柔性電路板(FPC)的金相製備
更新時間:2022-12-12 瀏覽次數:1345
柔性電路板材料
電子產(chan) 品在我們(men) 生活中扮演著重要的角色。我們(men) 每天使用的手機、數碼相機、汽車和電腦中都存在柔性電路板。
1898 年,德國柏林的阿爾伯特·漢森(Albert Hanson)提出柔性電路板的概念,描述了在一張紙上塗上石蠟製作成扁平導體(ti) 。
雖然蠟紙有足夠的柔韌性,但現在的FPC基本都使用聚酰亞(ya) 胺或聚酯薄膜為(wei) 基材。聚酰亞(ya) 胺材料具有非易燃性,幾何尺寸穩定,具有較高的抗拉強度,並且具有承受焊接溫度的能力,是幾乎所有芯片優(you) 先選擇的材料。
聚酯具有較低的介電常數,吸收的潮濕很小,但是不耐高溫。聚酯的熔化點為(wei) 250℃,玻璃轉化溫度(Tg)為(wei) 80℃,這限製了它們(men) 要求在大量端部焊接的應用場合使用。在低溫應用場合,它們(men) 呈現出剛性,但成本較低。它們(men) 適合於(yu) 使用在如電話和其它無需暴露在惡劣環境中使用的產(chan) 品上。
柔性電路板類型
基本類型
1、單麵FPC
• 當今生產(chan) 中*常見的類型
• *常用且*適合動態撓曲應用
2、雙麵FPC
• 有兩(liang) 個(ge) 導電層
• 可帶或不帶電鍍通孔生產(chan)
3、多層FPC
• 多層 FPC
• 具有三層或更多導電層
• 電路層通過電鍍通孔互連
4、剛撓結合柔性電路板
• 混合結構,是由剛性和撓性基板有選擇地層壓組成
• 以金屬化孔形成導電連接
5、雙通道/背板柔性電路板
•隻包含一個(ge) 導電層
• 經過處理,允許從(cong) 兩(liang) 側(ce) 接觸導線
• 常用於(yu) 集成電路封裝
為(wei) 什麽(me) 要進行金相製備?
因電子樣品尺寸和重量的小型化、輕型化發展,使其廣泛應用在消費性民用電器、醫療器械、汽車電子等行業(ye) 。為(wei) 了滿足這些行業(ye) 需求,在電路的設計和加工方麵也在不斷地改進。電子產(chan) 品的生產(chan) 改進,是一個(ge) 多種工序相互協作的過程。前道工序產(chan) 品質量的優(you) 劣,直接影響下道工序的產(chan) 品生產(chan) ,甚至直接關(guan) 係到*終產(chan) 品的質量。因而,關(guan) 鍵工序的質量控製,對*終產(chan) 品的好壞起著至關(guan) 重要的作用。作為(wei) 檢測手段之一的金相切片技術,在這一領域發揮著不可替代的巨大作用。電路板橫截麵金相製備用於(yu) 評估壓層係統和鍍層結構質量,如:鍍通孔,焊接裂縫、空隙等現象,以確定是否符合性能規格要求。在特定情況下,可采用更針對性的方案。如對FPC通孔的中心處進行橫截麵觀察,或者逐漸減薄樣品並觀察每一層的質量。分析過程中收集的信息越多,產(chan) 品進一步改善的可能性就越大。在分析過程中,配備專(zhuan) 業(ye) 設備,如標樂(le) 的IsoMet 1000 精密切割機和AutoMet 係列半自動研磨拋光機可極大簡化製備過程,提高製備效率。
製備流程
1 確定電路橫截麵的觀察位置。使用鋒利的切割設備,如剃須刀片、金剛石刀片,要求平滑地切割電路。
2 將樣品固定在兩(liang) 個(ge) 載玻片之間,確保樣品平整、垂直。使用環氧樹脂粘合,夾緊後放置在 100°C 的烘箱中約 10 分鍾或直至樹脂固化。
3 根據試樣在不變形的情況下可承受的*高溫度,選擇合適的鑲嵌料。選擇保邊性良好、放熱溫度低的 EpoThin 2 或 EpoxiCure 2 環氧樹脂。
4 將鑲嵌模具放入 SimpliVac 真空鑲嵌機中,使用夾具(如 UniClip 試樣支撐夾具)夾持樣品,以便在澆注環氧樹脂時提供支撐力,並保證樣品垂直,以確保研磨表麵垂直於(yu) 載玻片中的柔性電路板。
5 使用 SimpliVac 真空鑲嵌機進行冷鑲嵌,確保樣品和樹脂之間具有良好的附著力和滲透性。試樣固化後,拆除鑲嵌磨具。
6 按下表製備方案完成樣品金相切片製備。
7 清潔並觀察樣品橫截麵。測量並記錄鍍層的平均厚度,根據客戶的 SOP 完成所有其他項目評估。
小結
小結一:為(wei) 了確保足夠的研磨時間,可在每步結束後在顯微鏡下觀察樣品表麵。當顯微鏡觀察到均勻的劃痕,且繼續研磨劃痕並不會(hui) 細化,表明當前步驟已完成,可以清潔樣品並進入下一步。
小結二:自動化製備可以更加穩定地去除材料,並提高製樣結果的一致性。人工手動製備很難保證樣品表麵受到均勻的施加壓力。不均勻的作用力會(hui) 導致樣品傾(qing) 斜,鍍層厚度或IMC厚度等實測值因樣品傾(qing) 斜的因素,測量數據會(hui) 遠大於(yu) 實際數據。這些關(guan) 鍵數據會(hui) 因製備因素的不可靠,導致項目判定失效。
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