CN107949180B - 一种fpc覆盖膜方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种FPC覆盖膜方法以及实现该方法的装置，该FPC覆盖膜方法先采用定位膜步骤，将FPC与保护膜进行定位，然后再进行点击预压，对其进行点阵式的预热压，形成点阵式预固定，最大限度的缩小保护膜与FPC的间隙，最后再进行整面式热压，点阵式的固定点具有导向作用，进行整面式热压后的热熔胶体填充速度快且均匀，不易产生气泡，使得保护膜覆盖均匀，良率高。提供实现上述方法的全自动贴膜装置，不仅能够实现上述高良率的作业，还能够实现全自动生产，使得生产效率明显提高，同时满足Roll TO Roll(卷对卷)制程的连贯性，无需将FPC进行裁切后进行覆盖膜作业。

Description

一种FPC覆盖膜方法及装置

技术领域

本发明涉及FPC工艺领域，具体涉及一种FPC覆盖膜方法及装置。

背景技术

FPC(Flexible Printed Circuit，柔性电路板)，又称软板，是以聚酰亚胺或聚酯薄膜为基材制成的具有高度可靠性及可挠性印刷电路板，是航空、航天、军事、汽车消费和电子产品不可或缺的重要连接件。为保证FPC在高温、潮湿、污染物和腐蚀气体的恶劣环境下依然能够正常使用，需要在FPC表面贴合上覆盖膜，以满足要求。

现有的FPC的Roll TO Roll(卷对卷)制程大都是做到图形线路完成后，即作为Roll TO Roll(卷对卷)与PNL TO PNL(片对片)制程的分水岭，在此工段裁切成250*350mm以下片材，再贴膜、层压，最后作其它制程。将整体Roll TO Roll拦腰斩断，将其整体连贯性打破。

同时，目前存在的FPC覆盖膜主要是通过人工贴合来实现的，也即是，首先是将FPC覆盖膜通过半冲裁的方式，在带有离型纸的FPC覆盖膜卷料上冲裁出需要的外形形状，其次是将FPC固定在一个带有加热功能的贴合治具内，治具的盖板上在FPC相应的位置有与FPC覆盖膜形状一致的贴合孔，再次是人工将覆盖膜放入贴合孔内，通过加热激活覆盖膜材料上的热固胶，使之与FPC贴合，并完成覆盖膜材料贴合后，再由人工从治具中取出FPC。

直接对覆盖膜进行整面式热压，容易因表面不平整导致产生气泡，影响外观良率，使得贴合良率不高。同时，采用人工的方式将覆盖膜置入到贴合孔内，存在效率低的问题，且还行需要大量工人来满足生产需要。

发明内容

为此，本发明提供一种FPC覆盖膜方法及装置，以解决现有技术中采用直接整面式热压所造成贴合良率不高的问题；以及提供实现上述方法的全自动贴膜装置，以解决人工贴膜生产效率低的问题，同时满足Roll TO Roll(卷对卷)制程的连贯性。

