กระบวนการหลักหกประการในการผลิต FPC: สามขั้นตอนมากกว่า PCB แบบแข็งเพื่อเพิ่มความยืดหยุ่น

Jun 05, 2026 ฝากข้อความ

 

การปรับสภาพพื้นผิว: รับประกันการยึดเกาะที่แข็งแรงยิ่งขึ้นระหว่างฟอยล์ทองแดงและพื้นผิว

 

ในขณะที่ซับสเตรตและฟอยล์ทองแดงของ PCB แบบแข็งธรรมดาจะติดกันแน่น แต่ซับสเตรต PI ของ FPC ก็มีพื้นผิวเรียบ ซึ่งต้องการการดูแลเป็นพิเศษเพื่อให้แน่ใจว่าฟอยล์ทองแดงจะยึดเกาะแน่นหนา ในระหว่างการปรับสภาพ หลุมเล็กๆ จะถูกสลักลงในฟิล์ม PI โดยใช้สารละลายเคมี (เช่น โซเดียมไฮดรอกไซด์) ตามด้วยสารเร่งการยึดเกาะ (คล้ายกับ "กาว") และสุดท้าย กดร้อนเพื่อยึดติดฟอยล์ทองแดงกับสารตั้งต้น การทดลองที่โรงงาน FPC แสดงให้เห็นว่าการยึดเกาะของฟอยล์ทองแดงที่ผ่านการปรับสภาพแล้วสามารถสูงถึง 0.8 N/mm ซึ่งเป็นสองเท่าของการยึดเกาะของฟอยล์ที่ไม่ผ่านการบำบัด ทำให้มีแนวโน้มที่จะหลุดออกน้อยลงระหว่างการดัด

 

การควบคุมอุณหภูมิและเวลาในการปรับสภาพอย่างแม่นยำเป็นสิ่งสำคัญ อุณหภูมิที่มากเกินไป (สูงกว่า 120 องศา) อาจทำให้เกิดการเสียรูปของซับสเตรต PI ในขณะที่อุณหภูมิไม่เพียงพอส่งผลให้ประสิทธิภาพการบำบัดไม่ดี สายการผลิตทำให้อุณหภูมิการปรับสภาพคงที่ที่ 100 องศา ±2 องศาเป็นเวลา 3 นาที ซึ่งช่วยเพิ่มความสม่ำเสมอของการยึดเกาะของฟอยล์ทองแดงให้มากกว่า 95%

 

การผลิตวงจร: การแกะสลักวงจรบน "ฟิล์มยืดหยุ่น"

 

การสร้างวงจรสำหรับ FPC นั้นคล้ายคลึงกับ PCB แบบแข็ง ซึ่งเกี่ยวข้องกับการพิมพ์หินด้วยแสงและการแกะสลัก แต่มีความท้าทายมากกว่า เนื่องจากซับสเตรต PI ขยายตัวและหดตัวด้วยความร้อน จึงจำเป็นต้องมีการดูดซับแบบสุญญากาศในระหว่างการสัมผัส เพื่อยึดซับสเตรตให้เรียบและป้องกันการเสียรูปของวงจร FPC ความหนาแน่นสูง- (ระยะห่างระหว่างบรรทัด 0.1 มม.) โดยใช้เครื่องฉายแสงที่มีความแม่นยำสูง-พร้อมแพลตฟอร์มดูดซับสุญญากาศ ทำให้สามารถควบคุมค่าเบี่ยงเบนของเส้นได้ภายใน ±10μm ซึ่งเพิ่มขึ้น 60% เมื่อเทียบกับ ±25μm ของเครื่องฉายแสงทั่วไป

 

ในระหว่างการกัด จะใช้สารละลายที่เป็นกรด (เช่น เฟอร์ริกคลอไรด์) เพื่อขจัดฟอยล์ทองแดงส่วนเกินออก โดยคงเส้นที่ต้องการไว้ ความเร็วในการแกะสลักสำหรับ FPC นั้นช้ากว่า PCB แบบแข็งถึง 30% เนื่องจากการกัดที่รวดเร็วเกินไปอาจทำให้เกิดรอยขรุขระที่ขอบเส้นได้ FPC บางตัวมีระยะห่างบรรทัด 0.08 มม. ด้วยการลดความเร็วในการแกะสลัก (จาก 1 ม./นาที เหลือ 0.7 ม./นาที) ความหยาบของขอบเส้นจึงลดลงจาก 5μm เป็น 2μm ป้องกันการลัดวงจรระหว่างเส้นที่อยู่ติดกัน

 

การเคลือบฟิล์มปกคลุม: ทำให้เส้นเป็น "ชุดป้องกัน"

 

การเคลือบฟิล์มปกคลุมเป็นกระบวนการที่สำคัญเฉพาะของ FPC ขั้นแรก ให้ทาชั้นกาวเทอร์โมเซตติงกับฟิล์มหุ้ม จากนั้น ฟิล์มหุ้มจะจัดชิดกับเส้นผ่านรูวางตำแหน่ง และสุดท้ายก็กดเข้าด้วยกันโดยใช้เครื่องรีดร้อน (อุณหภูมิ 160 องศา ความดัน 0.5MPa เวลา 30 วินาที) ต้องหลีกเลี่ยงฟองอากาศในระหว่างการเคลือบ มิฉะนั้น เส้นจะชื้นและออกซิไดซ์ ผู้ผลิต FPC รายหนึ่งใช้วิธีการ "เคลือบทีละขั้นตอน" แบบ "ทีละขั้นตอน": ขั้นแรก การกดล่วงหน้าด้วยอุณหภูมิต่ำ- (100 องศา ) (100 องศา ) จะช่วยไล่อากาศออก จากนั้นเคลือบด้วยอุณหภูมิสูง-จะลดอัตราฟองจาก 5% เป็น 0.5%

