《FPC工艺简介》课件

工艺简介FPC柔性印刷电路作为现代电子制造的核心技术，正在推动着智能设备的小FPC型化和功能创新随着消费电子、汽车电子和可穿戴设备的快速发展，技FPC术已成为电子行业不可或缺的重要组成部分课程内容概览1基础知识FPC深入了解柔性印刷电路的基本概念、分类和技术特点2材料选择与应用详细介绍制造中使用的各种材料及其特性FPC3制造工艺流程全面解析从设计到成品的完整制造过程FPC质量控制与应用什么是？FPC技术定义核心特征柔性印刷电路是一种采用柔性基材最突出的特点是其出色的柔韧性，可以在三维空间内自由弯Flexible PrintedCircuit FPC制造的印刷电路板，具有优异的可弯曲性和可折叠性它主要由曲和折叠，同时保持良好的电气连通性这种独特的物理特性使聚酰亚胺基材和铜导体层构成，厚度通常仅为得能够适应各种复杂的安装环境和空间限制PI

0.1-FPC

0.3mm的核心优势FPC轻量化设计空间优化优异散热相比传统刚性，三维折叠安装能力，有柔性材料具有良好的热PCB重量减轻高达效节省设备内部空间，传导性能，有助于设备FPC，为产品小型化提提高集成度热管理60%供关键支撑超长寿命动态弯折寿命超过100万次，确保产品长期可靠运行市场发展现状FPC亿145美元市场规模年全球市场总值2024FPC

8.5%年复合增长率未来五年预期增长速度32%智能手机占比在应用领域中的最大份额FPC45%中国市场份额在全球制造中的重要地位FPC产品分类体系FPC单面FPC最基础的类型，只有一层导体层，结构简单，成本最低，适用于简单的信号传输和FPC连接应用制造工艺相对简单，是入门级产品的首选FPC双面FPC具有两层导体层，通过金属化通孔实现层间互连相比单面，布线密度更高，能够FPC满足更复杂的电路设计需求，广泛应用于中等复杂度的电子产品多层FPC包含三层以上导体层，具有极高的布线密度和复杂的电路结构虽然制造难度和成本较高，但能满足高端电子产品对电路复杂性的严格要求刚挠结合板巧妙融合刚性和柔性的优点，在一块电路板上同时具备刚性区域和柔性区域PCB FPC刚性区域可直接安装元器件，柔性区域提供连接功能，是高端应用的理想选择单面技术特点FPC成本最优超薄设计所有类型中制造成本最低典型厚度，极FPC

0.1-

0.15mm的选择致轻薄结构简单基础连接仅含单层导体层，制造工艺直适用于简单信号传输和基础连接明了接应用双面设计优势FPC双层结构两层导体层设计提供更多布线空间通孔互连金属化通孔实现层间可靠电气连接高密度布线相比单面显著提升布线密度和复杂度FPC中等复杂度满足中等复杂度电路设计和应用需求多层技术挑战FPC多层结构设计三层以上导体层需要精密的层间对准和压合工艺控制超高密度布线极大提升了电路设计的复杂性和布线密度要求制造工艺复杂需要先进的制造设备和精密的工艺控制技术成本考量制造难度和成本显著增加，主要用于高端应用领域刚挠结合板创新设计混合结构优势巧妙结合刚性的稳定性和柔性的灵活性，在单一产品中实现最PCB FPC佳性能平衡刚性区域提供稳固的元器件安装平台，柔性区域则提供灵活的连接和弯折能力三维立体应用支持复杂的三维立体安装和连接，能够适应各种空间限制和安装要求柔性区域可以实现任意角度的弯折和扭转，为产品设计师提供更大的创作空间高端应用领域主要应用于高端消费电子、航空航天、医疗器械等对性能和可靠性要求极高的领域其优异的综合性能使其成为解决复杂电路连接挑战的理想选择材料构成解析FPC表面处理层保护电路表面，提供焊接性能覆盖层保护电路免受环境损害粘合剂层连接各层材料的关键介质导体层铜箔构成的导电通路柔性基材聚酰亚胺提供机械支撑柔性基材材料选择材料类型工作温度范围介电常数主要应用聚酰亚胺℃℃高端电子产品PI-200~

