PCB Bolg - FPC雙層軟板的製造流程

FPC軟板開料

FPC軟板中使用的材料基本上都是捲筒。 由於並非所有工藝都必須通過膠帶和捲筒工藝進行加工，囙此FPC軟板工藝必須切割成薄片進行加工，例如鑽雙面FPC軟板的金屬化孔，現時只能以薄片形式進行鑽孔。 孔，所以雙面FPC軟板的第一道工序是切開材料。

撓性覆銅板對外力的抵抗力極低，容易受傷。 如果在切割過程中損壞，將嚴重影響後續工序的合格率。 囙此，即使看似很簡單的切割，為了保證材料的質量，也必須給予足够的重視。 如果數量相對較少，可以使用手動剪切機或滾刀，也可以使用自動剪切機進行大批量剪切。

無論是單面、雙面銅箔層壓板還是覆膜，切割尺寸的精度都可以達到±0.33。 開啟可靠性高，開啟的物料自動堆放整齊，無需人員在出口收集物料。 通過改變進料輥的尺寸，可以將材料的損壞控制到最低程度，並且材料幾乎沒有褶皺和疤痕。 此外，最新的設備還可以通過膠帶和捲筒工藝自動切割蝕刻的FPC軟板。 光學感測器可以檢測腐蝕定位模式並執行自動切割和定位。 切割精度為0.3mm，但這種切割材料的框架被用作後續工藝的定位。

FPC軟板

FPC軟板鑽孔

FPC軟板的通孔也可以像剛性PCB電路板一樣通過數控鑽孔，但它們不適用於膠帶和膠帶上雙面金屬化孔電路的孔加工。 由於電路圖形密度高，金屬化孔直徑小，以及數控鑽孔直徑的限制，許多新的鑽孔科技已投入實際應用。 這些新的鑽孔科技包括等離子蝕刻、雷射鑽孔、微孔沖孔、化學蝕刻等。 與CNC鑽孔相比，這些鑽孔科技更容易滿足膠帶和捲筒工藝的成孔要求。

CNC鑽孔

雙面FPC軟板上的大多數鑽孔仍然使用數控鑽床進行。 數控鑽床與剛性PCB電路板上使用的鑽床基本相同，但鑽孔條件不同。 由於FPC軟板非常薄，囙此可以鑽多個重疊孔。 如果鑽孔條件良好，可重疊10至15張進行鑽孔。 背板和蓋板可以由紙基酚醛層壓板或玻璃纖維布環氧層壓板製成，也可以使用厚度為0.2至0.4 mm的鋁板。 市場上有用於FPC軟板的鑽頭，用於剛性PCB電路板鑽孔的鑽頭和用於銑削形狀的銑刀也可用於FPC軟板。

鑽孔、銑削覆蓋膜和加强板形狀的加工條件基本相同，但由於FPC軟板材料中使用的粘合劑較軟，很容易粘附到鑽頭上，需要經常檢查鑽頭狀態。 適當提高鑽機速度。 在鑽孔多層撓性PCB電路板或多層剛柔PCB電路板時要特別小心。

FPC打孔

沖孔微孔不是一項新技術，已用於大規模生產。 由於膠帶和膠帶工藝的連續生產，也有許多使用沖孔加工膠帶和膠帶通孔的示例。 然而，批量衝壓科技僅限於衝壓直徑為0.6-0.8mm的孔。 與數控鑽床鑽孔相比，加工週期長，需要手動操作。 由於初始過程的尺寸較大，囙此沖模也相應較大，囙此，模具的價格非常昂貴。 雖然大批量生產有利於降低成本，但設備折舊負擔大，小批量生產和靈活性無法與CNC鑽井相媲美，囙此仍不受歡迎。

近年來，沖孔科技在模具精度和數控鑽孔方面都取得了很大的進步，在FPC軟板上沖孔的實際應用是非常可行的。 最新的模具製造科技可以在基底厚度為25um的無粘性覆銅板上製造直徑為75um的孔，並且衝壓可靠性也相當高。 如果衝壓條件合適，甚至可以衝壓直徑為50um的零件。 洞沖孔裝置還採用了數控，模具可以小型化，囙此可以很好地應用於FPC軟板的沖孔。 數控鑽孔和沖孔都不能用於盲孔加工。

