硬质电路板与软板制造的比较之尺寸稳定度比较

文章来源：作者：龚爱清查看手机网址

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人气：5768发布日期：2016-08-20 10:46【大中小】

尺寸稳定度或者说是材料不稳定度，会影响整个fpc软板制程良率。IPC的尺寸稳定度测试，包含沿着基材两轴方向的长度测量，之后蚀刻掉所有的铜皮并再次测量其尺寸改变，变化量就是测量尺寸稳定度的指标。

Fpc软板材料时常在铜蚀刻后缩小，典型值为0.1%或1000ppm的水，这看起来似乎是小改变，但是在这个稳定度下从10-in底片距离上蚀刻出来的线路长度会变成9.99in，如果要制作一条18-in的线路，则实际的长度会变成17.982in，经过更多的制程就会有更多的变化加入。

各种制程中的热暴露都可能会让材料产生尺寸变化，因为介电质会变软与承受额外应力。电路板材料的强化纤维是尺寸稳定性基础，它可以保护材料降低这方面的影响。Fpc软板经过多次热制程，其所引起的缩小或扭曲（定义为：不均或不预期的移动）来源为：覆盖膜与多层压合、电浆制程、烤箱烘烤循环等制程，这些制程处理被用来产生材料聚合、记号制作、排除残留湿气、准备进行焊接等。

但是整体长度损失并不是fpc软板制程最严重的尺寸稳定度问题，软板制造设计总是会进行长度补偿，以应对公差与多次组装可能产生的收缩变化，而软板尺寸不稳定主要冲击来自工具系统与全板对位问题。硬质电路板是以整板进行生产，24*36in也并非少见，这是为了要达到最大生产效率与最少人工成本。Fpc软板就没有办法用这样大的板面尺寸生产，这主要是因为多组工具并列与材料不稳定性无法让工具进行对齐所致。

一般普遍的软板整板最大尺寸是18*24in，在这种全板尺寸下工具孔到线路的距离最大可以保持在9in以内。假设有0.1%的缩小，则9-in的尺寸会成为8-991-in，偏移量为0.009in。因为对齐孔到衬垫的普遍公差大约是0.015in，而与插梢则会有额外的0.02in公差，这些都明显的降低了fpc软板材料的操控性，且会冲击到精确度与良率。

对尺寸不稳定度的补偿顺序包括：

1.降低全板与工具的距离尺寸

2.依据期待缩小的量，在比例（放大）的调整底片

3.使用蚀刻后的记号与自动对位方案（参考图9-1）

4.群体对位（多个资料）

5.尽可能留下在线路间的铜

前述方法中1、3、4可以改善工具对齐能力，但是会增加制造成本改善价值比较低。底片因子调整是有效的，但是对于现有的技术而言无法应对材料缩小的差异。

材料收缩是来自于基材应力使然，例如：介电质膜与薄膜于180℃以下被贴附在一起，之后在20℃下进行缩小量的测量（与工具对齐），其间的温度差异是160℃。如果此膜的膨胀系数为30ppm，而铜的CTE是17ppm，理论的总缩小量是2080ppm或者说是约0.2%。

依据这些数据，在生产的过程中选择的膜会持续保持同种CTE，这样在压合条件不变的状况下也会产生一致的残留应力，此时基材应该会持续呈现0.2%的缩小量，这种状况可以利用加大底片方式来规避，这对于电脑辅助设计/制造的系统而言相当简单。

材料缩小量与线路设计残铜量有关，同时在不同轴向所呈现的状况也会非常不同。多样因子让底片补偿变得复杂，最佳方式是在两个轴向进行大约0.1%的补偿并进行蚀刻测试，如果必要可以进行多片的再测量并重新调整。不过搭配的底片涨缩因子是一个统计问题，可能需要许多测量来决定最佳因子，以补偿底片与材料平均移动的问题。

设计者应该要关注底片与线路尺寸间冲突升高的问题，这是所有fpc软板厂普遍面对的问题，必须长期建构设计数据资料进行解决与妥协，这包括：底片、对位能力、位置精度等等。

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