4003.4-

3.5聚酯℃℃成本敏感应用PET-55~

1053.2聚萘二甲酸乙二醇酯℃℃中端应用PEN-55~

1503.0液晶聚合物℃℃高频通信LCP-200~

3002.9导体材料技术要求电解铜箔1提供优异的导电性能和加工性能厚度规格常用厚度、、、12μm18μm25μm35μm表面处理表面粗糙度控制在Rz≤

2.0μm粘合剂系统选择环氧树脂丙烯酸酯通用型粘合剂，具有良好的机械强度和柔性优异的粘合剂，特别适合需要频繁化学稳定性，适用于大部分应用弯折的动态应用场景FPC无粘合剂技术酚醛树脂最新的技术，消除粘合剂耐高温性能突出，适用于高温工作环境adhesiveless层，提升产品可靠性的特殊应用覆盖层保护系统聚酰亚胺覆盖层光致型阻焊层传统的材料，具有优异的耐温性和机械保护性能厚技术代表了覆盖层的发Cover LayPSRPhoto-definable SolderResist度通常控制在之间，能够有效保护电路免受机展趋势通过光刻工艺实现精确的图形化，能够提供更精密的开25μm-50μm械损伤和环境侵蚀其良好的尺寸稳定性确保长期使用过程中的窗控制和更好的表面平整度，特别适合高密度细间距的产品FPC可靠保护应用制造工艺总览FPC设计与准备电路设计、材料选择、工艺规划基材处理裁切、清洗、表面预处理钻孔电镀机械钻孔、化学镀铜、电镀加厚图形制作曝光、显影、蚀刻工艺后续处理多层压合、表面处理、成型测试完整工艺流程图制造工艺遵循严格的流程控制，每个步骤都对最终产品质量产生重要影FPC响从初始的材料准备到最终的包装入库，整个过程包含近二十个关键工序工艺流程的设计充分考虑了生产效率和质量控制的平衡通过合理的工序安排和严格的过程监控，确保每片产品都能达到设计要求和客户标准现代化FPC的生产线采用自动化设备和智能监控系统，大大提升了生产稳定性和产品一致性流程中的关键控制点包括材料质量检验、工艺参数监控、中间产品测试和最终质量验证每个环节都建立了完善的追溯体系，确保产品质量的可控性和可追溯性第一步原材料准备材料选择精密裁切根据产品规格要求选择合适的铜箔基材，确保材料性能符按照设计尺寸进行精确裁切，预留适当的工艺边缘合设计标准表面清洗预处理优化彻底清除表面杂质、氧化层和污染物，确保后续工艺质量通过适当的表面预处理提高材料间的附着力和结合强度第二步基材裁切工艺尺寸控制质量检验洁净处理严格按照设计图纸尺寸要求进行裁切，确裁切后立即进行质量检验，确保基材表面在洁净环境中进行材料处理和存储，避免保尺寸精度控制在±以内预留平整无褶皱、无划伤和污染任何表面缺灰尘、油污等污染物附着在基材表面，为

0.1mm工艺边为后续工艺提供操作空间陷都可能影响后续工艺效果和最终产品质后续的精密制造工艺创造良好条件3-5mm和定位基准量第三步精密钻孔技术第四步化学镀铜工艺化学沉铜工艺在孔壁形成均匀的导电铜层，厚度通常这一工艺是实现层间电气连接的VCPVertical ContinuousPlating≥25μm关键步骤，需要严格控制镀液成分、温度、值等工艺参数，确保孔壁铜层的均匀性和附着力pH第五步精密图形转移光阻涂布均匀涂布光致抗蚀剂，厚度控制精确精密对准光掩模与基材对准精度达±

0.025mm紫外曝光通过紫外光形成潜像图案图案检验确保图形转移质量符合要求第六步显影工艺控制溶解未固化光阻使用专用显影液精确溶解未曝光固化的光致抗蚀剂显影液的浓度、温度和显影时间需要严格控制，确保图形边缘清晰锐利，避免过显影或欠显影现象的发生电路图形显现通过显影工艺使设计的电路图形完全显现出来这一步骤直接决定了最终电路图形的精度和质量，需要通过精密的工艺控制实现预期的图形效果清洗处理显影完成后立即进行彻底清洗，去除残留的显影液和未完全溶解的光阻材料清洗的彻底性直接影响后续蚀刻工艺的效果和最终产品的质量第七步化学蚀刻工艺蚀刻液选择蚀刻控制参数根据产品要求选择合适的蚀刻液类型氯化铜蚀刻液具有蚀刻速蚀刻因子控制在之间，确保电路线条的侧壁角度和线1:2~1:3度快、成本低的优点；氯化铁蚀刻液稳定性好但处理复杂；碱性宽精度通过精确控制蚀刻液温度、浓度、喷淋压力和蚀刻时蚀刻液环保性好但设备要求高每种蚀刻液都有其特定的应用场间，实现均匀一致的蚀刻效果，避免过蚀或欠蚀现象景和工艺要求第八步定位孔钻制机械钻孔三点定位使用高精度钻床进行定位孔加工对角线方向设置个精密定位孔3高精度要求测试准备孔径和位置精度要求极其严格为后续电测试和成型工艺提供基准第九步电气性能测试逐层测试对蚀刻后的每一层电路进行全面电气测试专用夹具使用定制的测试夹具确保测试精度和重复性缺陷检测检测开路、短路等电气连接问题连通性验证确保所有电路路径的正常连通性第十步清洗与表面处理表面光泽提升增强电路表面的光泽度和美观性水分去除彻底清除表面和孔内的残留水分残留清除NaOH去除蚀刻过程中残留的氢氧化钠氧化物去除清除铜表面的氧化物和污染物第十一步多层对准技术材料预处理基材与粘合剂已完成预结合处理，确保材料稳定性PI精密对准将铜导体层与基材和粘合剂进行精确对准PI专用设备使用高精度对准设备实现亚微米级对准精度精度控制对准精度严格控制在±范围内

