 fpc覆蓋膜的加工分為三部分:1.FPC覆蓋層絲網(wǎng)波紋印刷,2.FPC覆蓋膜,3.FPC光刻涂層。 讓我們仔細(xì)看看。
FPC涂膜加工分為三個(gè)部分:
1、FPC涂層絲印波紋
2、FPC覆蓋膜
3、FPC光鍍膜
FPC涂層絲網(wǎng)波紋印刷
漏印涂層的機(jī)械性能比層壓涂層差,但材料成本和加工成本較低。 不需要反復(fù)彎曲的民用產(chǎn)品和汽車(chē)上的柔性印制板應(yīng)用最為廣泛。 其工藝和設(shè)備與剛性印制板阻焊基本相同,只是所用油墨材料完全不同。 應(yīng)選擇適用于柔性印制板的油墨。 市場(chǎng)上有UV固化和熱固化油墨。 前者固化時(shí)間短,使用方便,但一般機(jī)械性能和耐化學(xué)藥品性較差。 如果在彎曲或苛刻的化學(xué)條件下使用,避免使用化學(xué)鍍金有時(shí)是不合適的,因?yàn)殄円簳?huì)從窗口端滲透到鍍層中,嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致鍍層剝落 個(gè)案。 由于熱固性油墨的固化需要20~30min,連續(xù)固化的干燥路徑也比較長(zhǎng),一般采用間歇式烘箱。
2、FPC覆蓋膜
覆蓋膜是柔性印制板覆蓋層最早、應(yīng)用最廣泛的技術(shù)。 是指在與覆銅板基膜相同的薄膜上涂敷與銅箔相同的粘合劑,使其成為半固化狀態(tài)的結(jié)合膜,由覆銅板生產(chǎn)廠家銷(xiāo)售和供應(yīng)。 供貨時(shí),膠膜上貼有離型膜(或離型紙)。 半固化狀態(tài)的環(huán)氧樹(shù)脂膠粘劑在常溫下會(huì)逐漸固化,應(yīng)低溫冷藏。 印制電路制造商在使用前應(yīng)將其保存在5℃左右的冷藏庫(kù)中或在使用前寄給制造商。 一般PCB材料廠家保證使用壽命為3~4個(gè)月。 如果冷藏的話,可以使用6個(gè)月。 丙烯酸粘合劑在室溫下很難固化。 即使不冷藏,也可以使用半年以上。 當(dāng)然,這種粘合劑的層壓溫度必須非常高。
覆膜過(guò)程中最重要的問(wèn)題之一是粘合劑的流動(dòng)性管理。 覆蓋膜出廠前,材料生產(chǎn)廠家將粘合劑的流動(dòng)性調(diào)整到特定范圍內(nèi),在適當(dāng)?shù)臏囟群屠洳貤l件下,可以保證3到4個(gè)月的使用壽命。 但在有效期內(nèi),膠粘劑的流動(dòng)性并不是固定不變的,而是隨著時(shí)間的推移逐漸降低。 一般情況下,由于膠粘劑流動(dòng)性大,剛出廠時(shí)膠粘劑很容易從涂膜中流出,在壓合時(shí)污染端子和連接板。 在其使用壽命結(jié)束時(shí),粘合劑的流動(dòng)性很小或沒(méi)有。 如果層壓溫度和壓力不高,將無(wú)法得到能夠填充圖案空隙并具有高結(jié)合強(qiáng)度的覆蓋膜。
覆膜應(yīng)開(kāi)窗加工,但不可從冷庫(kù)中取出后立即加工。 特別是當(dāng)環(huán)境溫度高,溫差大時(shí),表面會(huì)結(jié)露。 基膜為聚酰亞胺時(shí),也會(huì)在短時(shí)間內(nèi)吸潮,影響后續(xù)工藝。 因此,卷狀覆蓋膜一般密封在聚乙烯塑料袋中。 密封袋從冰箱中取出后不宜立即打開(kāi),應(yīng)在袋中放置數(shù)小時(shí)。 當(dāng)溫度達(dá)到室溫時(shí),即可將覆蓋膜從密封袋中取出進(jìn)行加工。
覆蓋膜開(kāi)窗采用數(shù)控鉆銑床或沖床,PCB數(shù)控鉆銑轉(zhuǎn)速不能太高,運(yùn)行成本高。 這種方法一般不用于批量生產(chǎn)。 用離型紙重疊覆蓋膜10-20張,用上下覆蓋墊板固定,然后進(jìn)行加工。 半固化膠容易粘在鉆頭上,造成質(zhì)量差。 因此,比鉆銅箔時(shí)更應(yīng)經(jīng)常檢查,鉆孔時(shí)產(chǎn)生的碎屑應(yīng)一掃而空。 覆蓋膜開(kāi)窗可用沖孔法加工,可用簡(jiǎn)易模具沖孔,沖孔模可沖出直徑小于3mm的批孔。 當(dāng)窗口的孔較大時(shí),使用模具。 中小批量的小孔采用CNC鉆孔和模具組合加工。 覆蓋膜的加工如圖10-8所示。
