Tiền xử lý bề mặt: Đảm bảo liên kết mạnh mẽ hơn giữa lá đồng và bề mặt
Trong khi chất nền và lá đồng của PCB cứng thông thường liên kết chặt chẽ thì chất nền PI của FPC có bề mặt nhẵn, cần được xử lý đặc biệt để đảm bảo độ bám dính của lá đồng chắc chắn. Trong quá trình tiền xử lý, các lỗ nhỏ được khắc vào màng PI bằng dung dịch hóa học (chẳng hạn như natri hydroxit), sau đó là chất kích thích bám dính (tương tự như "keo") và cuối cùng là ép nóng để liên kết lá đồng với chất nền. Các thí nghiệm tại nhà máy FPC cho thấy độ bám dính của lá đồng đã qua xử lý trước có thể đạt 0,8 N/mm, gấp đôi so với lá đồng chưa qua xử lý, khiến nó ít bị bong ra trong quá trình uốn.
Kiểm soát chính xác nhiệt độ và thời gian tiền xử lý là rất quan trọng. Nhiệt độ quá cao (trên 120 độ) có thể gây biến dạng chất nền PI, trong khi nhiệt độ không đủ dẫn đến hiệu quả xử lý kém. Một dây chuyền sản xuất đã ổn định nhiệt độ tiền xử lý ở 100 độ ± 2 độ trong 3 phút, nâng cao độ bám dính của lá đồng lên hơn 95%.
Chế tạo mạch: Khắc mạch trên "Màng đàn hồi"
Việc chế tạo mạch cho FPC tương tự như chế tạo mạch PCB cứng, bao gồm quang khắc và khắc axit, nhưng khó khăn hơn. Do chất nền PI giãn nở và co lại khi có nhiệt nên cần có sự hấp phụ chân không trong quá trình tiếp xúc để cố định chất nền phẳng và ngăn ngừa biến dạng mạch. FPC mật độ-cao (khoảng cách dòng 0,1 mm) sử dụng máy phơi sáng có độ chính xác- cao với nền tảng hấp phụ chân không đã đạt được khả năng kiểm soát độ lệch đường trong phạm vi ±10μm, cải thiện 60% so với ±25μm của máy phơi sáng thông thường.
Trong quá trình khắc, dung dịch axit (chẳng hạn như clorua sắt) được sử dụng để loại bỏ lá đồng dư thừa, giữ lại các đường cần thiết. Tốc độ ăn mòn của FPC chậm hơn 30% so với PCB cứng vì quá trình ăn mòn quá nhanh có thể gây ra các vệt trên các cạnh của đường kẻ. Một FPC nhất định có khoảng cách dòng là 0,08mm. Bằng cách giảm tốc độ khắc (từ 1m/phút xuống 0,7m/phút), độ nhám của cạnh đường dây đã giảm từ 5μm xuống 2μm, ngăn ngừa đoản mạch giữa các đường dây liền kề.
Cán màng bọc ngoài: Tạo cho đường nét một “bộ đồ bảo hộ”
Cán màng che phủ là một quá trình quan trọng chỉ có ở FPC. Đầu tiên, một lớp keo nhiệt rắn được phủ lên màng bọc. Sau đó, màng bọc được căn chỉnh theo các đường thông qua các lỗ định vị và cuối cùng được ép lại với nhau bằng máy ép nóng (nhiệt độ 160 độ, áp suất 0,5MPa, thời gian 30 giây). Phải tránh bọt khí trong quá trình cán, nếu không, các đường kẻ sẽ bị ẩm và bị oxy hóa. Một nhà sản xuất FPC sử dụng phương pháp "ép từng bước"-từng{8}}từng bước": đầu tiên, ép trước ở nhiệt độ-thấp{10}}(100 độ ) sẽ loại bỏ không khí, sau đó, quá trình ép-ở nhiệt độ cao sẽ giảm tỷ lệ bong bóng từ 5% xuống 0,5%.
Độ dày của màng bọc rất quan trọng. Màng phủ mỏng (25μm) mang lại độ linh hoạt tốt hơn nhưng khả năng bảo vệ kém hơn một chút; màng phủ dày hơn (50μm) mang lại khả năng bảo vệ chắc chắn nhưng làm tăng ứng suất khi bị uốn cong. Smartwatch FPC thường sử dụng màng bọc dày 35μm để đạt được sự cân bằng giữa tính linh hoạt và khả năng bảo vệ.
Đột và tạo hình: Cắt theo hình dạng yêu cầu
FPC cần được cắt thành các hình dạng cụ thể theo cấu trúc thiết bị, thường sử dụng phương pháp đột khuôn hoặc cắt laser. Đục khuôn phù hợp cho sản xuất hàng loạt với độ chính xác ± 0,1mm. Ví dụ, đột dập được sử dụng để sản xuất hàng loạt FPC điện thoại di động, đạt hiệu suất 50 chiếc mỗi phút. Cắt laser phù hợp với lô nhỏ hoặc hình dạng phức tạp, có độ chính xác ± 0,05mm. Ví dụ: FPC có hình dạng bất thường dành cho thiết bị y tế được cắt-bằng laser để khớp hoàn hảo với cấu trúc cong của thiết bị.
Các cạnh cắt phải nhẵn và không có gờ; nếu không, uốn cong sẽ làm rách màng bọc. Các thông số cắt laser của một FPC nhất định đã được tối ưu hóa (công suất 10W, tốc độ 50mm/s), dẫn đến độ nhám cạnh Ra Nhỏ hơn hoặc bằng 1μm, cải thiện 67% so với 3μm không được tối ưu hóa.
Xử lý bề mặt: Cần có cả khả năng hàn và khả năng chống oxy hóa.
Các mối hàn FPC yêu cầu xử lý bề mặt, thường là mạ vàng và thiếc. Các lớp vàng nhúng mỏng (0,05-0,1μm), không ảnh hưởng đến tính linh hoạt và phù hợp với các mối hàn có bước -mịn (ví dụ: chip bước 0,3 mm). Các lớp mạ thiếc dày hơn một chút (1-3μm), giá thành thấp hơn nhưng có thể tạo ra các sợi thiếc (tinh thể thiếc mịn) khi uốn cong. Nhiệt độ nướng sau khi mạ thiếc (125 độ, 2 giờ) cần được kiểm soát để ngăn chặn sự phát triển của râu thiếc. Một cảm biến ô tô FPC nhất định đã được mạ thiếc và sau khi nướng, chiều dài râu thiếc được kiểm soát xuống dưới 5μm, đáp ứng các tiêu chuẩn an toàn điện tử ô tô.
Quy trình gia cố: Thêm tấm cứng vào các khu vực quan trọng
Mặc dù FPC rất linh hoạt nhưng các khu vực hàn các bộ phận lại yêu cầu độ cứng nhất định; nếu không, biến dạng sẽ xảy ra trong quá trình hàn. Do đó, một tấm gia cố (vật liệu có thể là PI, thép tấm hoặc tấm nhựa epoxy), dày 0,1-0,5mm, được gắn vào mặt sau của FPC bằng chất kết dính. Độ lệch vị trí của tấm gia cố không được vượt quá ± 0,1mm, nếu không sẽ cản trở các mối hàn. Ở một vòng đeo tay thông minh, sau khi gắn tấm gia cố PI dày 0,3mm vào các mối hàn pin, hiệu suất hàn tăng từ 90% lên 99%.