Predobrada supstrata: Osiguravanje jačeg povezivanja između bakrene folije i supstrata
Dok su supstrat i bakrena folija običnih krutih PCB-a čvrsto povezani, PI supstrat FPC-a ima glatku površinu, što zahtijeva poseban tretman kako bi se osiguralo čvrsto prianjanje bakrene folije. Tijekom predobrade, malene rupe se urezuju u PI film pomoću kemijske otopine (kao što je natrijev hidroksid), nakon čega slijedi promotor prianjanja (slično "ljepilu") i na kraju, vruće prešanje za spajanje bakrene folije na podlogu. Eksperimenti u tvornici FPC pokazuju da prianjanje prethodno obrađene bakrene folije može doseći 0,8 N/mm, dvostruko više od neobrađene folije, što je čini manje sklonom odvajanju tijekom savijanja.
Precizna kontrola temperature i vremena predtretmana je ključna. Previsoka temperatura (iznad 120 stupnjeva) može uzrokovati deformaciju PI supstrata, dok nedovoljna temperatura rezultira lošom izvedbom tretmana. Proizvodna linija stabilizirala je temperaturu predtretmana na 100 stupnjeva ±2 stupnja tijekom 3 minute, poboljšavajući konzistenciju prianjanja bakrene folije na preko 95%.
Izrada krugova: Graviranje krugova na "elastičnom filmu"
Izrada strujnih krugova za FPC-ove slična je proizvodnji krutih PCB-ova, uključujući fotolitografiju i jetkanje, ali je zahtjevnija. Budući da se PI supstrat širi i skuplja zbog topline, potrebna je vakuumska adsorpcija tijekom izlaganja kako bi se supstrat učvrstio ravnim i spriječila deformacija kruga. FPC visoke -gustoće (0,1 mm razmaka linija) pomoću visoko-preciznog stroja za izlaganje s platformom za vakuumsku adsorpciju postigao je kontrolu odstupanja linije unutar ±10 μm, što je 60% poboljšanje u odnosu na ±25 μm uobičajenih strojeva za izlaganje.
Tijekom jetkanja koristi se kisela otopina (kao što je željezni klorid) za uklanjanje viška bakrene folije, zadržavajući potrebne linije. Brzina jetkanja za FPC je 30% sporija nego za krute PCB jer pretjerano brzo jetkanje može uzrokovati neravnine na rubovima linija. Određeni FPC ima razmak između linija od 0,08 mm. Smanjenjem brzine jetkanja (s 1 m/min na 0,7 m/min), hrapavost ruba linije smanjena je s 5 μm na 2 μm, čime su spriječeni kratki spojevi između susjednih linija.
Laminacija omotnog filma: davanje linijama "zaštitnog odijela"
Laminacija pokrovnog filma kritičan je proces jedinstven za FPC. Najprije se na pokrovni film nanosi sloj termoreaktivnog ljepila. Zatim se pokrovni film poravnava s linijama kroz rupe za pozicioniranje i na kraju se stisne pomoću vruće preše (temperatura 160 stupnjeva, tlak 0,5 MPa, vrijeme 30 sekundi). Mjehurići zraka moraju se izbjegavati tijekom laminacije, inače će linije postati vlažne i oksidirati. Jedan proizvođač FPC-a koristi metodu "korak-po-korak laminacije": prvo, nisko-temperaturno pred-prešanje (100 stupnjeva ) uklanja zrak, zatim visoko{12}}temperaturno laminiranje smanjuje stopu mjehurića s 5% na 0,5%.
Debljina pokrivne folije je vrlo važna. Tanke pokrivne folije (25 μm) nude bolju fleksibilnost, ali malo manju zaštitu; deblje pokrivne folije (50 μm) pružaju snažnu zaštitu, ali povećavaju stres pri savijanju. Pametni satovi FPC obično koriste pokrovne folije debljine 35 μm kako bi postigli ravnotežu između fleksibilnosti i zaštite.
Probijanje i oblikovanje: rezanje u željeni oblik
FPC-ove je potrebno izrezati u određene oblike u skladu sa strukturom uređaja, obično korištenjem bušenja ili laserskog rezanja. Probijanje matrice prikladno je za masovnu proizvodnju s točnošću od ±0,1 mm. Na primjer, bušenje se koristi za masovnu proizvodnju FPC-ova za mobilne telefone, postižući učinkovitost od 50 komada u minuti. Lasersko rezanje prikladno je za male serije ili složene oblike, s točnošću od ±0,05 mm. Na primjer, FPC-ovi nepravilnog oblika za medicinske uređaje laserski su-rezani kako bi savršeno odgovarali zakrivljenoj strukturi uređaja.
Rezani rubovi moraju biti glatki i bez neravnina; inače će savijanje potrgati pokrovni film. Parametri laserskog rezanja određenog FPC-a optimizirani su (snaga 10 W, brzina 50 mm/s), što je rezultiralo hrapavošću ruba Ra manjom od ili jednakom 1 μm, što je poboljšanje od 67% u odnosu na neoptimiziranih 3 μm.
Površinska obrada: Potrebna je i sposobnost lemljenja i otpornost na oksidaciju.
FPC lemljeni spojevi zahtijevaju površinsku obradu, obično potapanje u zlato i kositar. Slojevi uronjenog zlata su tanki (0,05-0,1 μm), ne utječu na fleksibilnost i prikladni su za fino{12}}lemne spojeve (npr. čipove s korakom od 0,3 mm). Slojevi kalajiranja su nešto deblji (1-3 μm), niži su, ali mogu proizvesti kositrene brkove (fine kositrene kristale) kada se savijaju. Temperaturu pečenja nakon pokositrenja (125 stupnjeva, 2 sata) potrebno je kontrolirati kako bi se spriječio rast limenih brkova. Određeni automobilski senzor FPC je pokositren, a nakon pečenja, duljina limenih brkova je kontrolirana na ispod 5 μm, zadovoljavajući automobilske elektroničke sigurnosne standarde.
Proces armiranja: Dodavanje krute ploče na kritična područja
Iako je FPC fleksibilan, područja na kojima su komponente zalemljene zahtijevaju određeni stupanj krutosti; inače će tijekom lemljenja doći do deformacije. Stoga je ploča za pojačanje (materijali mogu biti PI, čelični lim ili ploča od epoksidne smole), debljine 0,1-0,5 mm, pričvršćena na stražnju stranu FPC-a pomoću ljepila. Pozicijsko odstupanje armaturne ploče ne smije prelaziti ±0,1 mm, inače će začepiti lemljene spojeve. U jednoj pametnoj narukvici, nakon pričvršćivanja 0,3 mm debele PI ploče za pojačanje na lemljene spojeve baterije, učinak lemljenja povećao se s 90% na 99%.