المعالجة المسبقة للركيزة: ضمان ترابط أقوى بين رقائق النحاس والركيزة
في حين أن الركيزة والرقائق النحاسية لمركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور الصلبة العادية تترابط بإحكام، فإن الركيزة PI الخاصة بـ FPCs لها سطح أملس، مما يتطلب معالجة خاصة لضمان التصاق قوي برقائق النحاس. أثناء المعالجة المسبقة، يتم حفر حفر صغيرة في فيلم PI باستخدام محلول كيميائي (مثل هيدروكسيد الصوديوم)، يليه معزز الالتصاق (على غرار "الغراء")، وأخيرًا، الضغط الساخن لربط رقائق النحاس بالركيزة. تظهر التجارب في مصنع FPC أن التصاق رقائق النحاس المعالجة مسبقًا يمكن أن يصل إلى 0.8 نيوتن/مم، أي ضعف الرقائق غير المعالجة، مما يجعلها أقل عرضة للانفصال أثناء الثني.
يعد التحكم الدقيق في درجة حرارة المعالجة والوقت أمرًا بالغ الأهمية. درجة الحرارة المفرطة (فوق 120 درجة) يمكن أن تسبب تشوه الركيزة PI، في حين أن درجة الحرارة غير الكافية تؤدي إلى ضعف أداء العلاج. خط الإنتاج يثبت درجة حرارة المعالجة المسبقة عند 100 درجة ±2 درجة لمدة 3 دقائق، مما يحسن تماسك التصاق رقائق النحاس إلى أكثر من 95%.
تصنيع الدوائر: حفر الدوائر على "فيلم مرن"
إن تصنيع الدوائر الخاصة بمركبات FPCs يشبه تصنيع مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور الصلبة، بما في ذلك الطباعة الحجرية الضوئية والحفر، ولكنه أكثر صعوبة. نظرًا لأن الركيزة PI تتوسع وتتقلص مع الحرارة، فإن الامتزاز الفراغي ضروري أثناء التعرض لإصلاح الركيزة بشكل مسطح ومنع تشوه الدائرة. حققت -كثافة عالية من FPC (تباعد الخطوط بمقدار 0.1 مم) باستخدام آلة تعريض عالية الدقة - مع منصة امتزاز فراغي تحكمًا في انحراف الخط ضمن ±10μm، وهو تحسن بنسبة 60% مقارنة بـ ±25μm لآلات التعريض العادية.
أثناء الحفر، يتم استخدام محلول حمضي (مثل كلوريد الحديديك) لإزالة رقائق النحاس الزائدة، مع الاحتفاظ بالخطوط المطلوبة. تكون سرعة النقش لـ FPCs أبطأ بنسبة 30% من مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور الصلبة لأن النقش السريع بشكل مفرط يمكن أن يسبب نتوءات على حواف الخط. لدى FPC معينة تباعد بين الخطوط يبلغ 0.08 مم. من خلال تقليل سرعة الحفر (من 1 م/دقيقة إلى 0.7 م/دقيقة)، تم تقليل خشونة حافة الخط من 5 ميكرومتر إلى 2 ميكرومتر، مما يمنع حدوث دوائر قصيرة بين الخطوط المتجاورة.
تصفيح فيلم الغلاف: إعطاء الخطوط "بدلة واقية"
يعد تصفيح غلاف الفيلم عملية حاسمة فريدة من نوعها بالنسبة لـ FPCs. أولاً، يتم وضع طبقة من المادة اللاصقة المتصلبة بالحرارة على طبقة الغلاف. بعد ذلك، تتم محاذاة طبقة الغلاف مع الخطوط من خلال فتحات تحديد الموضع، وأخيرًا، يتم ضغطها معًا باستخدام مكبس ساخن (درجة الحرارة 160 درجة، الضغط 0.5 ميجا باسكال، الوقت 30 ثانية). يجب تجنب فقاعات الهواء أثناء التصفيح، وإلا فإن الخطوط سوف تصبح رطبة وتتأكسد. يستخدم أحد مصنعي FPC طريقة "التصفيح خطوة بخطوة-بواسطة-خطوة": أولاً، يؤدي الضغط المسبق على درجة حرارة منخفضة-(100 درجة ) إلى إزالة الهواء، ثم يؤدي التصفيح بدرجة حرارة عالية- إلى تقليل معدل الفقاعات من 5% إلى 0.5%.
