FPC為何該使用壓碾銅(RA)而非電解銅(ED)?

RA銅的生產流程

最近公司因為一條軟板(FPC)發生線路(trace)斷裂(crack)的問題,讓整個團隊忙得不可開交,供應商的損失也很慘重,因為這個問題,讓FPC究竟應該使用【壓碾銅(Rolled & Annealed)】或是【電解沉積銅(Electro Deposited)】的問題又再次浮上了檯面。

其實以我們公司的產品特性來說,所使用到的軟板通常都具有活動的需求,所以我們都會要求供應上使用壓碾銅(RA)來製作FPC,不過有些工程師可能對銅箔的材料不是很瞭解,一般也不會在圖面上特別註明使用碾壓(RA)銅,這會讓有些廠商有機會偷料,不出問題就還好,一旦出了問題就可能造成日後糾紛,所以工作熊強烈建議工程師們一定要在軟板的圖面上標示使用壓延銅(RA),因為一分錢一分貨。

其實工作熊之前就已經有撰文分享過【FPC電解銅與碾壓銅的差異】了,本文只是再次說明這兩種銅的特性。參考下面的銅箔切片,可以發現電解銅的晶格排列為垂直的柱狀結構(Pillar),而壓碾銅的晶格排列則為水平層狀結構(Slice),一旦FPC有彎折需求時,或經常需要往復式做動時,電解銅(ED)的柱狀結構就會比較容易有斷裂的風險,就像疊在一起的紙牌垂直擺放(電解銅)時會比較容易被分開,而將所有的紙牌水平擺放(壓碾銅)時就比較不易被分開的道理是一樣的。

ED銅斷面01 RA銅斷面01
垂直的柱狀晶格結構(Pillar) 水平層狀晶格結構(Slice)
ED copper (Electro Deposit,電解銅) RA copper (Rolled & Annealed,碾壓銅,延展銅)

不過計畫總是趕不上變化,雖然我們可以定義使用壓碾銅(RA)為基材,但我們卻還是經常發現在雙層板以上的軟板(FPB)有發生斷裂的問題。目前發現是雙層板以上的軟板(FPB)其層與層之間的連接工藝還是得使用到電解銅的製程,也就是在壓碾銅的上面會再沈積一層電解銅,這個電鍍製程所增加的銅厚通常會大於或等於原來的銅厚,而且原來壓碾銅的晶格也會因為電鍍的關係而遭到破壞,或許這就是為何雙層板以上的FPC其耐彎折的強度則遠遠不及單層的FPC

目前工作熊還沒找到可以強化雙層FPC以上耐彎折的方法,如果你是這方面的專家,真的很想聽聽您的意見的?


延伸閱讀:
FPC結構—單面板及單銅雙做
FPC結構—雙面板及多層板
軟性電路板(FPCB)線路設計注意事項 I

訪客留言內容(Comments)

雙面板鍍銅時,只鍍孔即可,可以改善。

龐,
感謝分享想法,這個我們也想到了,後面會有文章分享。

就算是使用RA銅,也必須要注意線路要順TD or MD方向.
TD or MD 可以跟FPC廠確認哪一種是RA順紋.
至於圖面上的標示建議 :
1.)_讓工程師自己選擇是Static FPC or Dynamic FPC
2.)_若是Dynamic FPC必須要是使用RA順紋方向

使用RA銅也要是線路順RA銅的紋路.
這點可以跟FPC廠確認他們的順紋是TD or MD方向
另外,建議圖面加註選項
1.)_FPC Application Type : Static FPC / Dynamic FPC
2.)_若是FPC Type是Dynamic FPC則必須在大排板時,排列在順紋方向

Yuan,
我們的順紋要求為45度角,取中間值。

1.上面有提供到的鍍孔方法(在軟版我們稱局部銅電Panel plating)外,還可以在彎折處的實銅改成網銅設計,增加耐彎折。
2.另一個方法在動態彎折情況下(指會一直不斷的去彎折,像眼鏡的兩側),可用air gap設計方法。如單面板+ad膠+單面板做結合,然後在彎折處把ad膠拿掉,讓中間是空的,這樣就是適合用在動態彎折的設計,一點點意見分享一下,謝謝。

Charles,
其實現在碰到的問題是Trace經過壽命測試後發現斷裂的問題。
您所提的方法真頗具參考價值,其實個人很多手機也都有類似的設計,感謝您的經驗分享。


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