浅谈FPC制造良率的提升优化

摘要：伴随着手持产品的快速发展，fpc在其上的应用越来越多，现代的手持式产品都普遍的向着轻、薄、短、小，还有多功能以及智能化方向发展，尤其是FPC更是具有配线密度高、重量轻、厚度薄的特点。但FPC的加工难度和制造良率一直都是电子产品的两大难点。

关键词：FPC；制造良率；加工难度

中图分类号：TN141 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）20-0032-02

为了提高FPC的制造良率，我们应该从管理观念上抓起，应该做到与时俱进，在SMT生产检测设备和工艺方法上面应该进一步的创新和研究，这样才能够与21世纪的现代社会相接轨，才能够更好地适应生产、适应交付的需要。在生产设备上应该采用精密程度匹配的自动化设备，在制作工艺上，应该提高和优化生产方法才能够提升生产效率和良率。

1 FPC的结构介绍

在当今社会的发展中，FPC器件被广泛地应用在电子产品当中，尤其是在手持式产品当中更是普遍。现代电子产品在人们生活水平日益提高的前提下，被不断地创新和改革，现代的手持式电子产品，渐渐演变成多功能、智能化、性能可靠、外形精巧、让人们越来越能接受的产品，就比如说苹果手机还有平板电脑就是这样的。然而FPC的应用为手持式产品“轻、薄”的特点起到了革命性的推动作用，也为实现产品性能和外形巧妙多样化带来了巨大的改革，它的应用前景将是宽广的。FPC对应的市场要求，一直都是一个高端的高科技市场，它们将带动着技术研究的不断进步和发展，只有不断地创新和改革，对艺术和相应的技术进行严格的要求，才能够适应这个社会，才不能够不被市场所淘汰。为了提高其可靠性还有质量，我们应该对于FPC的性能还有结构充分的了解。我们接下来就对FPC的发展趋势还有技术特征以及FPC和SMT的组装工艺进行简单的介绍。

FPC是一种柔性的印刷电路板，一般被称作软板。目前已经有单面、双面、多层柔性板以及刚柔结合多层板。一般来说我们工艺上要求FPC的铜箔厚度是0.018～0.035mm，一般把PI或者PET作为绝缘保护胶片以及基板胶片。现代的FPC比以往的PCB具有更能缩小体积、减轻重量、降低厚度等优点，但是FPC还是有缺点的，它的接卸强度非常小，很容易在生产的过程中造成焊点或者走线的断裂，在生产操作的过程中也是非常困难的，它没有办法单独地承受一些比较重的部分，而且非常容易产生皱折痕。虽然说它存在着这么多的缺点，但是还是被广泛地应用在电子产品当中，可见它有多么的重要。

2 对于FPC在制造良率提升方面的要求

我们可以从三个方面来说一下FPC在制造良率提升方面的要求。分别从FPC的排版工艺要求、FPC焊盘表面处理工艺要求、FPC焊盘的阻焊膜设计要求说一下。

FPC排版工艺要求。因为FPC板间的精度和表面的平整性都不如PCB，这就要求我们应该在FPC拼扳数排板的时候不应该太大。如果FPC的的外形和PCB的外形一样大就会造成可靠性低的这种现象，应该根据FPC的厚度和柔性程度，在确保不同拼板基板尺寸精度，满足与FPT的组装工艺要求下，尽量把拼板数做大。因为板面太小不利用生产效率，然而板面太大又会影响到FPC组装精度控制的要求。FPC的印刷与贴装，直接被定位孔和光学辨识点、是否满足焊锡丝印与贴装的精度要求而影响着。FPC在载板上的定位效果，被定位孔精度误差影响着。我们应该将位置度的偏差以及大小误差控制在0.1mm之内。光学辨识点的形状应该规范，对比度应该掌握得好，与板边及就近露铜焊盘距离应该不小于5mm。

对于FPC焊盘的表面处理工艺的要求。用于FPT器件焊盘的涂镀工艺主要有电镀镍金和化学镍金、有机保护涂层、镀锡或浸锡、浸银几种，虽然理论上以上几种工艺都可用于FPC表面处理，而实际上日前以化学镍金应用最多。虽然说有机保护涂层和浸银的表面平整而且焊接性能非常好，但是因为它们在空气当中容易被氧化，然而FPC很难进行真空包装，所以说在FPC的表面处理时候很少用到这两种材料。一般我们采用电镀或化学镍金，因为它们仅有抗氧化、耐磨、性能稳定、保存期较长等特点，但是它们的工艺也是非常复杂而且成本也相对来说很高。

