基板の前処理: 銅箔と基板の間のより強力な接着を確保
一般的なリジッドPCBの基板と銅箔は強固に接着しますが、FPCのPI基板は表面が滑らかであるため、銅箔を強固に接着するには特別な処理が必要です。前処理では、化学溶液 (水酸化ナトリウムなど) を使用して PI フィルムに小さなピットをエッチングし、続いて接着促進剤 (「接着剤」に似たもの) を使用し、最後にホットプレスして銅箔を基板に接着します。 FPC工場での実験によると、前処理した銅箔の粘着力は未処理銅箔の2倍の0.8N/mmに達し、曲げても剥がれにくいことが分かりました。
前処理の温度と時間を正確に制御することが重要です。温度が高すぎる（120 度以上）と PI 基板が変形する可能性があり、温度が不十分であると処理性能が低下します。生産ラインでは前処理温度を 100 度±2 度で 3 分間安定させ、銅箔の接着の一貫性を 95% 以上に向上させました。
回路作製：「弾性フィルム」に回路をエッチング
FPC の回路製造は、フォトリソグラフィーとエッチングを必要とするリジッド PCB の製造と似ていますが、より困難です。 PI基板は熱により伸縮するため、基板を平坦に固定し回路の変形を防ぐために露光中に真空吸着が必要となります。真空吸着プラットフォームを備えた高精度露光機を使用した高密度 FPC (ライン間隔 0.1mm)- は、通常の露光機の±25μm に比べて ±10μm 以内のラインずれ制御を達成しました。
エッチング中、酸性溶液（塩化第二鉄など）を使用して余分な銅箔を除去し、必要なラインを残します。 FPC のエッチング速度はリジッド PCB より 30% 遅くなります。エッチングが速すぎるとラインエッジにバリが発生する可能性があるためです。あるFPCの線間は0.08mmです。エッチング速度を下げる（1m/minから0.7m/min）ことで、ラインエッジラフネスが5μmから2μmに低減され、隣接するライン間のショートが防止されました。
カバーフィルムのラミネート加工: ラインに「防護服」を与える
カバーフィルムのラミネートはFPC特有の重要な工程です。まず、熱硬化性接着剤の層がカバーフィルムに塗布されます。その後、カバーフィルムを位置決め穴のラインに合わせてホットプレス（温度１６０度、圧力０．５ＭＰａ、時間３０秒）で貼り合わせます。ラミネート中に気泡が入らないようにする必要があります。そうしないと、ラインが湿って酸化してしまいます。ある FPC メーカーは、「ステップバイステップ ラミネーション」手法を使用しています。まず、低温でのプリプレス (100 度) で空気を除去し、次に高温でラミネートすると気泡率が 5% から 0.5% に減少します。-
カバーフィルムの厚さは非常に重要です。薄いカバー フィルム (25μm) は柔軟性に優れていますが、保護力はわずかに劣ります。より厚いカバー フィルム (50μm) は強力な保護を提供しますが、曲げたときの応力が増加します。スマートウォッチ FPC は通常、柔軟性と保護のバランスをとるために、厚さ 35 μm のカバー フィルムを使用します。
パンチングとフォーミング：必要な形状に切断する
FPCはデバイスの構造に応じて特定の形状に切断する必要があり、一般的には型抜きやレーザー切断が使用されます。型抜き加工は±0.1mmの精度で量産に適しています。例えば、携帯電話用FPCの量産には金型打ち抜きが用いられ、毎分50個の効率を実現しています。レーザー切断は、±0.05mmの精度で、少量のバッチや複雑な形状に適しています。たとえば、医療機器用の不規則な形状の FPC は、機器の湾曲構造に完全に一致するようにレーザーで切断されます。{7}}
切断端は滑らかでバリがあってはなりません。そうしないと、曲げるとカバーフィルムが破れてしまいます。特定の FPC のレーザー切断パラメータが最適化され (出力 10W、速度 50mm/s)、エッジ粗さ Ra が 1μm 以下となり、最適化されていない 3μm と比較して 67% 改善されました。
表面処理：はんだ付け性と耐酸化性の両方が要求されます。
FPC のはんだ接合には表面処理が必要で、通常は浸漬金メッキと錫メッキが必要です。浸漬金層は薄く（0.05-0.1μm）、柔軟性に影響を与えず、ファインピッチのはんだ接合（0.3mm ピッチのチップなど）に適しています。-錫めっき層はやや厚く（1～3μm）安価ですが、曲げると錫ウィスカー（錫の細かい結晶）が発生することがあります。錫ウィスカーの成長を抑制するには、錫めっき後の焼付け温度（125℃、2時間）を管理する必要があります。ある車載用センサーFPCに錫めっきを施し、焼成後の錫ウィスカーの長さを5μm以下に制御し、車載電子安全基準を満たしました。
補強プロセス: 重要な領域に剛性プレートを追加する
FPC は柔軟性がありますが、部品のはんだ付け部分にはある程度の剛性が必要です。はんだ付け時に変形が発生します。そのため、FPCの裏面に厚さ0.1～0.5mmの補強板（材質はPI、鋼板、エポキシ樹脂板など）を接着剤で貼り付けます。補強板の位置ずれは±0.1mm以内としてください。半田付けの邪魔になります。あるスマート ブレスレットでは、厚さ 0.3 mm の PI 補強プレートをバッテリーのはんだ接合部に取り付けた後、はんだ付けの歩留まりが 90% から 99% に向上しました。