電(dian)子(zi)行(xing)業:層間(jian)剝(bo)離強度(du)試驗機是如(ru)何(he)確(que)保(bao) FPC 柔(rou)性(xing)電(dian)路(lu)板(ban)層(ceng)間粘(zhan)結可靠的(de)
在消費電(dian)子(zi)、新(xin)能源(yuan)汽車、工(gong)業控(kong)制等(deng)電(dian)子(zi)領(ling)域(yu),FPC(柔(rou)性(xing)電(dian)路(lu)板(ban))憑(ping)借 “可彎折(zhe)、輕(qing)量(liang)化(hua)、高(gao)密度(du)布(bu)線(xian)" 的(de)核(he)心優(you)勢(shi),成為(wei)實(shi)現(xian)設備(bei)小型(xing)化(hua)、集(ji)成(cheng)化(hua)的(de)關(guan)鍵(jian)部件(jian) —— 小到(dao)手機(ji)攝(she)像(xiang)頭(tou)排(pai)線(xian)、智能(neng)手表(biao)主板(ban),大到新(xin)能源(yuan)汽車電(dian)池(chi)管(guan)理(li)系統(tong)(BMS)、車載雷(lei)達(da)線(xian)路,都依賴(lai) FPC 的(de)穩(wen)定(ding)運(yun)行(xing)。而(er) FPC 的(de) “柔(rou)性(xing)" 與(yu) “可靠性(xing)",核心取(qu)決於(yu)其(qi)層間粘(zhan)結質(zhi)量(liang):壹旦(dan)基材(cai)與(yu)膠黏劑、覆(fu)蓋(gai)膜與(yu)線(xian)路層(ceng)之間(jian)出現(xian)剝(bo)離,輕(qing)則導(dao)致(zhi)信號(hao)傳(chuan)輸(shu)中斷,重則引發(fa)設備(bei)短(duan)路(lu)、功能失(shi)效,甚至(zhi)造成安全事故(gu)(如(ru)車載 FPC 故(gu)障(zhang)導致(zhi)的(de)電(dian)路(lu)異(yi)常(chang))。
層(ceng)間(jian)剝離強度(du)試驗機,正是(shi)電(dian)子(zi)行(xing)業保(bao)障 FPC 層(ceng)間(jian)粘(zhan)結可靠性(xing)的(de) “剛(gang)需(xu)檢(jian)測(ce)設備(bei)"—— 它(ta)通過(guo)標準(zhun)化(hua)的(de)層(ceng)間(jian)剝(bo)離測試,從原(yuan)材(cai)料管(guan)控(kong)、制程(cheng)優(you)化(hua)到(dao)成(cheng)品(pin)抽(chou)檢全流程介入,將 FPC 層(ceng)間 “看不(bu)見(jian)的(de)粘(zhan)結力(li)" 轉化(hua)為(wei)可量(liang)化(hua)的(de)數據(ju),杜絕(jue)因層間(jian)剝離引發的(de)質(zhi)量(liang)隱患(huan)。
壹、先(xian)理(li)清(qing):FPC 層(ceng)間(jian)結構(gou)與(yu)剝(bo)離風險,為何(he)必須(xu)用(yong)專用(yong)設備(bei)檢(jian)測?