FPC雷射鑽孔

雷射可以用來鑽最細的通孔。 用於在FPC軟板上鑽孔的雷射鑽機包括准分子鐳射鑽機、衝擊二氧化碳雷射鑽機、YAG（釔鋁石榴石）雷射鑽機和氬氣。 雷射鑽機等。

衝擊二氧化碳雷射鑽只能鑽取基板的絕緣層，而YAG雷射鑽可以鑽取基板的絕緣層和銅箔。 鑽取絕緣層的速度明顯高於鑽取銅箔的速度。 由於速度快，不可能使用相同的雷射鑽床來提高所有鑽孔生產效率。

通常，首先蝕刻銅箔，首先形成孔的圖案，然後去除絕緣層以形成通孔，以便雷射可以鑽直徑極小的孔。 然而，此時，上下孔的位置精度可能會限制鑽孔的孔徑。 如果鑽盲孔，只要一側的銅箔被蝕刻掉，就不存在上下位置精度的問題。 該工藝類似於下文所述的电浆蝕刻和化學蝕刻。

由准分子鐳射加工的孔是現時最小的。 准分子鐳射是紫外光，它直接破壞基層樹脂的結構，使樹脂分子離散，產生的熱量很小，囙此可以將孔周圍的熱損傷程度限制在最低限度，孔壁光滑垂直。 如果可以進一步减小雷射束，可以加工直徑為10-20um的孔。

當然，厚度與孔徑比越大，濕法鍍銅就越困難。 准分子鐳射科技鑽孔的問題是，聚合物的分解會產生附著在孔壁上的炭黑，囙此必須在電鍍前採取一些方法清潔表面以去除炭黑。 但是，在鐳射加工盲孔時，雷射的均勻性也存在一定的問題，會產生竹節狀殘留物。

准分子鐳射最大的困難是鑽削速度慢，加工成本高。 囙此，它僅限於高精度、高可靠性的小孔加工。

衝擊式二氧化碳雷射器一般使用二氧化碳氣體作為雷射源，並輻射紅外線。 與準分子雷射器不同，準分子雷射器由於熱效應燃燒和分解樹脂分子，它屬於熱分解，加工孔的形狀比準分子雷射器的形狀差。 可加工的孔徑基本在70-100um之間，但加工速度明顯快於准分子鐳射，鑽孔成本也低得多。 即便如此，處理成本仍遠高於下文所述的电浆蝕刻方法和化學蝕刻方法，尤其是當組織面積的孔數較大時。

需要注意的是，在處理盲孔時，雷射只能發射到銅箔表面，表面上的有機物根本不需要去除。 為了穩定地清潔銅表面，應使用化學蝕刻或等離子蝕刻作為後處理。 考慮到科技的可能性，在膠帶和膠帶工藝中使用雷射打孔工藝基本上並不困難，但考慮到工藝的平衡和設備投資的比例，它並不占主導地位，但膠帶晶片的自動焊接工藝（TAB，膠帶自動焊接）的寬度較窄，磁帶和捲筒工藝可以提高鑽孔速度，在這方面已經有實際的例子。

FPC孔金屬化

FPC軟板的孔金屬化與剛性PCB電路板的孔金屬化基本相同。

近年來，有一種直接電鍍工藝取代了化學鍍，並採用了形成碳導電層的科技。 FPC軟板的孔金屬化也引入了這項科技。

由於其柔軟性，FPC軟板需要特殊的固定夾具。 該夾具不僅可以固定FPC軟板，而且必須在鍍液中保持穩定，否則鍍銅厚度會不均勻，在蝕刻過程中還會造成斷線。 以及橋接的重要原因。 為了獲得均勻的銅層，FPC軟板必須在夾具中拉緊，並且必須對電極的位置和形狀進行操作。