为实现上述目的，本发明提供的一种FPC覆盖膜方法，包括如下步骤：

A1.定位膜：将保护膜分别定位于FPC的上表面和下表面；

A2.点击预压：将完成定位膜的产品进行点阵式的预热压，使保护膜预固定于FPC上；

A3.平面热压：将完成点击预压的产品进行整面式热压，使保护膜上的胶层热熔至填充于保护膜与FPC之间的间隙；

A4.熟化：将完成平面热压的产品进行熟化固定。

本发明的一种优选方案，步骤A1中，进行定位膜的方式是通过定位销与定位孔的插设配合来实现。

本发明的另一种优选方案，步骤A2中，步骤A2中，进行点阵式的预热压的装置为表面具有呈点阵式分布的多个凸起部的第一传动热压辊。

进一步的，所述第一传动热压辊的凸起部的表面为平滑的球弧面。

再进一步的，步骤A2中，进行点阵式的预热压的参数为：温度为145±5℃、压力为0.4-0.6Kgf/cm²。

本发明的另一种优选方案，步骤A3中，平面热压的装置为表面为平整面的第二传动热压辊。

进一步的，所述第二传动热压辊是实心不锈钢材质，外部包镀特氟龙材质或硅胶材质的套轮，该套轮的邵氏硬度为70度。

再进一步的，步骤A3中，进行平面热压的参数为：温度为180±5℃、压力为0.7-0.9Kgf/cm²。

本发明的另一种优选方案，步骤A4中，熟化包括第一次熟化和第二次熟化，所述第一次熟化是在具有热风内循环的密封烘道内移动烘烤，实现初步固化；所述第二次熟化是在控温固化箱内进行分段温度烘烤，实现完全固化。

进一步的，第一次熟化参数为在温度为120-140℃且具有热风内循环的密封烘道内移动烘烤，烘烤时间为3-10分钟，优选为5分钟。

进一步的，第二次熟化的分段温度烘烤为分三段温度烘烤，分别是80±5℃的温度下烘烤10-30分钟、120±5℃的温度下烘烤30-60分钟及160±5℃的温度下烘烤60-120分钟。

本发明还提供一种FPC覆盖膜装置，包括：传送机构以及沿该传送机构的传送方向依次设置的预定位机构、点阵式热压机构、整面式热压机构及熟化机构；

所述传送机构将FPC、位于该FPC的上表面的上层保护膜和位于该FPC的下表面的下层保护膜依次传送至预定位机构、点阵式热压机构、整面式热压机构及熟化机构；

所述预定位机构具有位于FPC两侧的履带式传动定位卡槽，所述履带式传动定位卡槽内设有定位销，所述定位销穿设于下层保护膜、FPC及上层保护膜内，进而实现预定位，并输出至点阵式热压机构；

所述点阵式热压机构的压合面为点阵式凸点，以对下层保护膜、FPC及上层保护膜进行点阵式预热压，使保护膜预固定于FPC上，并输出至整面式热压机构；

所述整面式热压机构的压合面为平整面，以对下层保护膜、FPC及上层保护膜进行整面式热压，使保护膜上的胶层热熔至填充于保护膜与FPC之间的间隙，并输出至熟化机构；

所述熟化机构对下层保护膜、FPC及上层保护膜进行熟化固定。

通过本发明提供的技术方案，具有如下有益效果：

在覆盖膜的工艺中，先采用定位膜步骤，将FPC与保护膜进行定位，然后再进行点击预压，对其进行点阵式的预热压，形成点阵式预固定，最大限度的缩小保护膜与FPC的间隙，最后再进行整面式热压，点阵式的固定点具有导向作用，进行整面式热压后的热熔胶体填充速度快且均匀，不易产生气泡，使得保护膜覆盖均匀，良率高。

提供实现上述方法的全自动贴膜装置，不仅能够实现上述高良率的作业，还能够实现全自动生产，使得生产效率明显提高，同时满足Roll TO Roll(卷对卷)制程的连贯性，无需将FPC进行裁切后进行覆盖膜作业。

附图说明

图1所示为实施例中FPC覆盖膜方法的流程框图；

图2所示为实施例中FPC覆盖膜装置的结构示意图；

图3所示为实施例中FPC覆盖膜装置的点阵式热压机构的表面展开示意图；

图4所示为实施例中FPC覆盖膜装置的预定位机构的截面示意图。

具体实施方式

为进一步说明各实施例，本发明提供有附图。这些附图为本发明揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本发明的优点。图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。