0.05mm第十二步热压层压工艺第十三步丝印标识工艺图案印刷印刷产品标记、符号和公司徽标专用设备使用高精度丝印设备确保印刷质量油墨选择选用环氧或聚氨酯系专用油墨第十四步固化烘烤工艺温度控制时间管理烘烤温度精确控制在°，确保油烘烤时间控制在分钟，根据产150C45-60墨完全固化而不损伤基材品厚度和油墨类型调整质量验证变形防护烘烤完成后检验油墨附着力和图案清晰防止过度烘烤导致基材热变形，影响产度品尺寸精度第十五步表面处理技术处理方式特点优势应用场景成本水平化学镀金可焊性好，平高端消费电子高整度高ENIG化学镀银适合细间距器精密电子设备很高件ENEPIG热风整平成本低，工艺一般应用低成熟HASL有机可焊性保环保，工艺简短期储存产品最低护膜单OSP第十六步精密成型工艺冲压成型激光切割铣削成型适合大批量生产，效率精度最高，可加工复杂精度好，适合中等批高，但模具成本较大形状，适合小批量和样量，设备投资适中品公差控制成型公差严格控制在±以内

0.1mm第十七步终检电测试数据记录与分析全检100%详细记录所有测试数据并进行统计分析，识功能性测试实施的产品测试覆盖率，确保每一片别潜在的质量风险和改进机会测试报告包100%对成品进行全面的电气功能测试，验证出厂的都符合质量标准建立完善的测含产品规格、测试结果、合格判定等完整信FPC FPC所有电路路径的正常工作状态使用专业的试数据库，记录每个产品的测试结果，为质息，为客户提供可靠的质量保证测试设备和定制夹具，确保测试结果的准确量追溯和持续改进提供数据支撑性和可重复性测试项目涵盖电阻、电容、绝缘等关键电气参数第十八步外观质量检验外观缺陷检查系统检查表面划伤、污染、变色等外观缺陷尺寸精度验证精确测量关键尺寸，确保符合图纸要求自动检测AOI结合自动光学检测系统提高检验效率和精度标准符合性IPC确保产品完全符合国际标准要求IPC第十九步可靠性抽样测试机械性能测试环境适应性测试进行弯折寿命测试、剥离强度测试、拉伸强度测试等机械性能评包括高低温循环、湿热试验、盐雾腐蚀、振动冲击等环境测试估通过模拟实际使用条件，验证在各种机械应力下的可靠这些测试模拟产品在不同环境条件下的工作状态，验证其环境适FPC性表现测试结果为产品设计优化和质量改进提供重要参考应能力和长期稳定性第二十步包装与仓储管理真空防潮包装采用真空包装技术有效防止湿气侵入，保护免受环境湿度影响真空包装还能减少FPC产品在运输和储存过程中的体积，提高物流效率防静电保护使用专业的防静电包装材料，防止静电放电对敏感电路造成损害包装过程在防静电工作台进行，操作人员穿戴防静电服装，确保全程防护追溯标签系统每个包装都贴有唯一的追溯标签，包含产品型号、生产批次、生产日期、质量等级等关键信息建立完整的产品追溯体系，便于质量管理和客户服务环境控制储存仓储环境严格控制温度°和湿度，确保产品在储存期间保持最15-25C45-65%RH佳状态定期监测环境参数，及时调整控制系统质量控制体系FPC最终产品检测成品的全面质量验证和认证工艺过程控制2生产过程中的实时监控和调整可靠性测试产品长期性能和稳定性验证原材料质量控制从源头确保材料质量和一致性完善的质量控制体系是确保产品质量的根本保障从原材料进厂检验到最终产品交付，每个环节都建立了严格的质量标准和检测程序通FPC过统计过程控制和全面质量管理方法，实现质量的持续改进和优化SPC