FPC 的(de)結構(gou)並非單(dan)壹材質,而是(shi)由(you) “基(ji)材(如(ru)聚(ju)酰亞(ya)胺 PI)+ 膠黏劑 + 銅箔線(xian)路層(ceng) + 覆(fu)蓋(gai)膜(PI 或 PET)" 等(deng)多(duo)層(ceng)材(cai)料(liao)通(tong)過壓合工藝復合而成(cheng),層(ceng)與(yu)層(ceng)之間(jian)依賴(lai)膠黏劑的(de)粘(zhan)結力(li)維持(chi)整體性(xing)。但在生產(chan)與(yu)使用(yong)中,這些層(ceng)間(jian)極易出現(xian)剝(bo)離風險:
生(sheng)產(chan)端(duan):膠黏劑批(pi)次質(zhi)量(liang)不(bu)穩定、壓合溫(wen)度(du) / 壓力參數偏(pian)差(cha)、烘(hong)烤(kao)固化(hua)不(bu)充(chong)分(fen),會(hui)導(dao)致(zhi)層間(jian)初(chu)始(shi)粘(zhan)結力(li)不足(zu);
使用(yong)端:FPC 需(xu)頻繁(fan)彎(wan)折(zhe)(如(ru)手機(ji)折疊屏(ping)排(pai)線(xian)每次(ci)折疊(die)都會拉(la)扯層(ceng)間(jian))、承受高(gao)低(di)溫(wen)循(xun)環(huan)(如車載 FPC 在 - 40℃~85℃環境中交(jiao)替)、接觸化(hua)學(xue)試劑(如工業設備(bei)中的(de)油汙(wu)),會(hui)加(jia)速層間(jian)粘(zhan)結力(li)衰減,最終(zhong)引發(fa)剝離。
傳(chuan)統檢(jian)測(ce)方(fang)式(如人工手撕(si)、目視觀(guan)察)無(wu)法滿(man)足(zu)需(xu)求(qiu):壹方面,FPC 層間(jian)粘(zhan)結力(li)通常(chang)在幾十到(dao)幾(ji)百(bai) N/m,人工無(wu)法精準(zhun)感(gan)知(zhi);另壹方面,肉眼只(zhi)能發(fa)現(xian)已(yi)明顯剝離的(de)缺(que)陷(xian),無(wu)法預判(pan) “隱性(xing)粘(zhan)結不(bu)足(zu)"(如(ru)初始(shi)粘(zhan)結力(li)達標但(dan)接近臨界值,使用(yong)中易(yi)失(shi)效)。而層(ceng)間剝離強度(du)試驗機作(zuo)為專(zhuan)用(yong)設備(bei),能(neng)通過(guo)精準(zhun)的(de)力(li)學(xue)測(ce)試,提前識(shi)別(bie)這些風(feng)險,成為 FPC 質量(liang)管(guan)控(kong)的(de) “第(di)壹道防線(xian)"。


二(er)、層(ceng)間剝離強度(du)試驗機的(de) 3 大核心作(zuo)用(yong):全流程守護(hu) FPC 層(ceng)間(jian)可靠性(xing)
1. 原(yuan)材(cai)料管(guan)控(kong):從源(yuan)頭(tou)杜絕(jue) “劣(lie)質(zhi)膠黏劑 / 覆(fu)蓋(gai)膜" 隱患(huan)
FPC 層(ceng)間(jian)粘(zhan)結的(de)基(ji)礎(chu)是(shi) “原(yuan)材(cai)料質量(liang)",其(qi)中膠黏劑(用(yong)於(yu)基(ji)材與(yu)銅(tong)箔、覆(fu)蓋(gai)膜與(yu)線(xian)路層(ceng)的(de)粘(zhan)結)和(he)覆(fu)蓋(gai)膜(保(bao)護(hu)線(xian)路層(ceng)的(de)同(tong)時增(zeng)強層(ceng)間整體性(xing))的(de)粘(zhan)結性(xing)能,直(zhi)接(jie)決定(ding)了(le) FPC 的(de)初(chu)始(shi)層(ceng)間(jian)強度(du)。層間剝離強度(du)試驗機的(de)首(shou)要(yao)作(zuo)用(yong),就是(shi)在原材料(liao)入庫環(huan)節進(jin)行 “準(zhun)入檢測(ce)":
膠黏劑測試:取待使用(yong)的(de)膠黏劑樣品(pin),按(an) FPC 實(shi)際(ji)生(sheng)產(chan)工(gong)藝(塗(tu)膠厚度(du)、壓合參數)制成(cheng)標準(zhun)試樣,通過(guo)試驗機進(jin)行 180° 或 90° 層(ceng)間(jian)剝離測試,記(ji)錄(lu)其(qi) “初(chu)始(shi)粘(zhan)結強度(du)"—— 若(ruo)某(mou)批(pi)次膠黏劑的(de)剝(bo)離強度(du)低於(yu)企(qi)業設定(ding)標(biao)準(zhun)(如(ru)低(di)於(yu) 50N/m),則(ze)判(pan)定為(wei)不合格(ge),避(bi)免流入生產(chan)線(xian)導致(zhi)批(pi)量(liang) FPC 層(ceng)間缺陷;