现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。

参照图1所示，本发明提供的一种FPC覆盖膜方法，包括如下步骤：

A1.定位膜：将保护膜分别定位于FPC的上表面和下表面；

该步骤中，进行定位膜的方式是通过定位销与定位孔的插设配合来实现。即FPC与保护膜的外侧均有相对应的定位孔，并通过定位销插设，使得保护膜和FPC之间形成定位连接。

A2.点击预压：将完成定位膜的产品进行点阵式的热压，使保护膜预固定于FPC上；

该步骤中，进行点阵式的热压的装置为表面具有呈点阵式分布的多个凸起部的第一传动热压辊。该第一传动热压辊是实心不锈钢材质，表面均匀分布φ3mm平滑的球弧面的凸起部，第一传动热压辊的凸起部对步骤A1中定位后的产品进行点阵式热压，其热压的温度为145±5℃、压力为0.4-0.6Kgf/cm²，被凸起部热压的保护膜区域的半固化胶膜层在受热状态下，会液化融熔，产生粘性并固定粘合在FPC表面。使保护膜预固定于FPC上。

本实施例中，凸起部的直径大小和形状可根据实际情况设定，此是本领域的技术人员能够实现，在此不再详述。

A3.平面热压：将完成点击预压的产品进行整面式热压，使保护膜上的胶层热熔至填充于保护膜与FPC之间的间隙；

该步骤中，平面热压的装置为表面为平整面的第二传动热压辊。所述第二传动热压辊是实心不锈钢材质，外部包镀特氟龙材质或硅胶材质的套轮，该套轮的邵氏硬度为70度。进行平面热压的参数为：温度为180±5℃、压力为0.7-0.9Kgf/cm²。

待层压的FPC表面，铜导体线路与固化胶层之间形成约18微米、35微米、50微米及60微米等不同的厚度差(此为现有FPC的结构)。进行整面式热压后，保护膜上的胶层热熔呈液体并按不同结构流动填满线路，再接着均匀分布至整个FPC与保护膜之间。步骤A2中对其进行点阵式的热压，形成点阵式预固定，最大限度的缩小保护膜与FPC的间隙，最后再进行整面式热压，点阵式的固定点具有导向作用，进行整面式热压后的热熔胶体填充速度快且均匀，不易产生气泡，使得保护膜覆盖均匀，良率高。

A4.熟化：将完成平面热压的产品进行熟化固定，完成覆盖膜的制程。

熟化包括第一次熟化和第二次熟化，所述第一次熟化是在具有热风内循环的密封烘道内移动烘烤，实现初步固化；所述第二次熟化是在控温固化箱内进行分段温度烘烤，实现完全固化。

进一步的，第一次熟化参数为在温度为120-140℃且具有热风内循环的密封烘道内移动烘烤，烘烤时间为3-10分钟，优选为5分钟。

进一步的，第二次熟化的分段温度烘烤为分三段温度烘烤，分别是80±5℃、120±5℃及160±5℃；分别是80±5℃的温度下烘烤10-30分钟、120±5℃的温度下烘烤30-60分钟及160±5℃的温度下烘烤60-120分钟；总时间优选为：2-3小时，进一步优选为2小时。阶梯式的分段烘烤使得溶剂挥发更为充分。在其他实施例中，第二次熟化的分段烘烤也可以采用二段或大于三段的温度烘烤，此时本领域内的技术人员能够根据实际情况进行调整的。

参照图2至图4所示，本发明还提供一种实现上述方法的FPC覆盖膜装置，包括：传送机构以及沿该传送机构的传送方向依次设置的预定位机构20、点阵式热压机构30、整面式热压机构40及熟化机构50。

所述传送机构将FPC 1、位于该FPC 1的上表面的上层保护膜2和位于该FPC 1的下表面的下层保护膜3依次传送至预定位机构20、点阵式热压机构30、整面式热压机构40及熟化机构50。

具体的，所述传送机构包括：放料辊筒和收料辊筒14，放料辊筒放出材料(如FPC和保护膜)连接至收料辊筒14，所述收料辊筒14为主传动辊筒，收料辊筒14的转动收料通过材料带动放料辊筒转动放料，形成Roll TO Roll(卷对卷)制程的传送机构。

所述放料辊筒包括FPC放料辊筒11、上层保护膜放料辊筒121和下层保护膜放料辊筒122。上层保护膜放料辊筒121和下层保护膜放料辊筒122分别位于FPC放料辊筒11上方位置和下方位置，上层保护膜放料辊筒121和下层保护膜放料辊筒122均相对应有一离型膜回收辊筒13，用于撕去并回收离型膜4。

