기판 전처리: 구리 포일과 기판 사이의 더욱 강력한 결합 보장
일반 경질 PCB의 기판과 동박은 단단히 접착되는 반면, FPC의 PI 기판은 표면이 매끄러우므로 견고한 동박 접착을 보장하기 위해 특별한 처리가 필요합니다. 전처리 과정에서 화학 용액(예: 수산화나트륨)을 사용하여 PI 필름에 작은 구덩이를 에칭한 다음 접착 촉진제("접착제"와 유사)를 사용하고 마지막으로 열간 압착을 통해 구리 호일을 기판에 접착합니다. FPC 공장에서의 실험에 따르면 전처리된 구리 호일의 접착력은 처리되지 않은 호일의 두 배인 0.8N/mm에 도달할 수 있어 굽힘 중에 분리되는 경향이 적습니다.
전처리 온도와 시간의 정확한 제어가 중요합니다. 온도가 너무 높으면(120도 이상) PI 기판이 변형될 수 있으며, 온도가 부족하면 처리 성능이 저하됩니다. 생산라인에서는 전처리 온도를 100도±2도에서 3분간 안정화시켜 동박 접착력을 95% 이상으로 향상시켰다.
회로 제작: "탄성 필름"의 에칭 회로
FPC의 회로 제조는 포토리소그래피 및 에칭을 포함하는 견고한 PCB의 회로 제조와 유사하지만 더 어렵습니다. PI 기판은 열에 의해 팽창 및 수축하기 때문에 기판을 평평하게 고정하고 회로 변형을 방지하려면 노광 중에 진공 흡착이 필요합니다. 진공 흡착 플랫폼을 갖춘 고정밀 노광기를 사용하는 고밀도 FPC(0.1mm 라인 간격)는{4}} 일반 노광기의 ±25μm에 비해 60% 향상된 ±10μm 이내의 라인 편차 제어를 달성했습니다.
에칭 중에 산성 용액(예: 염화제이철)을 사용하여 과도한 구리 호일을 제거하고 필요한 라인을 유지합니다. FPC의 에칭 속도는 Rigid PCB보다 30% 느립니다. 너무 빠른 에칭은 라인 가장자리에 버(burr)를 유발할 수 있기 때문입니다. 특정 FPC의 줄 간격은 0.08mm입니다. 에칭 속도를 1m/min에서 0.7m/min으로 줄임으로써 라인 가장자리 거칠기를 5μm에서 2μm로 줄여 인접한 라인 간의 단락을 방지했습니다.
커버 필름 라미네이션: 라인에 "보호복" 제공
커버 필름 적층은 FPC 고유의 중요한 공정입니다. 먼저 열경화성 접착제 층을 커버 필름에 도포합니다. 그런 다음 커버 필름을 위치 구멍을 통해 라인과 정렬시킨 후 마지막으로 핫 프레스(온도 160도, 압력 0.5MPa, 시간 30초)를 사용하여 압착합니다. 라미네이션 중에 기포가 발생하지 않도록 해야 합니다. 그렇지 않으면 라인이 축축해지고 산화됩니다. 한 FPC 제조업체는 "단계별-단계적 라미네이션" 방법을 사용합니다. 먼저 저온-예비{10}}압착(100도)으로 공기를 제거한 다음 고온{12}}라미네이션으로 기포 발생률을 5%에서 0.5%로 줄입니다.
커버필름의 두께가 매우 중요합니다. 얇은 커버 필름(25μm)은 유연성은 향상되지만 보호 기능은 약간 떨어집니다. 두꺼운 커버 필름(50μm)은 강력한 보호 기능을 제공하지만 구부릴 때 응력이 증가합니다. 스마트워치 FPC는 일반적으로 35μm 두께의 커버 필름을 사용하여 유연성과 보호 사이의 균형을 유지합니다.
펀칭 및 성형: 필요한 모양으로 절단
FPC는 일반적으로 다이 펀칭이나 레이저 절단을 사용하여 장치 구조에 따라 특정 모양으로 절단해야 합니다. 다이 펀칭은 ±0.1mm의 정확도로 대량생산에 적합합니다. 예를 들어, 다이 펀칭은 휴대폰 FPC의 대량 생산에 사용되어 분당 50개의 효율성을 달성합니다. 레이저 절단은 ±0.05mm의 정확도로 작은 배치나 복잡한 모양에 적합합니다. 예를 들어, 의료 기기용 불규칙한 모양의 FPC는 기기의 곡선 구조와 완벽하게 일치하도록 레이저로 절단됩니다.-
절단된 가장자리는 매끄러워야 하며 거친 부분이 없어야 합니다. 그렇지 않으면 구부리면 커버 필름이 찢어집니다. 특정 FPC의 레이저 절단 매개변수가 최적화되어(전력 10W, 속도 50mm/s) 가장자리 거칠기 Ra가 1μm 이하가 되었으며, 이는 최적화되지 않은 3μm에 비해 67% 개선되었습니다.
표면 처리: 납땜성과 내산화성이 모두 필요합니다.
FPC 솔더 조인트에는 표면 처리, 일반적으로 침수 금 및 주석 도금이 필요합니다. 침지 금층은 얇으며(0.05-0.1μm) 유연성에 영향을 주지 않으며 파인-피치 솔더 접합(예: 0.3mm 피치 칩)에 적합합니다. 주석 도금층은 약간 더 두껍고(1~3μm) 비용이 저렴하지만 구부릴 때 주석 위스커(미세한 주석 결정)가 생성될 수 있습니다. 주석 도금 후 베이킹 온도(125도, 2시간)를 조절하여 주석 위스커 성장을 억제해야 합니다. 특정 자동차 센서 FPC를 주석 도금하고 베이킹 후 주석 위스커 길이를 5μm 이하로 제어하여 자동차 전자 안전 표준을 충족했습니다.
강화 프로세스: 중요한 영역에 견고한 플레이트 추가
FPC는 유연하지만 부품이 납땜되는 영역에는 어느 정도의 강성이 필요합니다. 그렇지 않으면 납땜 중에 변형이 발생합니다. 따라서 FPC 뒷면에 0.1~0.5mm 두께의 보강판(재질은 PI, 강판, 에폭시수지판 등 가능)을 접착제를 사용하여 부착합니다. 강화판의 위치 편차는 ±0.1mm를 초과해서는 안 됩니다. 그렇지 않으면 납땜 접합을 방해할 수 있습니다. 한 스마트 팔찌에서는 0.3mm 두께의 PI 강화판을 배터리 납땜 접합부에 부착한 후 납땜 수율이 90%에서 99%로 증가했습니다.