覆(fu)蓋(gai)膜測(ce)試:針(zhen)對不(bu)同(tong)厚度(du)的(de)覆(fu)蓋(gai)膜(如(ru) 25μm、50μm PI 覆(fu)蓋(gai)膜),測(ce)試其與(yu)銅(tong)箔線(xian)路層(ceng)的(de)粘(zhan)結強度(du),確(que)保(bao)覆(fu)蓋(gai)膜不(bu)僅(jin)能絕(jue)緣,還能(neng)承受後續(xu)彎折、焊(han)接(jie)等(deng)工(gong)序(xu)的(de)拉(la)扯力(li),不(bu)與(yu)線(xian)路層(ceng)剝離。
例(li)如(ru),某(mou)消費(fei)電(dian)子(zi)企(qi)業曾(zeng)通過(guo)試驗機檢測(ce)發(fa)現(xian),壹批(pi)外(wai)購(gou)覆(fu)蓋(gai)膜的(de)剝(bo)離強度(du)僅(jin)為 32N/m(標(biao)準(zhun)要(yao)求≥45N/m),若(ruo)直接使用(yong),會導(dao)致(zhi) FPC 在彎折測(ce)試中(模擬手機(ji)按鍵(jian)按壓(ya))出現(xian)覆(fu)蓋(gai)膜剝(bo)離,最終(zhong)攔截(jie)該(gai)批(pi)次原(yuan)材(cai)料(liao),避(bi)免了(le)後續(xu) 10 萬片(pian) FPC 的(de)報(bao)廢(fei)損(sun)失(shi)。
2. 制程(cheng)優(you)化(hua):驗(yan)證壓(ya)合工藝參數,找(zhao)到(dao) “層間粘(zhan)結"
FPC 的(de)層(ceng)間(jian)壓(ya)合是關(guan)鍵(jian)生產(chan)工(gong)序(xu) —— 壓(ya)合溫(wen)度(du)(通常(chang) 120℃~180℃)、壓力(li)(0.5MPa~2MPa)、時間(jian)(30s~120s)的(de)細(xi)微(wei)偏(pian)差(cha),都會顯著(zhu)影響層(ceng)間(jian)粘(zhan)結效(xiao)果:溫(wen)度(du)過低會導致(zhi)膠黏劑固化(hua)不(bu)充(chong)分(fen),粘(zhan)結力(li)不足(zu);溫(wen)度(du)過高則可能導(dao)致(zhi)膠黏劑老化(hua)脆(cui)化(hua),反而降低長(chang)期(qi)可靠性(xing)。層間(jian)剝(bo)離強度(du)試驗機的(de)核(he)心價值,在於(yu)為(wei)制程(cheng)參數優(you)化(hua)提供 “數據(ju)依據(ju)":
參數驗(yan)證:針(zhen)對不(bu)同(tong)型號的(de) FPC(如(ru)高(gao)密度(du)布(bu)線(xian) FPC、厚基材 FPC),設定(ding)多(duo)組(zu)壓(ya)合參數(如(ru)溫(wen)度(du) 150℃/160℃/170℃,壓力 1MPa/1.2MPa/1.5MPa),每組(zu)參數生(sheng)產(chan)少量(liang)試樣後,用(yong)試驗機測試層間剝離強度(du),找(zhao)到(dao) “剝離強度(du)最高(gao)且穩定性(xing)最好(hao)" 的(de)參數組(zu)合;
制程(cheng)監(jian)控(kong):在批(pi)量(liang)生(sheng)產(chan)中,定(ding)期(qi)抽(chou)取 FPC 試樣進(jin)行層間(jian)剝離測試,若(ruo)發現(xian)剝(bo)離強度(du)出現(xian)波(bo)動(如從 60N/m 降至 48N/m),則(ze)及(ji)時排(pai)查(zha)壓合設備(bei)(如(ru)加熱(re)板(ban)溫(wen)度(du)不均、壓(ya)力(li)傳(chuan)感器失(shi)準(zhun)),避(bi)免因設備(bei)異(yi)常(chang)導致(zhi)批(pi)量(liang)層(ceng)間缺陷。
