柔性线路板是如何制造的？揭秘FPC生产全流程
©鑫爱特电子 2025-03-14 赞
柔性线路板（Flexible Printed Circuit, FPC）以其轻薄、可弯折和高集成度的特性，广泛应用于智能手机、可穿戴设备、汽车电子等领域。其制造过程融合了精密材料科学与复杂工艺控制，以下是FPC生产的全流程解析：
一、材料准备：基材与铜箔的选择
基材（PI/PET薄膜）聚酰亚胺（PI）薄膜是主流选择，耐高温（可承受400℃+短时焊接）、抗弯折（动态弯曲寿命＞10万次）。
厚度范围：12.5μm~125μm，需控制公差±5%。
铜箔处理
电解铜（ED）：成本低，但粗糙度高（Rz＞3μm），适用于普通场景。
压延铜（RA）：延展性好（＞20%），表面光滑（Rz＜1.5μm），适合高频/动态弯曲应用。
覆盖层（Coverlay）：使用PI或PET材料+环氧树脂胶，厚度50μm~100μm，保护线路并绝缘。
二、图形转移：光刻工艺
涂覆光刻胶干膜（Dry Film）或湿膜（Liquid Photoimageable）工艺，厚度5μm~15μm。
干膜通过热压贴合（温度80~100℃，压力0.3~0.5MPa）。
曝光与显影
紫外曝光（波长365nm，能量100~300mJ/cm²），显影液（1%碳酸钠溶液）去除未固化胶层。线宽精度：±10μm（高端产品需±5μm）。
三、蚀刻成型：铜线路的精雕细琢
化学蚀刻蚀刻液：氯化铁（FeCl₃）或碱性蚀刻液（氨水+氯化铜），温度40~50℃。
侧蚀控制：通过喷淋压力（0.2~0.4MPa）减少侧蚀，线宽偏差＜±8%。
去膜与清洗
去膜液（3%~5%氢氧化钠溶液）剥离光刻胶，等离子清洗（Ar/O₂）去除残留。
四、层压工艺：多层结构的精密结合
层压步骤覆盖层与基材预贴合，使用真空层压机（温度170~190℃，压力0.8~1.2MPa）。
关键指标：无气泡（目视检测）、贴合精度±25μm。
补强设计
局部添加FR4/PI/钢片补强板，通过热固胶（环氧树脂）贴合，提升连接器区域强度。
五、钻孔与电镀：导通孔（Via）的诞生
激光钻孔CO₂激光（波长9.4μm）或UV激光（波长355nm），孔径50~150μm，精度±10μm。
高速钻孔：5000~10000孔/分钟（针对高密度HDI板）。
化学沉铜（PTH）
孔壁活化→化学沉铜（厚度0.3~1μm）→电镀加厚（铜层15~25μm）。
导通电阻要求：＜50mΩ（测试电压1V）。
六、表面处理：保护与焊接性能优化
化学镍金（ENIG）：镍层3~5μm，金层0.05~0.1μm，适合高频信号。电金：较高的耐磨性，良好的导电性和稳定性。
OSP（有机保焊膜）：成本低，但保存期短（＜6个月）。
七、测试与可靠性验证
电气测试：飞针测试（100%覆盖率）或治具测试，阻抗控制（TDR测试公差±7%）。环境试验
动态弯曲测试（IPC-6013标准）：弯折半径5mm，10万次无断裂。
高温高湿（85℃/85%RH，1000小时）后阻抗变化＜10%。
八、应用场景与前沿趋势
典型应用折叠屏手机：弯折半径＜3mm，动态寿命＞20万次。
汽车雷达：高频（77GHz）阻抗匹配（±5Ω），使用超低粗糙度铜箔。
技术趋势
卷对卷（R2R）工艺：提升量产效率，降低30%成本。
嵌入式元件：在FPC内埋入电阻/电容，减少体积。
总结：FPC制造的核心挑战
精度：线宽/间距＜50μm需纳米级蚀刻控制。可靠性：动态弯折、高温高湿等严苛环境下的稳定性。
成本：材料占比＞60%，需平衡性能与量产经济性。
通过精密工艺与智能化管控（如AI缺陷检测），FPC正推动消费电子、医疗设备等领域的持续创新。
作为同时具备IATF 16949和ISO 14001双认证的FPC制造商，提供从打样到量产的一站式解决方案。无论是消费电子、汽车电子还是医疗设备，鑫爱特都能为您提供最优质的柔性线路板产品。