TQM常见缺陷分析与预防缺陷类型主要表现产生原因预防措施铜箔缺陷短路、断路、蚀刻不当、材工艺参数优针孔料问题化、材料筛选覆盖层缺陷气泡、分层层压条件、清压合工艺改洁度进、表面处理弯折区问题断裂、裂纹设计不当、应结构优化、材力集中料选择表面处理不良焊盘氧化、附工艺控制、环工艺改进、环着力差境影响境控制性能测试方法FPC电气测试机械测试包括开短路测试、绝缘电阻测试、介电弯折寿命测试、剥离强度测试、拉伸测强度测试等，验证电路的电气性能和安试等，评估产品的机械可靠性全性可靠性测试环境测试高温存储、加速老化、振动冲击等长期温湿度循环、盐雾腐蚀、热冲击等测可靠性评估试，验证环境适应能力设计关键要点FPC弯折区线路设计导线方向应垂直于弯折方向，减少弯折应力对导体的影响，提高弯折可靠性弯折半径控制最小弯折半径应至少为基材厚度的倍，避免过度弯折造成的应力集6中铜箔厚度优化选择较薄的铜箔厚度可显著改善弯折性能，但需平衡载流能力要求过孔位置规避动态弯折区域应避免设置过孔，防止应力集中导致的连接失效刚挠结合板制造特色复合材料处理同时处理刚性和柔性材料，需要特殊的工艺技术多重硬度钻孔刚性区和柔性区材料硬度差异大，钻孔工艺复杂厚铜电镀孔铜厚度需达到以上，确保可靠连接1mil25μm专用压合设备需要特殊的压合工艺和专用设备实现最佳结合广泛应用领域FPC消费电子在智能手机、平板电脑、数码相机等消费电子产品中，承担着关键的信号传输和连接功能其轻薄特性和优异的弯折性能使其成为现代消费电子产品小型化的重要推动FPC力汽车电子汽车仪表盘、安全气囊系统、照明系统等都大量采用技术汽车行业对产品可靠性要求极高，需要经受恶劣的温度变化和振动环境考验LED FPC FPC医疗设备可穿戴医疗设备、植入式医疗器械等对的生物兼容性和长期稳定性提出了特殊要求这些应用推动了医用级材料和工艺技术的发展FPC FPC手机中的应用案例FPC现代智能手机平均包含片不同功能的，从主显示屏连接到各种传感器模组显示屏负责传输高速视频信号，摄像头模组集成了图像传感器15-20FPC FPCFPC和自动对焦功能，电池连接确保安全的电源管理，天线支持多频段无线通信，指纹识别模组实现生物识别功能FPCFPCFPC技术发展趋势FPC高密度互连技术技术实现更高的线路密度和更精细的特征尺寸，满足电子HDI产品持续小型化需求超薄技术FPC厚度小于的超薄技术，适应可折叠设备和超薄产

0.05mm FPC品应用无粘合剂技术消除传统粘合剂层，提高产品可靠性和环境友好性高频应用优化针对通信和毫米波应用的专用技术发展5G FPC新型材料创新FPC超薄基材技术功能性材料发展开发厚度以下的超薄聚酰亚胺基材，为极致轻薄的电子产低介电常数材料适用于高频信号传输，减少信号损耗和串扰高7μm品提供可能这种超薄材料在保持良好机械性能的同时，显著减导热基材为功率器件和应用提供更好的热管理解决方案LED少了产品厚度和重量新材料的开发需要克服加工难度大、成本生物可降解材料的研发为一次性医疗设备应用开辟新途径高等挑战智能制造技术应用自动化生产线升级引入先进的自动化设备和机器人技术，实现从原材料处理到成品包装的全自动化生产自动化程度的提升不仅提高了生产效率，还显著改善了产品质量的一致性和稳定性智能检测系统部署驱动的视觉检测系统和在线测试设备，实现产品缺陷的实时识AI别和分类智能系统能够学习和优化检测标准，持续提升检测精度和效率，减少人工检测的主观性和漏检率数字化质量管理建立基于大数据和云计算的质量管理平台，实现生产数据的实时采集、分析和反馈通过数字孪生技术构建虚拟工厂，预测和优化生产过程，实现预防性质量控制和持续改进产业链生态分析FPC。