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指纹模块FPC生产中，设计者是如何影响成本？

文章来源：作者：梁波静查看手机网址

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人气：3154发布日期：2020-08-11 09:56【大中小】

软板在设计之初就要针对“生产导向式设计”深入了解，以确保后续生产之快速精准，此乃现代化软板业者的主要目标。

所以指纹模块FPC设计者必须要与研发、产品、与制程等各种工程师，在产品设计阶段时就要尽速进行密切的合作。

设计对于后续的影响因素约有：

1、成本

2、板材的选择与使用

3、成品板的外形、大小与重量

4、结构

5、制程之路径
6、试验及检验标准

7、电性之效能

8、机械性能——弯折组装或是动态工作

9、外形性能——尺度安全性，耐热性及耐候性

10、组装技术

上述种种必须在产品设计之初就要尽快详加考虑。但实际上却经常是到了生产阶段方才想到要去解决某些设计的问题，这种本末倒置事后聪明的案例在软板界中屡见不鲜。

若能于设计即采行失效模式与有效分析之理念者，则许多潜在的问题均可将消弭之于无形。设计与制程中若能纳入此种做法，则整体之生产将更完善。

板材之性能

多年来软板的生产主要都是采用聚亚醯胺（Polyimide）板材做为基材与表面盖膜（Coverfilm）。然而当产量大增之际成本将变为敏感的因素，使得板材的选用也随之多样化。

今日软板可用的板材也不断增加：

1．聚亚醯胺Polyimide—无胶层者（Adhesiviless）

2．聚亚醯胺Polyimide—有胶层者（Adhesive）

3．聚亚烯萘Poly Ethylene Napthalate (PEN)

4．聚对苯二甲酸乙二酯Poly Ethylene Tetraphalate (PET) 或聚酯类(Polyester)

5．薄环氧树脂与玻纤之FR-4板材

上述各种板材的成本与性能也都各有不同。

各种板材的使用性能资料可从原物料供应商处取得，也可另行研发与试验而得知。能够广用于业界的板材，其等良好的数据也正是制程稳健与产品性能的关键，大多数供应商几乎都有是按照IPC或MIL等标准所规定的细则去规范应有的数据。

因而业者们对全新产品之领域，尚有许多后续工作需要实地执行与发布数据，例如汽车所用之软板，即将涉及各种已上市的板材。

制程途径

为了使产品在尺寸与性能等要件方面都能达到良率成本的效益，所选择的制程途径正是其关键之所在。正如前文所述，软板的生产基本上可分为卷放卷收之R2R式与单一逐片式等两种做法。

R2R连续生产技术在成本与良率方面均较有利；但由于板材货式之取得（Availability），线路的设计，与R2R的产能配合或成本等因素，使得某些形式的软板仍不得不采用单片式制程。

有趣的现象是某些产品制程开始时采用R2R途径；但前进到了某一节骨眼时却又不得不改用单片式的做法。现在的客户对其完工软板已愈来愈偏好成卷状的货品，尤其是自动化组装大批量低单价的产品类，如通讯用途的天线类或IC卡类（Smartcard）等市场即是。

下Fig4即显示出单纯的R2R与单片做法的混合制程。至于某种特定产品需要先用何种最佳生产途径？其主要因素经常是取决于成本。而其他影响制程途径之因素，经过仔细考量下，仍以技术与最佳良率以及最低成本为优先，并非一定要采行R2R或部分R2R之生产途径。

R2R之连动生产方式对大批量者极具经济价值，可供生产单面软板或无镀通孔的双面软板使用，而且在后段还可再搭配各种单片制程；如多层软板、浮雕式软板、软硬合板、甚至另一种特殊Regalfex软板等生产。

R2R的生产线最常用于“印后即蚀”的单面板制程，此种单纯的连动生产线，其本身即具有“资料回送”（Feedback）系统，可随时自动修正作业条件，比起单片要方便了很多。这种连续软材的制作一旦可达到双面之对准要求时，尚可执行合自动的电测与光学检验，是故具有镀通孔的真正双面板也仍然可以利用R2R而大量生产。

不过采用R2R进行连续性钻孔与镀孔之自动化设备，却必定会占用大量空间投下大量资金，对许多公司而言都不免是一种沉重的负担。幸好已出现一种最新式的成孔与镀孔技术，将可大大减低所占用的空间，并还更可使得产速大幅加快！果真如此则此种连动式的做法将大有可为。

纯粹的R2R制程线中，即使软板表涂层的印刷，或表护膜的贴合，亦均可在自动化连续工作中完成任务。现行设备的进一步改装升级，以及新板材或全新接著剂的研发与应市，也都在持续的进行中，以期能达到低温连线式贴合的方便性。

经由印刷涂布的“表涂层”，其所用物料不管是热硬化或紫外线光（UV）硬化，两者对于产品都非常重要。施工方法则以合面满涂法最具效率，如可感光涂料之滚涂法或喷涂法即是。

某些软板在完成表涂层或表护膜之后，出货前还要对裸露出的众多焊垫，另行加做最后的表面处理，方可使铜面免于氧化，而在焊锡性上得确保（如有机保焊剂OSP即是）。如须按客户的要求而需另做其他表面皮膜（如化镍浸金ENIG）者，须注意此等表面处理制程与板材之间，在温度与化学性质方面是否能完全匹配亦为重点之一。

就R2R而言，OSP之表面改质处理其搭调即十分良好，甚至还可采高速移动方式进行处理。但R2R对电镀类（或浸镀类）之处理而言，其投资之庞大想必是无法避免的。由于处理时间甚长，是故连线机组长度之可观也是意料中的事，是故软板流程在此等领域中目前仍多采单片式做法。不过某些高电流密度的新型处理机种也正在开发中。

软板下游组装中常需用到的补强片以支助零件的安装焊接。此等补强片与接著剂可供选+用的物料甚多，前者如FR-4、FR-3、CEM-1，后者有铝片或聚亚醯板材类，亦另有热著胶或感压胶等。此种补强片贴著的步骤均可因材而施法，在压合段时即应针对多点补强处采自动或手动进行逐一施工。大批量生产之各种辅肋工具系统也应及早齐备。

FPC完工后即将进行各种零件的安装，此种下游组装可利用原排板之整片式去进行，或采分割切开后的单片再去加工。设计阶段就要对组装步骤预留公差，未来大批量组装工作为了方便众多零件起见，亦可采用R2R式连线做法。因而软板的生产与软板的组装两方面都需要更周详深入的计划，以得到最佳的线路品质。

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