將開(kāi)有窗孔的覆蓋膜上的離型膜撕掉,然后貼在刻有電路的基板上。 層壓前,清潔電路表面,去除表面污染和氧化。 表面清潔的化學(xué)方法。 去掉離型膜后,覆蓋膜上有很多形狀各異的孔洞,完全變成了沒(méi)有骨架的薄膜,特別難操作。 使用定位孔與線上的位置重疊是不容易的。 目前量產(chǎn)廠仍依賴(lài)人工定位貼合。 操作人員首先準(zhǔn)確定位覆蓋膜窗孔和線圖的連接面板和端子,確認(rèn)無(wú)誤后臨時(shí)固定。 事實(shí)上,如果柔性印制板或覆蓋膜的任何一側(cè)的尺寸發(fā)生變化,都無(wú)法準(zhǔn)確定位。 如果條件允許,可以將覆蓋膜分成幾片,然后層壓定位。 如果將覆蓋膜強(qiáng)行拉伸對(duì)齊,則覆膜會(huì)變得更加不平整,尺寸也會(huì)有很大的變化,這是造成版材起皺的一個(gè)重要原因。
臨時(shí)固定覆蓋膜,可以使用電烙鐵或簡(jiǎn)單的按壓。 這是一個(gè)完全依賴(lài)于人工操作的過(guò)程。 為了提高生產(chǎn)效率,各家工廠想出了很多辦法。
固定好的覆蓋膜也要加熱加壓,使粘合劑完全固化,與線路融為一體。 本工藝加熱溫度為160~200℃,時(shí)間為1.5~2h(一個(gè)循環(huán)時(shí)間)。 為了提高生產(chǎn)效率,有幾種不同的方案,最常見(jiàn)的一種是使用熱壓機(jī)。 將貼有覆蓋膜的印制板暫時(shí)固定在壓機(jī)熱板之間,分段重疊,同時(shí)加熱加壓。 加熱方式有蒸汽、熱介質(zhì)(油)、電加熱等,蒸汽加熱成本低,但溫度基本在160℃。 電加熱可加熱到300℃以上,但溫度分布不均勻。 硅油由外部熱源加熱。 以硅油為介質(zhì),溫度可達(dá)200℃,溫度分布均勻。 最近,這種加熱方式被越來(lái)越多地使用。 考慮到采用真空壓機(jī)使粘合劑充分填滿線紋空隙較為理想,設(shè)備價(jià)格較高,壓機(jī)周期略長(zhǎng)。 但要考慮合格率和生產(chǎn)效率,才合算。 引進(jìn)真空壓機(jī)的例子也越來(lái)越多。
層壓板的方式對(duì)線路間的膠水填充狀態(tài)和成品柔性印制板的抗彎性能有很大的影響。 層壓材料可用于市場(chǎng)上的一般用途。 考慮到量產(chǎn)的成本,各家柔性板廠自己制作貼合材料。 根據(jù)柔性印制板的結(jié)構(gòu)和所用材料的不同,層壓板的材料和結(jié)構(gòu)也不同。
3、FPC光鍍膜
光致鍍膜的基本工藝與用于剛性印制電路板的光致阻焊層相同。 使用的材料也有干膜型和液體油墨型。 其實(shí)阻焊干膜和液態(tài)油墨是有區(qū)別的。 干膜和液態(tài)油墨的涂布工藝雖然完全不同,但曝光及后續(xù)工序可使用同一臺(tái)設(shè)備。 當(dāng)然,具體的工藝條件會(huì)有所不同。先貼干膜,所有電路圖都貼上干膜。 普通的干膜貼法容易在線條之間留下氣泡,所以要使用真空貼膜機(jī)。
油墨型是用絲網(wǎng)印刷或噴涂的方法將油墨涂在線條圖形上。 絲網(wǎng)印刷是一種比較常見(jiàn)的涂布方式,與剛性印制板的涂布方式相同。 但首漏印涂層的油墨厚度比較薄,基本在10~15um。 由于線條的方正,造成一次印刷油墨的粗細(xì)不均,甚至出現(xiàn)跳印。 為了提高可靠性,應(yīng)在改變漏印方向后進(jìn)行第二次漏印。 噴涂法是印制板工藝中比較新的工藝。 噴涂厚度可通過(guò)噴頭調(diào)節(jié),調(diào)節(jié)范圍也較廣。 涂裝均勻,幾乎沒(méi)有不能涂裝的部位。 可連續(xù)涂裝,適合大批量生產(chǎn)。
用于絲網(wǎng)跳印的油墨有環(huán)氧樹(shù)脂型和聚酰亞胺型,均為雙組份。 使用前與固化劑混合,按需要加入溶劑調(diào)節(jié)粘度。 打印后,它們需要干燥。 雙面線可在一側(cè)涂上暫干,再涂另一側(cè)暫干。 曝光和顯影后,它們可以被干燥和固化。
光致鍍膜的圖形曝光需要有一定精度的定位機(jī)構(gòu)。 如果圓盤(pán)的尺寸在100um左右,鍍層的位置精度至少為30-40um。 正如圖文曝光時(shí)所討論的那樣,如果保證器件的機(jī)械能力,則可以達(dá)到此精度要求。 但柔性印制電路板經(jīng)過(guò)多道PCB設(shè)計(jì)工藝加工后,由于自身尺寸的膨脹或局部變形精度等原因,難以滿足更高的要求。
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