以(yi)新(xin)能源(yuan)汽車 BMS 用(yong) FPC 為例(li),其對層間可靠性(xing)要(yao)求(需(xu)承(cheng)受 - 40℃~125℃高(gao)低(di)溫(wen)循(xun)環(huan)),某(mou)企(qi)業通過(guo)試驗機測試發現(xian):壓(ya)合溫(wen)度(du) 165℃、壓力 1.2MPa、時間(jian) 60s 時,FPC 層(ceng)間剝離強度(du)達 72N/m,且經 500 次高(gao)低溫(wen)循(xun)環(huan)後,剝(bo)離強度(du)僅(jin)下降 8%(遠(yuan)低(di)於(yu) 15% 的(de)行(xing)業失(shi)效標準(zhun)),最終(zhong)將該(gai)參數定(ding)為(wei)量(liang)產(chan)標(biao)準(zhun),保(bao)障了(le)車載 FPC 的(de)長(chang)期(qi)可靠性(xing)。
3. 成(cheng)品(pin)抽(chou)檢:模擬實際(ji)使用(yong)場景(jing),預判(pan) FPC 層間(jian)失(shi)效風險
FPC 出廠前(qian)的(de)成(cheng)品(pin)抽(chou)檢,不(bu)能僅(jin)測試 “初始層間(jian)強度(du)",還需(xu)模擬其實(shi)際(ji)使用(yong)中的(de)受力(li)、環(huan)境場景(jing),驗證層(ceng)間(jian)粘(zhan)結的(de) “抗(kang)衰(shuai)減(jian)能(neng)力"—— 這正(zheng)是層(ceng)間(jian)剝離強度(du)試驗機區別(bie)於(yu)普通(tong)檢測(ce)設備(bei)的(de)核(he)心優(you)勢(shi),它(ta)可通過(guo)功能拓(tuo)展(zhan),實現(xian) “場(chang)景(jing)化(hua)測(ce)試":
彎(wan)折(zhe)後層(ceng)間強度(du)測試:將 FPC 按實際(ji)使用(yong)要(yao)求進(jin)行彎折(zhe)測試(如折疊 1 萬次(ci)、彎(wan)曲半(ban)徑(jing) 5mm),再用(yong)試驗機檢測(ce)彎(wan)折(zhe)後的(de)層(ceng)間(jian)剝(bo)離強度(du),判(pan)斷頻繁(fan)彎(wan)折(zhe)是(shi)否(fou)導致(zhi)層間(jian)粘(zhan)結力(li)下降(若(ruo)下降幅度(du)超過(guo) 20%,則(ze)判(pan)定為(wei)不合格(ge),避(bi)免用(yong)於(yu)手機(ji)折疊屏(ping)、可穿戴(dai)設備(bei)等(deng)高頻彎折場(chang)景(jing));
高低(di)溫(wen)循(xun)環(huan)後測(ce)試:將 FPC 置於(yu)高(gao)低溫(wen)箱(xiang)中進(jin)行循環(huan)(如 - 40℃×2h→85℃×2h,循(xun)環 50 次(ci)),取(qu)出後用(yong)試驗機測試層間剝離強度(du),驗證環(huan)境下的(de)粘(zhan)結可靠性(xing)(如車載 FPC 需(xu)通(tong)過(guo)此(ci)測試,避(bi)免冬季低溫(wen)導(dao)致(zhi)層間(jian)脆(cui)化(hua)剝(bo)離);
濕(shi)熱(re)老化(hua)後測(ce)試:針(zhen)對戶(hu)外(wai)電(dian)子(zi)設備(bei)用(yong) FPC(如智(zhi)能電(dian)表(biao)、物(wu)聯(lian)網(wang)傳(chuan)感器),模擬濕(shi)熱(re)環境(40℃、90% RH,放(fang)置(zhi) 1000h)後測(ce)試層間強度(du),防止潮(chao)氣侵(qin)入導致(zhi)膠黏劑水解(jie)、層(ceng)間剝離。
例(li)如(ru),某(mou)智能(neng)手表(biao)廠商在成品(pin)抽(chou)檢中,通(tong)過(guo) “彎折(zhe) 1 萬次(ci) + 層(ceng)間剝(bo)離測試",發現(xian)壹批(pi) FPC 的(de)剝(bo)離強度(du)從初(chu)始(shi) 58N/m 降至 35N/m(下(xia)降 40%),判(pan)定該(gai)批(pi)次 FPC 無(wu)法滿(man)足(zu)手表(biao)日常(chang)佩戴(dai)中的(de)彎(wan)折(zhe)需(xu)求(qiu),及(ji)時召(zhao)回返工(gong),避(bi)免了(le)消費(fei)者使用(yong)中出現(xian) “屏(ping)幕黑(hei)屏(ping)、按鍵(jian)失(shi)靈" 等問題(ti)。
三、為何(he)是 “專(zhuan)用(yong)" 層間(jian)剝離強度(du)試驗機?而非(fei)普通(tong)剝離儀?
