如何檢查並確認軟排線(FPC)不良品的斷路開路位置

如何檢查並確認FPC的斷路開路位置

當我們遇到FPC(軟板)有開路/斷路的問題時,最簡單的方法就是在顯微鏡下檢查有無線路(Trace)斷裂的問題,因為FPC通常為單層板,了不起就三層板,線路大多可以透過光學的儀器看得出來,不過工作熊到是碰到過多次的案例,在顯微鏡底下無法檢查出線路斷裂的問題,可是用三用電錶直接量測金手指的地方卻是可以量測到開路,或是接觸時好時壞的情形。

其實,也不用對這樣的結果大驚小怪,因為FPC之所以稱為「軟板」,就因為其柔軟可以彎折,而這也是FPC的優點與缺點,缺點也是其可以彎折,因為可能導致銅箔線路(copper trace)斷裂。







銅箔雖然柔軟,但一再的重複彎折或是往復來回運動或撞擊,還是極有可能導致其發生斷裂的情形,如果是肉眼可以看到的斷裂都算容易解決,因為只要觀察斷裂的位置,大致上就可以知道斷裂的原因,進而可以採取對策。

比較難的是從最末端的金手指可以量測到開/斷路,卻怎麼也找不到銅箔斷裂的位置,找不到位置,就難以確認是什麼原因引起的斷裂。

工作熊分析這種肉眼或顯微鏡也難以察覺到的軟排線路斷裂問題時,通常會採取分段排除法。

1.首先用顯微鏡觀察出問題的線路,先找到可疑斷裂的位置作記號。

2.如果顯微鏡也找不到任何可疑斷裂的位置,也可以將線路分成幾個小段。

3.在線路可能斷裂的位置兩端,或是分段的位置,用刀片小心的把軟板的外層護膜(cover film)割開,最好拿新的美工刀或是彫刻刀,然後將刀片放在外層護膜上左右移動來刮除外層護膜(cover film),並使其露出底下的銅箔線路。這樣就可以拿三用電錶來量測線路了。然後依序逐步排除可能發生斷裂的位置,最後就可以找到銅箔線路確切的斷裂的位置。

4.如果擔心這個方法可能對弄斷銅箔線路,也可以試著將銅箔線路旁沒有銅箔的位置切開,然後試著撕開剝離外層護膜(cover film),達到相同的目的。

(這個方法需要非常的細心與手巧,工作熊相信有能力的工程師應該都可以做得到才對)

一旦找到確切的銅箔線路斷裂位置,如果還是無法觀察到斷裂的現象,就試著在顯微鏡下彎曲該位置的軟板,這樣就可以突顯並放大斷裂銅箔的開口了。

5.一旦找到確切的銅箔線路斷裂位置,如果還是無法觀察到斷裂的現象,就試著在顯微鏡下彎曲該位置的軟板,這樣就可以突顯並放大斷裂銅箔的開口了。


延伸閱讀:
軟性電路板(FPCB)線路設計注意事項 I
FPC為何該使用壓碾銅(RA)而非電解銅(ED)?
軟板銅箔線路斷裂原因分析(FPC trace broken)
FPC連接PCB應該如何設計可以更符合工廠組裝需求(DFx)
為何雙層以上銅箔線路的壓碾銅(RA)軟板FPC容易斷裂?FPC製成後還是原來的水平晶格嗎?

 
 
訪客留言內容(Comments)

您好,

第一次留言. 之前常拜讀您的大作(我本身學商, 工作上學了不少機構類知識. 電子類則大多拜讀您的文章).

最近工作上碰到一事, 很難Google到相關事宜. 想說直接用問的. 煩解惑. 感恩!

發動機上的控制模組上的Overlay 上的LED燈於長期Stand By後失效(燈是一直亮的, 但發動機不是處於工作狀態), 均在發動機總工作(使用)小時數不到10小時(長期當備用電源使用)內失效. 此Overlay是: 按鍵是金屬彈片式/ 類似薄膜開關/ 線路是印刷銀漿/ 接觸點會於銀漿上再多印刷碳膠: 金手指與金屬彈片接觸點.線路製程本身是CIC (Conductive Ink Circuit)印刷在PE上(類似網版印刷將導電膠印刷於塑膠片上), 非FPC.

客戶寄回失效品. 於30倍顯微鏡檢驗, 一個於金手指(銀漿上有碳膠)非尾端ZIF接頭處有導電材(銀漿+碳膠)有Damage痕跡(或是說銀漿+碳膠部分脫落/ 或是有顏色比較深的腐蝕點/ 伴隨測得過高電阻值). 另一個30倍顯微鏡檢驗看不到可能的開路點. 失效模式均在”同一根線路”失效(LED本身是好的. 已抓到問題點在: 金手指(銀漿上有碳膠)上而非尾端ZIF接頭處導電材段的失效.

客戶組裝時(將金手指尾端大概2~3mm插入ZIF接頭後使用熱溶膠將差不多整個ZIF接頭以及Overlay金手指裸露導體部分封起), ZIF接頭是Upper Contact(也就是裸露導體是往上的). 插入ZIF接頭有時客戶習慣不好(人工), 偶爾可能沒帶手指套/ 使用鑷子推回鎖扣/ 可能將Stiffner那邊稍微折一下再插入ZIF接頭…之類. 但出廠前均有FVT測試通過才出廠

請問 –
1. 整個調查方向之建議?
2. CIC線路生產/ 組裝注意事項

謝謝!
Aaron

Aaron,
看你的的說明產品應該類似PTF,可以參考【PTF在PET上印刷線路的注意事項】一文。
一般較高級產品不建議使用PTF,因為其信賴度不佳,不耐彎折,只要一死折就掛掉(雖然現在有些廠商聲稱已可耐彎折,但製程控制不易),而且容易產生電子遷移與短路現象。
不良分析先確認開路或短路,看你的說明應該是開路。
開路的檢查就是一小段一小段排查,如你留言的這篇文章的排查方法,通常必須彎曲PET在顯微靜下才能找到線路裂開處,找到斷裂點之後,就可以模擬是PET的製程造成(段差、沾污、漏印或孔洞),還是外力撞擊或是彎折造成的斷裂了。
如果是斷路,排查的方法會稍有不同。


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