所述预定位机构20具有位于FPC两侧的履带式传动定位卡槽21，所述履带式传动定位卡槽21内设有定位销22，FPC 1和保护膜(即上层保护膜放料辊筒121和下层保护膜放料辊筒122)之间具有相对应的定位孔(未示出)，所述定位销22穿设于下层保护膜3、FPC 1及上层保护膜2内，进而实现预定位，并输出至点阵式热压机构30。

进一步的，本实施例中，履带式传动定位卡槽21的传送速度与传送机构的传送速度相同，进而实现同步作业。定位销22为弹性定位销22，与履带式传动定位卡槽21之间通过弹性件23连接，实现缓冲插设和抽出，不易损坏FPC 1或保护膜。在传送末端(即靠近)点阵式热压机构30的一端，定位销22抽出并将产品送入点阵式热压机构30。

所述点阵式热压机构30的压合面为点阵式凸点，以对下层保护膜3、FPC 1及上层保护膜2进行点阵式预热压，使保护膜预固定于FPC 1上，并输出至整面式热压机构40。

进一步的，所述点阵式热压机构30为表面31具有呈点阵式分布的多个凸起部32的第一传动热压辊。该第一传动热压辊30是实心不锈钢材质，表面均匀分布φ3mm平滑的球弧面的凸起部32，第一传动热压辊30的凸起部32对步骤A1中定位后的产品进行点阵式预热压，其热压的温度为145±5℃、压力为0.4-0.6Kgf/cm²，被凸起部32热压的保护膜区域的半固化胶膜层在受热状态下，会液化融熔，产生粘性并固定粘合在FPC表面。使保护膜预固定于FPC上。

本实施例中，凸起部32的直径大小和形状可根据实际情况设定，此是本领域的技术人员能够实现，在此不再详述。

所述整面式热压机构40的压合面为平整面，以对下层保护膜3、FPC 1及上层保护膜2进行整面式热压，使保护膜上的胶层热熔至填充于保护膜与FPC 1之间的间隙，并输出至熟化机构50。

进一步的，整面式热压机构40为表面为平整面的第二传动热压辊。所述第二传动热压辊40是实心不锈钢材质，外部包镀特氟龙材质或硅胶材质的套轮(未示出)，该套轮的邵氏硬度为70度。进行平面热压的参数为：温度为180±5℃、压力为0.7-0.9Kgf/cm²，达到胶填充充分又保证无多余胶溢流，避免产生焊盘残胶，影响焊接。进行整面式热压后，保护膜上的胶层热熔呈液体并按不同结构流动填满线路，再接着均匀分布至整个FPC 1与保护膜之间。步骤A2中对其进行点阵式的热压，形成点阵式预固定，最大限度的缩小保护膜与FPC 1的间隙，最后再进行整面式热压，点阵式的固定点具有导向作用，进行整面式热压后的热熔胶体填充速度快且均匀，不易产生气泡，使得保护膜覆盖均匀，良率高。

所述熟化机构50对下层保护膜3、FPC 1及上层保护膜2进行熟化固定。熟化的参数为在温度为120-140℃且具有热风内循环的密封烘道内移动烘烤，烘烤时间为3-10分钟，优选为5分钟。具体的，熟化机构50为现有技术中具有热风内循环的烤箱等。其烘烤的时间通过熟化机构50的烘烤长度和传送速度来调整，本实施例中，传送速度在0.5-1.5m/min，此为常规技术，不再详述。

进一步的，该熟化机构50的熟化步骤只是对产品进行初步的熟化固定，即相当于上述方法中的第一次熟化，目的在于进行初步的熟化固定后，FPC 1与保护膜之间完成初步固定。在收料辊筒14进行收料后再进行上述方法的第二次熟化。

