淺談FPC制造良率的提升優化

摘要：伴隨著手持產品的快速發展，FPC在其上的應用越來越多，現代的手持式產品都普遍的向著輕、薄、短、小，還有多功能以及智能化方向發展，尤其是FPC更是具有配線密度高、重量輕、厚度薄的特點。但FPC的加工難度和制造良率一直都是電子產品的兩大難點。

關鍵詞：FPC；制造良率；加工難度

中圖分類號：TN141 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2013）20-0032-02

為了提高FPC的制造良率，我們應該從管理觀念上抓起，應該做到與時俱進，在SMT生產檢測設備和工藝方法上面應該進一步的創新和研究，這樣才能夠與21世紀的現代社會相接軌，才能夠更好地適應生產、適應交付的需要。在生產設備上應該采用精密程度匹配的自動化設備，在制作工藝上，應該提高和優化生產方法才能夠提升生產效率和良率。

1 FPC的結構介紹

在當今社會的發展中，FPC器件被廣泛地應用在電子產品當中，尤其是在手持式產品當中更是普遍。現代電子產品在人們生活水平日益提高的前提下，被不斷地創新和改革，現代的手持式電子產品，漸漸演變成多功能、智能化、性能可靠、外形精巧、讓人們越來越能接受的產品，就比如說蘋果手機還有平板電腦就是這樣的。然而FPC的應用為手持式產品“輕、薄”的特點起到了革命性的推動作用，也為實現產品性能和外形巧妙多樣化帶來了巨大的改革，它的應用前景將是寬廣的。FPC對應的市場要求，一直都是一個高端的高科技市場，它們將帶動著技術研究的不斷進步和發展，只有不斷地創新和改革，對藝術和相應的技術進行嚴格的要求，才能夠適應這個社會，才不能夠不被市場所淘汰。為了提高其可靠性還有質量，我們應該對于FPC的性能還有結構充分的了解。我們接下來就對FPC的發展趨勢還有技術特征以及FPC和SMT的組裝工藝進行簡單的介紹。

FPC是一種柔性的印刷電路板，一般被稱作軟板。目前已經有單面、雙面、多層柔性板以及剛柔結合多層板。一般來說我們工藝上要求FPC的銅箔厚度是0.018～0.035mm，一般把PI或者PET作為絕緣保護膠片以及基板膠片。現代的FPC比以往的PCB具有更能縮小體積、減輕重量、降低厚度等優點，但是FPC還是有缺點的，它的接卸強度非常小，很容易在生產的過程中造成焊點或者走線的斷裂，在生產操作的過程中也是非常困難的，它沒有辦法單獨地承受一些比較重的部分，而且非常容易產生皺折痕。雖然說它存在著這么多的缺點，但是還是被廣泛地應用在電子產品當中，可見它有多么的重要。

2 對于FPC在制造良率提升方面的要求

我們可以從三個方面來說一下FPC在制造良率提升方面的要求。分別從FPC的排版工藝要求、FPC焊盤表面處理工藝要求、FPC焊盤的阻焊膜設計要求說一下。

FPC排版工藝要求。因為FPC板間的精度和表面的平整性都不如PCB，這就要求我們應該在FPC拼扳數排板的時候不應該太大。如果FPC的的外形和PCB的外形一樣大就會造成可靠性低的這種現象，應該根據FPC的厚度和柔性程度，在確保不同拼板基板尺寸精度，滿足與FPT的組裝工藝要求下，盡量把拼板數做大。因為板面太小不利用生產效率，然而板面太大又會影響到FPC組裝精度控制的要求。FPC的印刷與貼裝，直接被定位孔和光學辨識點、是否滿足焊錫絲印與貼裝的精度要求而影響著。FPC在載板上的定位效果，被定位孔精度誤差影響著。我們應該將位置度的偏差以及大小誤差控制在0.1mm之內。光學辨識點的形狀應該規范，對比度應該掌握得好，與板邊及就近露銅焊盤距離應該不小于5mm。

對于FPC焊盤的表面處理工藝的要求。用于FPT器件焊盤的涂鍍工藝主要有電鍍鎳金和化學鎳金、有機保護涂層、鍍錫或浸錫、浸銀幾種，雖然理論上以上幾種工藝都可用于FPC表面處理，而實際上日前以化學鎳金應用最多。雖然說有機保護涂層和浸銀的表面平整而且焊接性能非常好，但是因為它們在空氣當中容易被氧化，然而FPC很難進行真空包裝，所以說在FPC的表面處理時候很少用到這兩種材料。一般我們采用電鍍或化學鎳金，因為它們僅有抗氧化、耐磨、性能穩定、保存期較長等特點，但是它們的工藝也是非常復雜而且成本也相對來說很高。

