軟板銅箔線路斷裂原因分析(FPC trace broken)

FPC軟板銅箔線路斷裂。

最近發現一些軟性電路板(FPC)有線路(traces)斷訊的不良反饋,為了更輕更薄我們在幾年前就捨棄1/2盎司(oz)而開始改用1/3盎司的銅箔了,不過銅箔越薄也代表其承受彎折的能力就越弱,即使採用碾壓銅。

其實這些不良品送回來時,用三用電表量測真的有量到開路的現象,可是一開始卻怎麼樣也找不到這些線路失效的軟板到底哪裡發生斷裂,最後還是供應商厲害,他們把FPC一點一點的彎折,當然不是死折,而是強迫FPC彎曲,然後在顯微鏡下檢查,最後終於找到了銅箔線路斷裂之處。也就是說這些線路雖然已經斷裂了,可是一般躺平的情況下即使用顯微鏡也無法看到斷裂之處。







既然發現了銅箔線路斷裂,而且這些銅箔線路斷裂的地方在我們的使用過程中不是死折的位置,組裝過程中也沒有彎折的痕跡,所以很明顯是FPC來料的時候就已經有問題了,只是使用一段時間後才慢慢顯現出來。

FPC軟板銅箔線路斷裂。FPC軟板銅箔線路斷裂。

把不良的FPC送回FPC原廠做分析,對方做是應該也蠻認真的,因為我們告訴對方,所有市場上的不良品都要對方吸收,所以供應商很緊張,也很積極的找FPC廠追尋可能原因。

經過幾個星期的努力之後,對方回覆FPC斷裂的真因是銅箔線路與PI層之間有間隙產生,以至於銅箔沒有足夠的支撐,幾經受力之後就造成斷裂。這個論點應該可以成立,可是間隙應該很難避免吧,而且碾壓銅應該有足夠的延展性可以承受這樣的間隙。

FPC銅箔線路斷裂的剖面照。軟板的銅箔曾與PI層之間出現空隙造成銅箔線路斷裂。

目前我個人對這樣的結論可以接受但存疑,因為如果是用錯電鍍銅,會是批量性的問題,而不是這樣零星個案出現,所以應該是某些單獨的原因造成FPC線路斷裂,可是間隙又沒有辦法避免。

你是否有類似FPC的經驗可以分享呢?


延伸閱讀:
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訪客留言內容(Comments)

1.)要跟你先確認一下你的FPC是純銅雙面開窗還是純粹的單面銅
2.)如果是單面銅的話要確認PI跟copper的間隙發生是在原材的PI面還是後續PI貼覆面
3.)用RA銅應該不致於會發生在無死折的狀況下會斷
4.)你的FPC式樣品還是以量產:樣品一般會用快壓機而量產會用真空傳壓機壓

BR
Alec

Alec;
就我的了解是雙面銅+單面銅,總共是三層板,而且在最外邊的兩層都還有再電鍍銅。

Bear,
1.)_那就是雙面板外加一張純銅=>CVL+D/S+PP+CU+CVL囉
2.)_純粹排線功能或者是有上件的SYS FPC?
3.)_Or Could you provide the contacted method by e-mail that we may discussed it on the phone

BR
Alec

就我的經驗而言,大部分發生在組裝工廠端,因為大量生產及人員操作(拿取方式)所造成的機會會比較大.
我們是從入料(IQC)到組裝出貨作確認檢察,最後才找到原因.

titan;
這個案例是功廠組裝及測試都是好的,到市場上使用一小段時間後才發生斷裂,軟板有作少許的往復動作,但不是彎折的地方。
也有可能在工廠就已經要斷不斷,但推測軟板原材的機會多一點。

我之前是遇到產品疊構有層比較高,頂到FPC某點, 出貨後使用者擠壓到導致斷在FPC固定區域.

LCF;
您的意思是有一層疊構比較厚,然後會擠壓斷裂嗎?

很可惜沒有暗場光的切片 , 線路 Crack 在彎折上大概分為三種 (經驗)
1. 彎折 r角過小或板材過厚 -> 固定 r角下 板厚越厚 越容易斷 (跑道外圈理論)

2. 機構設計上 補強板造成應力集中 , 其實不光是補強板 連銅或 CVL 都最好做錯位的設計 , 以避免應力集中

3. 擠壓性的 Crack , 在組裝設計上 使用封膠將軟板固定 , 斷裂不見得發生在彎折區 , 而是在結構上的共振區 (有點難理解 噗 )

資料不是很齊全 , 以上是小弟過去的經驗 請參考

LamF;
謝謝您提供的經驗分享。目前這個軟板斷裂不是在應力集中處,也不是固定地方。
共振點可以理解,但目前看起來不太像。

題供一個點參考看看 如果是零星的個案,FPC原材料在製程中(蝕刻前)板面的平整度,折傷,壓傷,而導致的,
在蝕刻後可看見上面的照片中情形

軟軟的FPC;
謝謝您提供的意見,目前還在等FPC廠給個比較滿意的答案。

鍍層省錢偷料


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