通过本发明提供的技术方案，在覆盖膜的工艺中，先采用定位膜步骤，将FPC与保护膜进行定位，然后再进行点击预压，对其进行点阵式的预热压，形成点阵式预固定，最大限度的缩小保护膜与FPC的间隙，最后再进行整面式热压，点阵式的固定点具有导向作用，进行整面式热压后的热熔胶体填充速度快且均匀，不易产生气泡，使得保护膜覆盖均匀，良率高。

提供实现上述方法的全自动贴膜装置，不仅能够实现上述高良率的作业，还能够实现全自动生产，使得生产效率明显提高，同时满足Roll TO Roll(卷对卷)制程的连贯性，无需将FPC进行裁切后进行覆盖膜作业。

尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种FPC覆盖膜方法，其特征在于，包括如下步骤：

A1.定位膜：将保护膜分别定位于FPC的上表面和下表面；

A2.点击预压：将完成定位膜的产品进行点阵式的预热压，使保护膜预固定于FPC上；

A3.平面热压：将完成点击预压的产品进行整面式热压，使保护膜上的胶层热熔并填充于保护膜与FPC之间的间隙；

A4.熟化：将完成平面热压的产品进行熟化固定。

2.根据权利要求1所述的FPC覆盖膜方法，其特征在于：步骤A1中，进行定位膜的方式是通过定位销与定位孔的插设配合来实现。

3.根据权利要求1所述的FPC覆盖膜方法，其特征在于：步骤A2中，进行点阵式的预热压的装置为表面具有呈点阵式分布的多个凸起部的第一传动热压辊。

4.根据权利要求3所述的FPC覆盖膜方法，其特征在于：所述第一传动热压辊的凸起部的表面为平滑的球弧面。

5.根据权利要求3或4所述的FPC覆盖膜方法，其特征在于：步骤A2中，进行点阵式的预热压的参数为：温度为145±5℃、压力为0.4-0.6Kgf/cm²。

6.根据权利要求1所述的FPC覆盖膜方法，其特征在于：步骤A3中，平面热压的装置为表面为平整面的第二传动热压辊。

7.根据权利要求6所述的FPC覆盖膜方法，其特征在于：所述第二传动热压辊是实心不锈钢材质，外部包镀特氟龙材质或硅胶材质的套轮，该套轮的邵氏硬度为70度。

8.根据权利要求6或7所述的FPC覆盖膜方法，其特征在于：步骤A3中，进行平面热压的参数为：温度为180±5℃、压力为0.7-0.9Kgf/cm²。

9.根据权利要求1所述的FPC覆盖膜方法，其特征在于：步骤A4中，熟化包括第一次熟化和第二次熟化，所述第一次熟化是在具有热风内循环的密封烘道内移动烘烤，实现初步固化；所述第二次熟化是在控温固化箱内进行分段温度烘烤，实现完全固化。

10.一种FPC覆盖膜装置，其特征在于，包括：传送机构以及沿该传送机构的传送方向依次设置的预定位机构、点阵式热压机构、整面式热压机构及熟化机构；

所述传送机构将FPC、位于该FPC的上表面的上层保护膜和位于该FPC的下表面的下层保护膜依次传送至预定位机构、点阵式热压机构、整面式热压机构及熟化机构；

所述预定位机构具有位于FPC两侧的履带式传动定位卡槽，所述履带式传动定位卡槽内设有定位销，所述定位销穿设于下层保护膜、FPC及上层保护膜内，进而实现预定位，并输出至点阵式热压机构；

所述点阵式热压机构的压合面为点阵式凸点，以对下层保护膜、FPC及上层保护膜进行点阵式预热压，使保护膜预固定于FPC上，并输出至整面式热压机构；

所述整面式热压机构的压合面为平整面，以对下层保护膜、FPC及上层保护膜进行整面式热压，使保护膜上的胶层热熔至填充于保护膜与FPC之间的间隙，并输出至熟化机构；

所述熟化机构对下层保护膜、FPC及上层保护膜进行熟化固定。

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