Pamatnes pirmapstrāde: stingrākas saķeres nodrošināšana starp vara foliju un substrātu
Kamēr parasto cieto PCB substrāts un vara folija ir cieši sasaistīti, FPC PI substrātam ir gluda virsma, un tai nepieciešama īpaša apstrāde, lai nodrošinātu stingru vara folijas saķeri. Priekšapstrādes laikā PI plēvē tiek iegravētas sīkas bedrītes, izmantojot ķīmisku šķīdumu (piemēram, nātrija hidroksīdu), kam seko adhēzijas veicinātājs (līdzīgs "līmei") un, visbeidzot, karstā presēšana, lai vara foliju savienotu ar pamatni. Eksperimenti FPC rūpnīcā liecina, ka iepriekš apstrādātas vara folijas adhēzija var sasniegt 0,8 N/mm, kas ir divreiz lielāka nekā neapstrādātai folijai, tādēļ tā ir mazāk pakļauta atdalīšanai lieces laikā.
Precīza priekšapstrādes temperatūras un laika kontrole ir ļoti svarīga. Pārmērīga temperatūra (virs 120 grādiem) var izraisīt PI substrāta deformāciju, savukārt nepietiekama temperatūra izraisa sliktu apstrādes veiktspēju. Ražošanas līnija stabilizēja pirmapstrādes temperatūru pie 100 grādiem ± 2 grādiem 3 minūtes, uzlabojot vara folijas adhēzijas konsistenci līdz vairāk nekā 95%.
Shēmu izgatavošana: ķēžu kodināšana uz "elastīgās plēves"
FPC shēmas izgatavošana ir līdzīga stingru PCB, kas ietver fotolitogrāfiju un kodināšanu, taču tā ir grūtāka. Tā kā PI substrāts izplešas un saraujas ar karstumu, iedarbības laikā ir nepieciešama vakuuma adsorbcija, lai nofiksētu pamatni līdzenu un novērstu ķēdes deformāciju. Augsta -blīvuma FPC (0,1 mm atstatums no līnijām), izmantojot augstas-precizitātes ekspozīcijas iekārtu ar vakuuma adsorbcijas platformu, panāca līnijas novirzes kontroli ±10 μm robežās, kas ir par 60% uzlabojums salīdzinājumā ar ±25 μm parastajām ekspozīcijas iekārtām.
Kodināšanas laikā tiek izmantots skābs šķīdums (piemēram, dzelzs hlorīds), lai noņemtu lieko vara foliju, saglabājot vajadzīgās līnijas. Kodināšanas ātrums FPC ir par 30% mazāks nekā stingrām PCB, jo pārāk ātra kodināšana var radīt urbumus uz līnijas malām. Noteikta FPC līnijas atstarpe ir 0,08 mm. Samazinot kodināšanas ātrumu (no 1m/min līdz 0,7m/min), līnijas malu raupjums tika samazināts no 5μm līdz 2μm, novēršot īssavienojumus starp blakus esošajām līnijām.
Vāka plēves laminēšana: piešķiriet līnijām "aizsargtērpu"
Pārklājuma plēves laminēšana ir kritisks process, kas ir unikāls FPC. Vispirms uz pārklājuma plēves tiek uzklāts termoreaktīvas līmes slānis. Pēc tam pārklājuma plēve tiek izlīdzināta ar līnijām caur pozicionēšanas caurumiem un, visbeidzot, tiek saspiesta kopā, izmantojot karsto presi (temperatūra 160 grādi, spiediens 0,5 MPa, laiks 30 sekundes). Laminēšanas laikā jāizvairās no gaisa burbuļu veidošanās, pretējā gadījumā līnijas kļūs mitras un oksidējas. Viens FPC ražotājs izmanto pakāpenisku-pa-pakāpju laminēšanas metodi: pirmkārt, zemas-temperatūras priekšspiešana (100 grādi) noņem gaisu, pēc tam augstas{12}}temperatūras laminēšana samazina burbuļu veidošanos no 5% līdz 0,5%.
Pārklājošās plēves biezumam ir liela nozīme. Plānās pārklājošās plēves (25μm) nodrošina labāku elastību, bet nedaudz mazāku aizsardzību; biezākas pārklājuma plēves (50μm) nodrošina spēcīgu aizsardzību, bet palielina spriegumu, kad tas ir saliekts. Viedpulksteņu FPC parasti izmanto 35 μm biezas pārklājuma plēves, lai panāktu līdzsvaru starp elastību un aizsardzību.
Štancēšana un formēšana: griešana vajadzīgajā formā
FPC ir jāsagriež noteiktās formās atbilstoši ierīces struktūrai, parasti izmantojot štancēšanu vai lāzergriešanu. Štancēšana ir piemērota masveida ražošanai ar precizitāti ±0,1 mm. Piemēram, štancēšana tiek izmantota mobilo tālruņu FPC masveida ražošanai, panākot efektivitāti 50 gabali minūtē. Lāzera griešana ir piemērota nelielām partijām vai sarežģītām formām ar precizitāti ±0,05 mm. Piemēram, medicīnas ierīču neregulāras formas FPC tiek izgriezti ar lāzeru-, lai tie lieliski atbilstu ierīces izliektajai struktūrai.
Grieztajām malām jābūt gludām un bez šķembām; pretējā gadījumā locīšana saplēs vāka plēvi. Noteikta FPC lāzergriešanas parametri tika optimizēti (jauda 10W, ātrums 50mm/s), kā rezultātā malas raupjums Ra ir mazāks vai vienāds ar 1μm, kas ir par 67% uzlabojums salīdzinājumā ar neoptimizētajiem 3μm.
Virsmas apstrāde: nepieciešama gan lodējamība, gan oksidācijas izturība.
FPC lodēšanas savienojumiem nepieciešama virsmas apstrāde, parasti ar iegremdēšanas zeltu un alvas pārklājumu. Iegremdētā zelta slāņi ir plāni (0,05-0,1 μm), neietekmē elastību un ir piemēroti smalkiem lodēšanas savienojumiem (piem., 0,3 mm šķembas). Alvas pārklājuma slāņi ir nedaudz biezāki (1–3 μm), to izmaksas ir zemākas, taču saliekot var rasties alvas ūsas (smalki alvas kristāli). Cepšanas temperatūra pēc skārda apšuvuma (125 grādi, 2 stundas) jākontrolē, lai nomāktu alvas ūsu augšanu. Noteikts automobiļu sensors FPC tika alvas pārklājums, un pēc cepšanas alvas ūsas garums tika kontrolēts līdz 5 μm, kas atbilst automobiļu elektroniskās drošības standartiem.
Pastiprināšanas process: stingras plāksnes pievienošana kritiskajām zonām
Lai gan FPC ir elastīgs, vietām, kur tiek pielodētas sastāvdaļas, ir nepieciešama noteikta stingrības pakāpe; pretējā gadījumā lodēšanas laikā notiks deformācija. Tāpēc FPC aizmugurē, izmantojot līmi, tiek piestiprināta pastiprinoša plāksne (materiāli var būt PI, tērauda loksnes vai epoksīdsveķu plāksne), kuras biezums ir 0,1–0,5 mm. Armatūras plāksnes novietojuma novirze nedrīkst pārsniegt ±0,1 mm, pretējā gadījumā tas aizsprosto lodēšanas savienojumus. Vienā viedajā rokassprādzē pēc 0,3 mm biezas PI stiegrojuma plāksnes pievienošanas akumulatora lodēšanas savienojumiem, lodēšanas ražība palielinājās no 90% līdz 99%.