对于FPC焊盘的阻焊膜设计的要求。FPC的覆盖膜阻焊层一般会以聚酰亚胺薄膜为材料，采用机关切割的方式进行开窗预加工，然后再进行对位压合形成。我们应该保证其均匀、规则而且均衡，阻焊膜是不能够覆盖焊盘的。为了解决这个问题我们或者选择信誉好的FPC商，或者加强来料的检验和管制，或者对FPC进行显微镜的检验。

3 对于FPC载板治具与丝印品质

为了保证FPT器件和FPC组装具有可靠性，我们应该把重视PFC排板和焊盘方面的可制造性设计以及SMT组装工艺上的管制及最优化看得一样重要。SMT组装工艺主要分为三点：印刷、贴装和回焊。这其中最重要的就是焊锡印刷问题。源于FPC的柔软特性使得定位非常困难，我们应该采用专用载板治具，才能够更好地完成印刷、贴片、过炉等SMT基本作业工序。一般制作载板治具的材质要求强度高、吸热少、散热快。在进行FPC载板治具的制作时候，因为铝合金磁性载板治具的成本不高、寿命不短，而且非常容易清洁，所以说一般它的应用还是很广泛的。载板治具的作用在于，既要保证FPC每个角落都能够得到有效支撑与固定，还应该对其翘曲变形的问题进行有效的矫正。载板治具的精密程度以及品质的好坏，直接关系到焊锡印刷、器件贴装和回流焊接等制程作业的成败，并且对产品的可靠性带来了极大的影响。所以说，进行载板治具验收是必须的。为了使得FPC的焊锡印刷涂敷获得更好的效果，我们应该采用印刷和重复精度≥0.02～0.008mm的全自动视觉印刷机。这对于提高FPC的可靠性具有深远性的意义。

在进行FPC上组装高密度FPT器件，应该从多方面考虑。比如说在刮刀压力对印刷品质影响较大，选择正确的印刷压力，才能恰当地使得焊膏从模板表面刮干净。在选择FPT器件的硬刷速度应该设为20～40mm/s。模板的印刷方式接触式，印刷的模板垂直抬起可使印刷质量所受影响最小等等，这也可以大大地增加FPC的可靠性。

4 FPC组件的检验、分板与测试

我们在进行FPC组装板的外观检验的时候，应该从以下几个方面来进行考虑。比如说在组装板上点数不多的情况下，可以采用目视的视检方式，但是对于FPT器件应该采用显微镜进行处理。对于CSP等一些器件，应该采用多角度透视进行检验。FPC板应该采用ICT探针测试，为了防止软板内部微小的线路受到破坏，应该选用圆珠形的探针，但是因为圆珠形探针测试的稳定性不是那么好，而且通常难以覆盖FPC高密度组装板的所有测试点。就这种情况，一般我们会接合FPC上自身的连接器或者是金手指端口，以ATE测试治具的这种方式进行FCT测试，就可以达到规定的测试率了。在进行完FPC测试之后，为了避免FPT器件的各个焊接点受到应力的破坏，我们应该做底部的填充处理工作。还有一点需要我们注意的就是，FPC精细间距器件高密度组装板，应该在外观检查、功能测试还有分板作业等，进行重点性的排查，以避免应力对FPT器件焊接点的危害。

5 结语

FPC是现代电子产业发展的趋势，为了能够更好地进行发展和完善，我们不得不考虑的是它的加工难度和制造良率问题。为了能够保持它的制造良率，我们要考虑的部分很多，比如说它的表面的平整性，只有它表面的平整性保证了，才能够在进行组装的时候更加稳妥，才能不对它的可靠性造成影响。本论文阐述了在进行SMT生产的过程中，对于FPC的结构特性以及优化制造良率的要求。对于FPC的预处理问题、固定问题、刷问题、贴装问题以及检验和测试等问题，进行了一系列的研究和探索。所以说，在提高FPC制造良率方面提出了很多意见和想法，希望能对SMT行业的FPC精英们有所帮助。

参考文献

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[3] 林祖庆，陶炜，陈晟.雨刮系统的六西格玛设计[J].上海汽车，2011，（9）.

作者简介：韩磊（1981―），男，山东德州人，华为终端有限公司高级工程师，研究方向：工程工艺。