 

ความหนาของฟิล์มเคลือบมีความสำคัญมาก ฟิล์มเคลือบบาง (25μm) ให้ความยืดหยุ่นดีกว่าแต่ให้การปกป้องน้อยกว่าเล็กน้อย ฟิล์มหุ้มที่หนาขึ้น (50μm) ให้การปกป้องที่แข็งแกร่ง แต่จะเพิ่มความเครียดเมื่อโค้งงอ โดยทั่วไป FPC ของสมาร์ทวอทช์จะใช้ฟิล์มเคลือบหนา 35μm เพื่อสร้างสมดุลระหว่างความยืดหยุ่นและการป้องกัน

 

การเจาะและการขึ้นรูป: การตัดเป็นรูปร่างที่ต้องการ

 

FPC จำเป็นต้องถูกตัดเป็นรูปทรงเฉพาะตามโครงสร้างของอุปกรณ์ โดยทั่วไปจะใช้การเจาะแบบตายตัวหรือการตัดด้วยเลเซอร์ การเจาะรูเหมาะสำหรับการผลิตจำนวนมากด้วยความแม่นยำ ±0.1 มม. ตัวอย่างเช่น การเจาะแบบตายตัวใช้สำหรับการผลิต FPC โทรศัพท์มือถือจำนวนมาก โดยให้ประสิทธิภาพ 50 ชิ้นต่อนาที การตัดด้วยเลเซอร์เหมาะสำหรับชิ้นงานขนาดเล็กหรือรูปทรงที่ซับซ้อน โดยมีความแม่นยำ ±0.05 มม. ตัวอย่างเช่น FPC ที่มีรูปทรงไม่สม่ำเสมอสำหรับอุปกรณ์ทางการแพทย์จะถูกตัดด้วยเลเซอร์-เพื่อให้เข้ากับโครงสร้างส่วนโค้งของอุปกรณ์ได้อย่างสมบูรณ์แบบ

 

ขอบตัดต้องเรียบและไม่มีเสี้ยน ไม่เช่นนั้นการดัดจะทำให้ฟิล์มที่หุ้มฉีกขาด พารามิเตอร์การตัดด้วยเลเซอร์ของ FPC บางตัวได้รับการปรับปรุงให้เหมาะสม (กำลัง 10W ความเร็ว 50 มม./วินาที) ส่งผลให้ขอบมีความหยาบ Ra น้อยกว่าหรือเท่ากับ 1μm ซึ่งเพิ่มขึ้น 67% เมื่อเทียบกับ 3μm ที่ไม่ได้รับการปรับปรุง

 

การรักษาพื้นผิว: จำเป็นต้องมีทั้งความสามารถในการบัดกรีและความต้านทานต่อการเกิดออกซิเดชัน

 

ข้อต่อประสาน FPC ต้องการการรักษาพื้นผิว โดยทั่วไปการแช่ทองและการชุบดีบุก ชั้นทองแช่มีความบาง (0.05-0.1μm) ไม่ส่งผลต่อความยืดหยุ่น และเหมาะสำหรับข้อต่อบัดกรีระดับละเอียด- (เช่น ชิประดับพิทช์ 0.3 มม.) ชั้นการชุบดีบุกมีความหนากว่าเล็กน้อย (1-3μm) ซึ่งมีต้นทุนต่ำกว่า แต่อาจเกิดหนวดดีบุก (ผลึกดีบุกละเอียด) เมื่อโค้งงอ ต้องควบคุมอุณหภูมิในการอบหลังจากการชุบดีบุก (125 องศา 2 ชั่วโมง) เพื่อยับยั้งการเจริญเติบโตของหนวดดีบุก เซ็นเซอร์ยานยนต์ FPC บางตัวได้รับการชุบดีบุก และหลังจากการอบ ความยาวหนวดดีบุกจะถูกควบคุมให้ต่ำกว่า 5μm ซึ่งเป็นไปตามมาตรฐานความปลอดภัยอิเล็กทรอนิกส์ของยานยนต์

 

กระบวนการเสริมแรง: การเพิ่มแผ่นแข็งไปยังพื้นที่วิกฤต

 

แม้ว่า FPC จะมีความยืดหยุ่น แต่พื้นที่ที่มีการบัดกรีส่วนประกอบนั้นจำเป็นต้องมีความแข็งแกร่งในระดับหนึ่ง มิฉะนั้นการเสียรูปจะเกิดขึ้นระหว่างการบัดกรี ดังนั้น แผ่นเสริมแรง (วัสดุอาจเป็น PI, แผ่นเหล็ก หรือแผ่นอีพอกซีเรซิน) ที่มีความหนา 0.1-0.5 มม. จึงถูกติดไว้ที่ด้านหลังของ FPC โดยใช้กาว ค่าเบี่ยงเบนตำแหน่งของแผ่นเสริมแรงต้องไม่เกิน ± 0.1 มม. มิฉะนั้นจะกีดขวางข้อต่อบัดกรี ในสายรัดข้อมืออัจฉริยะหนึ่งเรือน หลังจากติดแผ่นเสริม PI หนา 0.3 มม. เข้ากับข้อต่อบัดกรีแบตเตอรี่ ผลลัพธ์ของการบัดกรีเพิ่มขึ้นจาก 90% เป็น 99%