1 前言
在柔性線路板制程中,壓合覆蓋膜是一個很重要的工序,對柔性線路板的質(zhì)量有著重大影響,如果選材或工藝參數(shù)不當(dāng)會造成包封壓不實等不良的現(xiàn)象。FPC壓覆蓋膜的設(shè)備過去常使用傳統(tǒng)壓機(jī),一個開口層壓多塊產(chǎn)品,現(xiàn)在較多采用快壓機(jī)代替?zhèn)鹘y(tǒng)壓機(jī)壓覆蓋膜,這樣溢膠量容易控制,出現(xiàn)問題能及早發(fā)現(xiàn)。但對覆蓋膜的指標(biāo)、工藝參數(shù)與線路的匹配性要求很高,因此在選擇覆蓋膜時,必須進(jìn)行覆型性實驗確認(rèn),以防止批量出現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量問題。
2 試驗過程
2.1 試驗材料
1)線路銅箔分別采取12um、18um、35um、50um、70um的厚度;
2)覆蓋膜分別選取生益公司生產(chǎn)的0515、0518、0525、1025的規(guī)格(前面兩位標(biāo)識PI的規(guī)格,05表示12.5um,10表示25um;后面兩位表示覆蓋膜膠層的厚度);
3)覆蓋膜溢膠量分別選取0.11mm、0.13mm、0.15mm、0.18mm、0.20mm的指標(biāo)。
2.2壓合參數(shù)
壓合參數(shù)采用下五種組合,所有樣品都采用不同壓合參數(shù)進(jìn)行比較
參數(shù) |
壓合溫度 |
預(yù)壓時間 |
壓合時間 |
層壓壓力 |
A |
180℃ |
10S |
60S |
100Kgf/cm2 |
B |
90S |
|||
C |
150S |
|||
D |
60S |
130Kgf/cm2 |
||
E |
90S |
2.3 試驗過程
1)用單面板控制銅箔鍍層厚度,按照要求線路圖形進(jìn)行蝕刻,線路圖形為平行線路,線寬/線距分別是2mil、3mil、4mil、5mil、6mil,尺寸是100條×1cm。
2)板材在蝕刻后經(jīng)過簡單清洗和刷板,貼近FPCB的實際加工工藝;
3)將覆蓋膜按照搭配要求假貼在線路圖形上面,然后分別按照不同的層壓參數(shù)進(jìn)行壓合,壓合后在30倍放大鏡觀察線路覆型效果。線路間或線路邊有氣泡,判為壓不實,標(biāo)記為“X”,沒有氣泡判定為好,標(biāo)記為“√”,。
3 測試結(jié)果及分析
3.1 快壓成型時間對覆型效果的影響
表1快壓成型時間對不同線路寬度的覆型效果的影響
線路厚度 |
2mil線路 |
3mil線路 |
4mil線路 |
|||||||
成型時間(秒) |
60 |
90 |
150 |
60 |
90 |
150 |
60 |
90 |
150 |
|
溢膠量 |
0.11mm |
× |
× |
√ |
× |
× |
√ |
× |
√ |
√ |
0.13mm |
× |
× |
√ |
× |
× |
√ |
× |
√ |
√ |
|
0.15mm |
× |
√ |
√ |
× |
√ |
√ |
× |
√ |
√ |
從表1看出,延長成型時間有助于提高覆型效果。
3.2 溢膠量對覆型效果的影響
從表1看出,提高溢膠量有助于提高覆型效果,但延長快壓成型時間對提高覆型效果更加有利。如快壓時間為150秒時,溢膠量為0.11mm都可以壓得好。因此客戶在面對較小溢膠的覆蓋膜,可通過調(diào)整成型時間來達(dá)到良好的覆型效果,從而避免材料因溢膠量低造成壓不實的報廢問題。使用大一點(diǎn)的溢膠量的覆蓋膜,減少快壓時間,可以提高生產(chǎn)效率。
3.3 線路寬度對覆型效果的影響
從表1看出,線路間距和寬度大時,較小的溢膠量和較小的層壓時間就可以達(dá)到較好覆型效果,根據(jù)線路寬度大小適應(yīng)調(diào)整快壓時間,從而可以提高生產(chǎn)效率。
3.4 快壓壓力對覆型效果的影響
表2 快壓壓力對覆型效果的影響
線路寬度 |
2mil |
3mil |
4mil |
||||||||||
層壓時間 |
60 |
90 |
60 |
90 |
60 |
90 |
60 |
90 |
60 |
90 |
60 |
90 |
|
壓力Kg/cm2 |
100 |
130 |
100 |
130 |
100 |
130 |
|||||||
溢膠量 |
0.11 |
× |
× |
× |
× |
× |
× |
× |
× |
× |
√ |
√ |
√ |
0.13 |
× |
× |
× |
× |
× |
× |
× |
× |
× |
√ |
√ |
√ |
|
0.15 |
× |
√ |
× |
× |
× |
√ |
× |
× |
× |
√ |
√ |
√ |
從表2看出,快壓壓力對覆型效果有一點(diǎn)影響,對4mil的線寬有用,小于4mil線寬時沒有效果,說明壓力影響較小。
3.5 覆蓋覆膠層厚度與線路銅箔厚度比對覆型效果的影響
表3覆蓋膜膠層厚度與線路銅箔厚度比對覆型效果的影響
層壓參數(shù) |
壓合溫度 |
預(yù)壓時間 |
壓合時間 |
層壓壓力 |
|||||||||
180℃ |
10S |
120S |
100Kgf/cm2 |
||||||||||
線路寬度 |
膠層厚度/線路銅箔厚度 |
||||||||||||
0.3 |
0.36 |
0.43 |
0.5 |
0.51 |
0.71 |
1.0 |
1.5 |
||||||
線路寬度 |
2mil |
× |
× |
× |
× |
× |
√ |
√ |
√ |
||||
3mil |
× |
× |
× |
× |
× |
√ |
√ |
√ |
|||||
4mil |
× |
× |
× |
√ |
√ |
√ |
√ |
√ |
|||||
5mil |
× |
× |
× |
√ |
√ |
√ |
√ |
√ |
|||||
6mil |
× |
× |
√ |
√ |
√ |
√ |
√ |
√ |
|||||
從表3可以看出,覆蓋膜膠層厚度與線路銅箔厚度比對覆型效果的影響非常大,其比值越大壓合效果將越好。對于3mil線路,比值在0.6以上常規(guī)生產(chǎn)可以滿足壓合質(zhì)量要求,比值小于0.4無法滿足覆型效果要求,在0.4和0.6之間,壓合質(zhì)量無法保證。
4 結(jié)論
經(jīng)過以上大量的試驗證明,影響覆型效果的因素主要有:快壓壓合時間、溢膠量、線路寬度、快壓壓力、覆蓋膜膠層厚度與線路銅箔厚度比,其中在圖形一定的情況下,影響最明顯的是快壓時間、溢膠量、覆蓋膜膠層厚度與線路銅箔厚度比,因此在FPCB的覆蓋膜壓合過程種需選擇合適的覆蓋膜、溢膠量來配合合理的快壓參數(shù)方能達(dá)到良好的覆型效果。