柔性線路板（Flexible Printed Circuit, FPC）以其輕薄、可彎折和高集成度的特性，廣泛應(yīng)用于智能手機、可穿戴設(shè)備、汽車電子等領(lǐng)域。其制造過程融合了精密材料科學(xué)與復(fù)雜工藝控制，以下是FPC生產(chǎn)的全流程解析：

 一、材料準(zhǔn)備：基材與銅箔的選擇

FPC基材（PI/PET薄膜）
聚酰亞胺（PI）薄膜是主流選擇，耐高溫（可承受400℃+短時焊接）、抗彎折（動態(tài)彎曲壽命＞10萬次）。
厚度范圍：12.5μm~125μm，需控制公差±5%。
銅箔處理
電解銅（ED）：成本低，但粗糙度高（Rz＞3μm），適用于普通場景。
壓延銅（RA）：延展性好（＞20%），表面光滑（Rz＜1.5μm），適合高頻/動態(tài)彎曲應(yīng)用。
覆蓋層（Coverlay）：使用PI或PET材料+環(huán)氧樹脂膠，厚度50μm~100μm，保護線路并絕緣。
 

二、圖形轉(zhuǎn)移：光刻工藝

涂覆光刻膠
干膜（Dry Film）或濕膜（Liquid Photoimageable）工藝，厚度5μm~15μm。
干膜通過熱壓貼合（溫度80~100℃，壓力0.3~0.5MPa）。
曝光與顯影
紫外曝光（波長365nm，能量100~300mJ/cm²），顯影液（1%碳酸鈉溶液）去除未固化膠層。線寬精度：±10μm（高端產(chǎn)品需±5μm）。
 

三、蝕刻成型：銅線路的精雕細琢

化學(xué)蝕刻
蝕刻液：氯化鐵（FeCl?）或堿性蝕刻液（氨水+氯化銅），溫度40~50℃。
側(cè)蝕控制：通過噴淋壓力（0.2~0.4MPa）減少側(cè)蝕，線寬偏差＜±8%。
去膜與清洗
去膜液（3%~5%氫氧化鈉溶液）剝離光刻膠，等離子清洗（Ar/O?）去除殘留。
 

四、層壓工藝：多層結(jié)構(gòu)的精密結(jié)合

軟板層壓步驟
覆蓋層與基材預(yù)貼合，使用真空層壓機（溫度170~190℃，壓力0.8~1.2MPa）。
關(guān)鍵指標(biāo)：無氣泡（目視檢測）、貼合精度±25μm。
補強設(shè)計
局部添加FR4/PI/鋼片補強板，通過熱固膠（環(huán)氧樹脂）貼合，提升連接器區(qū)域強度。

 五、鉆孔與電鍍：導(dǎo)通孔（Via）的誕生

激光鉆孔
CO?激光（波長9.4μm）或UV激光（波長355nm），孔徑50~150μm，精度±10μm。
高速鉆孔：5000~10000孔/分鐘（針對高密度HDI板）。
化學(xué)沉銅（PTH）
孔壁活化→化學(xué)沉銅（厚度0.3~1μm）→電鍍加厚（銅層15~25μm）。
導(dǎo)通電阻要求：＜50mΩ（測試電壓1V）。
 

六、表面處理：保護與焊接性能優(yōu)化

化學(xué)鎳金（ENIG）：鎳層3~5μm，金層0.05~0.1μm，適合高頻信號。
電金：較高的耐磨性，良好的導(dǎo)電性和穩(wěn)定性。
OSP（有機保焊膜）：成本低，但保存期短（＜6個月）。

七、測試與可靠性驗證

電氣測試：飛針測試（100%覆蓋率）或治具測試，阻抗控制（TDR測試公差±7%）。
環(huán)境試驗
動態(tài)彎曲測試（IPC-6013標(biāo)準(zhǔn)）：彎折半徑5mm，10萬次無斷裂。
高溫高濕（85℃/85%RH，1000小時）后阻抗變化＜10%。
 

八、應(yīng)用場景與前沿趨勢

柔性線路板典型應(yīng)用
折疊屏手機：彎折半徑＜3mm，動態(tài)壽命＞20萬次。
汽車雷達：高頻（77GHz）阻抗匹配（±5Ω），使用超低粗糙度銅箔。
技術(shù)趨勢
卷對卷（R2R）工藝：提升量產(chǎn)效率，降低30%成本。
嵌入式元件：在FPC內(nèi)埋入電阻/電容，減少體積。
 

FPC制造的核心挑戰(zhàn)

精度：線寬/間距＜50μm需納米級蝕刻控制。
可靠性：動態(tài)彎折、高溫高濕等嚴苛環(huán)境下的穩(wěn)定性。
成本：材料占比＞60%，需平衡性能與量產(chǎn)經(jīng)濟性。
通過精密工藝與智能化管控（如AI缺陷檢測），F(xiàn)PC正推動消費電子、醫(yī)療設(shè)備等領(lǐng)域的持續(xù)創(chuàng)新。