電(dian)子(zi)行(xing)業對 FPC 層(ceng)間(jian)檢測(ce)的(de) “精準(zhun)性(xing)"“重復性(xing)" 要(yao)求,普通(tong)剝離儀(如用(yong)於(yu)膠帶測試的(de)設備(bei))無(wu)法滿(man)足(zu),而(er)專用(yong)層間(jian)剝離強度(du)試驗機具備(bei) 3 個關(guan)鍵(jian)適配(pei)性(xing):
微(wei)小試樣夾(jia)具:FPC 尺(chi)寸通(tong)常(chang)較小(如(ru)寬(kuan)度(du) 3mm~10mm),專用(yong)試驗機配(pei)備(bei)高精度(du)微型夾(jia)具,能(neng)牢固(gu)夾(jia)持(chi)微(wei)小試樣,避(bi)免測(ce)試中打(da)滑導(dao)致(zhi)數據(ju)失(shi)真;
低力(li)值高精度(du)傳(chuan)感器:FPC 層間剝離強度(du)通常(chang)在 10N/m~200N/m,專用(yong)試驗機的(de)力(li)值(zhi)傳(chuan)感器精度(du)可達 0.5 級,能(neng)捕(bu)捉(zhuo)微小的(de)力(li)值(zhi)變化(hua)(如(ru)膠黏劑局部失(shi)效時的(de)力(li)值(zhi)波(bo)動),而普通(tong)剝離儀精度(du)多(duo)為(wei) 1 級,無(wu)法滿(man)足(zu)細(xi)微差(cha)異檢(jian)測;
符(fu)合電(dian)子(zi)行(xing)業標準(zhun):嚴格(ge)遵循 IPC-TM-650(國(guo)際(ji)電(dian)子(zi)工(gong)業連(lian)接協會(hui)標(biao)準(zhun))、GB/T 13557 等(deng) FPC 專(zhuan)用(yong)測試標準(zhun),確(que)保(bao)測試流程與(yu)數據(ju)結果(guo)具備行(xing)業認可度(du),可作(zuo)為供(gong)應(ying)商(shang)質(zhi)量(liang)審核(he)、客(ke)戶(hu)驗(yan)收(shou)的(de)依據(ju)。
四、總結:FPC 可靠性(xing)升級,層(ceng)間(jian)剝離強度(du)試驗機是 “剛(gang)需(xu)配(pei)置(zhi)"
隨(sui)著(zhe)電(dian)子(zi)設備(bei)向(xiang) “小型(xing)化(hua)、高(gao)可靠性(xing)、長壽命(ming)" 發展(zhan),FPC 的(de)應(ying)用(yong)場景(jing)越來越嚴苛 —— 新(xin)能源(yuan)汽車要(yao)求 FPC 使用(yong)壽命(ming)達 10 年(nian)以(yi)上(shang),折疊屏(ping)手機(ji)要(yao)求 FPC 可彎折(zhe) 100 萬次(ci)以(yi)上(shang),這些都對 FPC 層間粘(zhan)結可靠性(xing)提出了更高要(yao)求。層間剝離強度(du)試驗機的(de)價值,早(zao)已(yi)超越(yue) “單(dan)純的(de)檢(jian)測(ce)工(gong)具(ju)",成為 FPC 產(chan)業鏈(lian)從原(yuan)材(cai)料采(cai)購(gou)、生產(chan)工(gong)藝優(you)化(hua)到(dao)成(cheng)品(pin)出廠的(de) “質(zhi)量(liang)中樞":它(ta)用(yong)數據(ju)杜絕(jue) “隱性(xing)缺陷(xian)",用(yong)標準(zhun)化(hua)測(ce)試保(bao)障 “壹致(zhi)性(xing)",最終(zhong)幫助(zhu)電(dian)子(zi)企(qi)業降低售(shou)後成(cheng)本(ben)、提升產(chan)品(pin)競爭力
對(dui)電(dian)子(zi)行(xing)業而言(yan),無(wu)論是 FPC 生(sheng)產(chan)廠(chang)商(shang),還是(shi)使用(yong) FPC 的(de)終(zhong)端(duan)企(qi)業(如手機(ji)、汽車電(dian)子(zi)廠(chang)商),配(pei)置(zhi)專用(yong)的(de)層(ceng)間(jian)剝(bo)離強度(du)試驗機,已(yi)不是(shi) “選(xuan)擇項",而是(shi)保(bao)障產(chan)品(pin)可靠性(xing)的(de) “必選(xuan)項"。