سمك طبقة الغلاف مهم جدا. توفر أغشية الغلاف الرقيقة (25 ميكرومتر) مرونة أفضل ولكن حماية أقل قليلاً؛ توفر أفلام الغطاء السميكة (50 ميكرومتر) حماية قوية ولكنها تزيد من الضغط عند الثني. تستخدم Smartwatch FPCs عادةً أفلام غلاف بسمك 35 ميكرومتر لتحقيق التوازن بين المرونة والحماية.
التثقيب والتشكيل: التقطيع بالشكل المطلوب
يجب تقطيع FPCs إلى أشكال محددة وفقًا لهيكل الجهاز، وعادةً ما يتم ذلك باستخدام التثقيب أو القطع بالليزر. يعتبر التثقيب مناسبًا للإنتاج الضخم بدقة ± 0.1 مم. على سبيل المثال، يتم استخدام التثقيب في الإنتاج الضخم لـ FPCs للهاتف المحمول، مما يحقق كفاءة تبلغ 50 قطعة في الدقيقة. القطع بالليزر مناسب للدفعات الصغيرة أو الأشكال المعقدة، بدقة ±0.05 مم. على سبيل المثال، يتم قطع FPCs غير المنتظمة للأجهزة الطبية بالليزر-لتتناسب بشكل مثالي مع الهيكل المنحني للجهاز.
يجب أن تكون الحواف المقطوعة ناعمة وخالية من النتوءات؛ وإلا فإن الانحناء سوف يؤدي إلى تمزيق فيلم الغلاف. تم تحسين معلمات القطع بالليزر لـ FPC معينة (طاقة 10 وات، سرعة 50 مم/ث)، مما أدى إلى خشونة حافة Ra أقل من أو تساوي 1 ميكرومتر، وهو تحسن بنسبة 67% مقارنة بـ 3 ميكرومتر غير المحسنة.
المعالجة السطحية: مطلوبة كلاً من قابلية اللحام ومقاومة الأكسدة.
تتطلب وصلات اللحام FPC معالجة سطحية، وعادة ما تكون مطلية بالذهب والقصدير. تكون طبقات الذهب المغمورة رفيعة (0.05-0.1 ميكرومتر)، ولا تؤثر على المرونة، وهي مناسبة لمفاصل اللحام الدقيقة - (على سبيل المثال، رقائق درجة الصوت 0.3 مم). تكون طبقات طلاء القصدير أكثر سمكًا قليلاً (1-3 ميكرومتر)، وأقل تكلفة، ولكنها قد تنتج شعيرات القصدير (بلورات القصدير الدقيقة) عند ثنيها. يجب التحكم في درجة حرارة الخبز بعد طلاء القصدير (125 درجة، ساعتين) لمنع نمو أطراف القصدير. تم طلاء جهاز استشعار معين للسيارات FPC بالقصدير، وبعد الخبز، تم التحكم في طول شارب القصدير إلى أقل من 5μm، لتلبية معايير السلامة الإلكترونية للسيارات.
عملية التعزيز: إضافة صفيحة صلبة إلى المناطق الحرجة
في حين أن FPC مرن، فإن المناطق التي يتم فيها لحام المكونات تتطلب درجة معينة من الصلابة؛ وإلا، سوف يحدث تشوه أثناء اللحام. لذلك، يتم ربط لوحة التسليح (المواد يمكن أن تكون PI، صفائح فولاذية، أو ألواح راتنجات الإيبوكسي)، بسمك 0.1-0.5 مم، بالجزء الخلفي من FPC باستخدام مادة لاصقة. يجب ألا يتجاوز الانحراف الموضعي للوحة التسليح ±0.1 مم، وإلا فسوف يعيق وصلات اللحام. في أحد الأساور الذكية، بعد ربط لوحة تقوية PI بسمك 0.3 مم بمفاصل لحام البطارية، زاد إنتاج اللحام من 90% إلى 99%.