Predúprava substrátu: Zabezpečenie pevnejšieho spojenia medzi medenou fóliou a substrátom
Zatiaľ čo substrát a medená fólia bežných pevných PCB sú pevne spojené, PI substrát FPC má hladký povrch, ktorý si vyžaduje špeciálnu úpravu, aby sa zabezpečila pevná priľnavosť medenej fólie. Počas predúpravy sa do PI filmu pomocou chemického roztoku (ako je hydroxid sodný) vyleptajú drobné jamky, nasleduje promótor priľnavosti (podobný "lepidlu") a nakoniec lisovanie za horúca, aby sa medená fólia spojila so substrátom. Experimenty v továrni FPC ukazujú, že priľnavosť predupravenej medenej fólie môže dosiahnuť 0,8 N/mm, čo je dvojnásobok oproti neošetrenej fólii, vďaka čomu je menej náchylná na oddelenie počas ohýbania.
Presná kontrola teploty a času predúpravy je rozhodujúca. Nadmerná teplota (nad 120 stupňov) môže spôsobiť deformáciu PI substrátu, zatiaľ čo nedostatočná teplota má za následok slabý výkon spracovania. Výrobná linka stabilizovala teplotu predúpravy na 100 stupňov ± 2 stupne počas 3 minút, čím sa zlepšila konzistencia priľnavosti medenej fólie na viac ako 95 %.
Výroba obvodov: Leptanie obvodov na "elastickom filme"
Výroba obvodov pre FPC je podobná výrobe pevných PCB, zahŕňa fotolitografiu a leptanie, ale je náročnejšia. Pretože substrát PI sa teplom rozťahuje a zmršťuje, je počas expozície potrebná vákuová adsorpcia, aby sa substrát zafixoval naplocho a zabránilo sa deformácii obvodu. FPC s vysokou{2}}hustotou (rozstup riadkov 0,1 mm) s použitím vysoko presného osvitového zariadenia s vákuovou adsorpčnou platformou dosiahlo kontrolu odchýlky čiary v rozmedzí ±10 μm, čo je 60 % zlepšenie oproti ±25 μm bežných osvitových zariadení.
Počas leptania sa na odstránenie prebytočnej medenej fólie používa kyslý roztok (napríklad chlorid železitý), pričom sa zachovajú potrebné línie. Rýchlosť leptania pre FPC je o 30 % pomalšia ako pre pevné PCB, pretože príliš rýchle leptanie môže spôsobiť otrepy na okrajoch čiar. Určitý FPC má riadkovanie 0,08 mm. Znížením rýchlosti leptania (z 1 m/min na 0,7 m/min) sa drsnosť okraja čiary znížila z 5 μm na 2 μm, čím sa zabránilo skratom medzi susednými čiarami.
Laminovanie krycej fólie: Dáva líniám „ochranný oblek“
Laminovanie krycej fólie je kritický proces jedinečný pre FPC. Najprv sa na kryciu fóliu nanesie vrstva termosetového lepidla. Potom sa krycia fólia zarovná s čiarami cez polohovacie otvory a nakoniec sa zlisuje pomocou horúceho lisu (teplota 160 stupňov, tlak 0,5 MPa, čas 30 sekúnd). Počas laminovania je potrebné zabrániť vzniku vzduchových bublín, v opačnom prípade sa vedenia navlhnú a zoxidujú. Jeden výrobca FPC používa metódu laminovania „krok{7}}za{8}}krokom: najprv sa pomocou nízko{9}}predlisovania{10}}pri nízkej teplote (100 stupňov) odstráni vzduch, potom sa laminovaním pri vysokej{12}}tete zníži miera bublín z 5 % na 0,5 %.
Veľmi dôležitá je hrúbka krycej fólie. Tenké krycie fólie (25μm) ponúkajú lepšiu flexibilitu, ale o niečo menšiu ochranu; hrubšie krycie fólie (50μm) poskytujú silnú ochranu, ale zvyšujú napätie pri ohýbaní. Smartwatch FPC zvyčajne používajú krycie fólie s hrúbkou 35 μm, aby dosiahli rovnováhu medzi flexibilitou a ochranou.
Dierovanie a tvarovanie: Rezanie do požadovaného tvaru
FPC je potrebné narezať do špecifických tvarov podľa štruktúry zariadenia, bežne pomocou razenia alebo laserového rezania. Vysekávanie je vhodné pre sériovú výrobu s presnosťou ±0,1 mm. Napríklad dierovanie sa používa pri hromadnej výrobe FPC mobilných telefónov, pričom sa dosahuje účinnosť 50 kusov za minútu. Laserové rezanie je vhodné pre malé série alebo zložité tvary s presnosťou ±0,05 mm. Napríklad nepravidelne tvarované FPC pre zdravotnícke pomôcky sú-vyrezané laserom tak, aby dokonale zodpovedali zakrivenej štruktúre zariadenia.
Okraje rezu musia byť hladké a bez otrepov; v opačnom prípade ohýbanie roztrhne kryciu fóliu. Parametre rezania laserom určitého FPC boli optimalizované (výkon 10W, rýchlosť 50mm/s), čo viedlo k drsnosti hrany Ra menšej alebo rovnej 1μm, čo je 67% zlepšenie oproti neoptimalizovaným 3μm.
Povrchová úprava: Vyžaduje sa spájkovateľnosť aj odolnosť proti oxidácii.
FPC spájkované spoje vyžadujú povrchovú úpravu, bežne ponorné zlatenie a cínovanie. Imerzné zlaté vrstvy sú tenké (0,05-0,1μm), neovplyvňujú flexibilitu a sú vhodné pre jemné spájkované spoje (napr. čipy s rozstupom 0,3 mm). Vrstvy pocínovania sú o niečo hrubšie (1-3 μm), lacnejšie, ale pri ohýbaní môžu vytvárať cínové fúzy (jemné kryštály cínu). Teplotu pečenia po pokovovaní (125 stupňov, 2 hodiny) je potrebné kontrolovať, aby sa potlačil rast cínových fúzov. Určitý automobilový senzor FPC bol pocínovaný a po upečení bola dĺžka cínu regulovaná na menej ako 5 μm, čo spĺňalo automobilové elektronické bezpečnostné normy.
Proces vystuženia: Pridanie pevnej dosky do kritických oblastí
Zatiaľ čo FPC je flexibilný, oblasti, kde sú komponenty spájkované, vyžadujú určitý stupeň tuhosti; inak dôjde pri spájkovaní k deformácii. Preto sa na zadnú stranu FPC pomocou lepidla pripevní výstužná doska (materiály môžu byť PI, oceľový plech alebo doska z epoxidovej živice) s hrúbkou 0,1-0,5 mm. Odchýlka polohy výstužnej dosky nesmie presiahnuť ±0,1 mm, inak bude prekážať spájkovaným spojom. V jednom inteligentnom náramku sa po pripojení 0,3 mm hrubej PI výstužnej dosky na spájkovacie spoje batérie zvýšil výťažok spájkovania z 90 % na 99 %.