Pretractament del substrat: assegurant una unió més forta entre la làmina de coure i el substrat
Mentre que el substrat i la làmina de coure dels PCB rígids ordinaris s'uneixen fortament, el substrat PI dels FPC té una superfície llisa, que requereix un tractament especial per garantir una adhesió ferma de la làmina de coure. Durant el pretractament, es gravan petites fosses a la pel·lícula PI mitjançant una solució química (com l'hidròxid de sodi), seguida d'un promotor d'adhesió (semblant a la "cola") i, finalment, una pressió en calent per unir la làmina de coure al substrat. Els experiments en una fàbrica de FPC mostren que l'adhesió de la làmina de coure pretractada pot arribar a 0,8 N/mm, el doble que la de la làmina no tractada, la qual cosa la fa menys propensa a despreniments durant la flexió.
El control precís de la temperatura i el temps del pretractament és crucial. Una temperatura excessiva (per sobre de 120 graus) pot provocar una deformació del substrat PI, mentre que una temperatura insuficient provoca un mal rendiment del tractament. Una línia de producció va estabilitzar la temperatura del pretractament a 100 graus ± 2 graus durant 3 minuts, millorant la consistència de l'adhesió de la làmina de coure a més del 95%.
Fabricació de circuits: circuits gravats en una "pel·lícula elàstica"
La fabricació de circuits per a FPC és similar a la dels PCB rígids, que inclou fotolitografia i gravat, però és més difícil. Com que el substrat PI s'expandeix i es contrau amb la calor, es necessita l'adsorció al buit durant l'exposició per fixar el substrat pla i evitar la deformació del circuit. Un FPC d'alta densitat (0,1 mm d'interlineat) que utilitza una màquina d'exposició d'alta-precisió amb una plataforma d'adsorció al buit va aconseguir un control de la desviació de la línia dins de ±10 μm, una millora del 60% respecte als ±25 μm de les màquines d'exposició ordinàries.
Durant el gravat, s'utilitza una solució àcida (com el clorur fèrric) per eliminar l'excés de làmina de coure, conservant les línies requerides. La velocitat de gravat per a FPC és un 30% més lenta que per a PCB rígid perquè un gravat excessivament ràpid pot causar rebaves a les vores de la línia. Un determinat FPC té un interlineat de 0,08 mm. En reduir la velocitat de gravat (d'1 m/min a 0,7 m/min), la rugositat de la vora de la línia es va reduir de 5 μm a 2 μm, evitant curtcircuits entre línies adjacents.
Laminació de la pel·lícula de portada: donar a les línies un "vestiment protector"
La laminació de la pel·lícula de coberta és un procés crític exclusiu dels FPC. En primer lloc, s'aplica una capa d'adhesiu termoendurible a la pel·lícula de coberta. A continuació, la pel·lícula de coberta s'alinea amb les línies a través dels forats de posicionament i, finalment, es pressiona amb una premsa calenta (temperatura 160 graus, pressió 0,5 MPa, temps 30 segons). S'han d'evitar les bombolles d'aire durant la laminació, en cas contrari, les línies s'humiteran i s'oxidaran. Un fabricant de FPC utilitza un mètode de "laminació-a-pas a pas": primer, la prepremsió a baixa-temperatura-(100 graus) elimina l'aire, i després la laminació a-alta temperatura redueix la taxa de bombolles del 5% al 0,5%.
El gruix de la pel·lícula de coberta és molt important. Les pel·lícules de coberta fina (25μm) ofereixen una millor flexibilitat però una mica menys de protecció; Les pel·lícules de coberta més gruixudes (50 μm) proporcionen una protecció forta però augmenten l'estrès quan es dobleguen. Els Smartwatch FPC solen utilitzar pel·lícules de coberta de 35 μm de gruix per aconseguir un equilibri entre flexibilitat i protecció.
Punxonat i conformació: tall a la forma requerida
Els FPC s'han de tallar en formes específiques d'acord amb l'estructura del dispositiu, habitualment utilitzant punxonat o tall làser. La perforació de matriu és adequada per a la producció en massa amb una precisió de ± 0,1 mm. Per exemple, la perforació de matriu s'utilitza per a la producció massiva de FPC de telèfons mòbils, aconseguint una eficiència de 50 peces per minut. El tall per làser és adequat per a lots petits o formes complexes, amb una precisió de ± 0,05 mm. Per exemple, els FPC de forma irregular per a dispositius mèdics es tallen amb làser-per adaptar-se perfectament a l'estructura corbada del dispositiu.
Les vores tallades han de ser llises i lliures de rebaves; en cas contrari, la flexió trencarà la pel·lícula de coberta. Es van optimitzar els paràmetres de tall làser d'un determinat FPC (potència 10 W, velocitat 50 mm/s), donant lloc a una rugositat de vora Ra inferior o igual a 1 μm, una millora del 67% respecte als 3 μm no optimitzats.
Tractament superficial: es requereix tant soldabilitat com resistència a l'oxidació.
Les juntes de soldadura FPC requereixen un tractament superficial, habitualment immersió d'or i estanyat. Les capes d'or d'immersió són primes (0,05-0,1 μm), no afecten la flexibilitat i són adequades per a juntes de soldadura de pas fi- (p. ex., xips de pas de 0,3 mm). Les capes d'estany són lleugerament més gruixudes (1-3 μm), de menor cost, però poden produir bigotis d'estany (cristalls d'estany fins) quan es dobleguen. S'ha de controlar la temperatura de cocció després de l'estany (125 graus, 2 hores) per suprimir el creixement dels bigotis de la llauna. Un determinat sensor d'automoció FPC es va llaunar i, després de la cocció, la longitud del bigoti de llauna es va controlar per sota dels 5 μm, complint amb els estàndards de seguretat electrònica de l'automòbil.
Procés de reforç: afegir una placa rígida a les zones crítiques
Tot i que FPC és flexible, les zones on es solden els components requereixen un cert grau de rigidesa; en cas contrari, es produirà una deformació durant la soldadura. Per tant, una placa de reforç (els materials poden ser PI, xapa d'acer o tauler de resina epoxi), de 0,1-0,5 mm de gruix, s'uneix a la part posterior de l'FPC mitjançant adhesiu. La desviació de posició de la placa de reforç no ha de superar ± 0,1 mm, en cas contrari obstruirà les juntes de soldadura. En una polsera intel·ligent, després de connectar una placa de reforç PI de 0,3 mm de gruix a les juntes de soldadura de la bateria, el rendiment de la soldadura va augmentar del 90% al 99%.