對于FPC焊盤的阻焊膜設計的要求。FPC的覆蓋膜阻焊層一般會以聚酰亞胺薄膜為材料，采用機關切割的方式進行開窗預加工，然后再進行對位壓合形成。我們應該保證其均勻、規則而且均衡，阻焊膜是不能夠覆蓋焊盤的。為了解決這個問題我們或者選擇信譽好的FPC商，或者加強來料的檢驗和管制，或者對FPC進行顯微鏡的檢驗。

3 對于FPC載板治具與絲印品質

為了保證FPT器件和FPC組裝具有可靠性，我們應該把重視PFC排板和焊盤方面的可制造性設計以及SMT組裝工藝上的管制及最優化看得一樣重要。SMT組裝工藝主要分為三點：印刷、貼裝和回焊。這其中最重要的就是焊錫印刷問題。源于FPC的柔軟特性使得定位非常困難，我們應該采用專用載板治具，才能夠更好地完成印刷、貼片、過爐等SMT基本作業工序。一般制作載板治具的材質要求強度高、吸熱少、散熱快。在進行FPC載板治具的制作時候，因為鋁合金磁性載板治具的成本不高、壽命不短，而且非常容易清潔，所以說一般它的應用還是很廣泛的。載板治具的作用在于，既要保證FPC每個角落都能夠得到有效支撐與固定，還應該對其翹曲變形的問題進行有效的矯正。載板治具的精密程度以及品質的好壞，直接關系到焊錫印刷、器件貼裝和回流焊接等制程作業的成敗，并且對產品的可靠性帶來了極大的影響。所以說，進行載板治具驗收是必須的。為了使得FPC的焊錫印刷涂敷獲得更好的效果，我們應該采用印刷和重復精度≥0.02～0.008mm的全自動視覺印刷機。這對于提高FPC的可靠性具有深遠性的意義。

在進行FPC上組裝高密度FPT器件，應該從多方面考慮。比如說在刮刀壓力對印刷品質影響較大，選擇正確的印刷壓力，才能恰當地使得焊膏從模板表面刮干凈。在選擇FPT器件的硬刷速度應該設為20～40mm/s。模板的印刷方式接觸式，印刷的模板垂直抬起可使印刷質量所受影響最小等等，這也可以大大地增加FPC的可靠性。

4 FPC組件的檢驗、分板與測試

我們在進行FPC組裝板的外觀檢驗的時候，應該從以下幾個方面來進行考慮。比如說在組裝板上點數不多的情況下，可以采用目視的視檢方式，但是對于FPT器件應該采用顯微鏡進行處理。對于CSP等一些器件，應該采用多角度透視進行檢驗。FPC板應該采用ICT探針測試，為了防止軟板內部微小的線路受到破壞，應該選用圓珠形的探針，但是因為圓珠形探針測試的穩定性不是那么好，而且通常難以覆蓋FPC高密度組裝板的所有測試點。就這種情況，一般我們會接合FPC上自身的連接器或者是金手指端口，以ATE測試治具的這種方式進行FCT測試，就可以達到規定的測試率了。在進行完FPC測試之后，為了避免FPT器件的各個焊接點受到應力的破壞，我們應該做底部的填充處理工作。還有一點需要我們注意的就是，FPC精細間距器件高密度組裝板，應該在外觀檢查、功能測試還有分板作業等，進行重點性的排查，以避免應力對FPT器件焊接點的危害。

5 結語

FPC是現代電子產業發展的趨勢，為了能夠更好地進行發展和完善，我們不得不考慮的是它的加工難度和制造良率問題。為了能夠保持它的制造良率，我們要考慮的部分很多，比如說它的表面的平整性，只有它表面的平整性保證了，才能夠在進行組裝的時候更加穩妥，才能不對它的可靠性造成影響。本論文闡述了在進行SMT生產的過程中，對于FPC的結構特性以及優化制造良率的要求。對于FPC的預處理問題、固定問題、刷問題、貼裝問題以及檢驗和測試等問題，進行了一系列的研究和探索。所以說，在提高FPC制造良率方面提出了很多意見和想法，希望能對SMT行業的FPC精英們有所幫助。

參考文獻

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作者簡介：韓磊（1981—），男，山東德州人，華為終端有限公司高級工程師，研究方向：工程工藝。