對於孔金屬化外包，有必要避免外包給沒有FPC孔形成經驗的工廠。 如果沒有專門的FPCB電鍍線，孔質量就無法保證。

FPC軟板

FPC的銅箔表面清理

為了提高抗蝕劑掩模的附著力，應在塗覆抗蝕劑掩模之前清潔銅箔表面。 即使這個簡單的過程也需要特別注意FPC軟板。

一般有化學清洗工藝和機械研磨工藝。 對於精密圖形的製造，在大多數情况下，這兩種清潔過程結合起來進行表面處理。 機械研磨採用刷塗法。 如果刷塗材料太硬，則會損壞銅箔，如果刷塗材料太軟，則研磨不足。 通常使用尼龍刷，必須仔細研究投擲刷的長度和硬度。 使用位於傳送帶頂部的兩個刷拋輥。 旋轉方向與皮帶輸送方向相反。 但是，如果此時拋刷輥的壓力過大，基板會受到很大的張力拉伸，從而導致尺寸變化。 其中一個重要原因。

如果銅箔的表面處理不乾淨，則與抗蝕劑掩模的附著力將很差，這將降低蝕刻過程的通過率。 由於銅箔板的質量最近有所提高，對於單面電路，也可以省略表面清潔過程。 但對於100μm以下的精確圖形，表面清潔是一個必不可少的過程。

抗蝕劑塗覆——雙面FPC制造技術現時，抗蝕劑的塗覆方法根據電路圖形的精度和成品率分為以下三種方法：絲網印刷法、幹膜/光敏法、液體抗蝕劑蝕刻光敏法。

現時，抗蝕劑的塗布方法根據電路圖形的精度和輸出量分為以下三種方法：絲網印刷法、幹膜/光敏法和液體抗蝕劑光敏法。

防腐油墨採用絲網印刷的方法，將電路圖案直接印刷在銅箔表面。 這是最常用的科技，適合大規模生產，成本低。 所形成的電路圖案的精度可以達到線寬/間距0.2-0.3 mm，但不適用於更精確的圖案。 隨著小型化，這種方法逐漸無法適應。 與下麵介紹的幹膜法相比，它要求操作員具備一定的技能，並且操作員必須經過多年的培訓，這是一個缺點。

只要幹膜法有完善的設備和條件，就可以獲得70-80μm的線寬圖案。 現時，大多數0.3mm以下的精密圖形可以通過幹膜法形成抗蝕劑電路圖形。 使用幹膜，其厚度為15～25μm，在條件允許的情况下，批量水准可生產線寬為30～40μm的圖案。

選擇幹膜時，必須根據與銅箔板的相容性和工藝，並通過實驗來確定。 即使實驗水準儀具有良好的分辯率，但在大規模生產中使用時，也不一定具有較高的通過率。 FPC軟板很薄，容易彎曲。 如果使用較硬的幹膜，則其易碎且後續性差，囙此會出現裂紋或剝落，從而降低蝕刻的通過率。

幹膜為卷狀，生產設備和操作相對簡單。 幹膜由較薄的聚酯保護膜、光刻膠膜和較厚的聚酯離型膜三層結構組成。 貼膜前，首先剝離離型膜（也稱隔膜），然後用熱輥將其壓在銅箔表面，然後在顯影前撕下上保護膜（也稱載體膜或覆蓋膜）。

一般來說，FPC軟板的兩側都有導向定位孔，幹膜可以比要塗膜的柔性銅箔板略窄。 PCB電路板自動層壓裝置不適用於FPC軟板的層壓，必須進行一些設計更改。 由於與其他工藝相比，幹膜層壓的線速度較大，許多工廠不使用自動層壓，而是使用手動層壓。

粘貼幹膜後，為了使其穩定，應在曝光前放置15-20min。

如果電路圖案的線寬小於30μm，並且圖案由幹膜形成，則通過率將顯著降低。 在大規模生產中，通常不使用幹膜，但使用液體光刻膠。 塗層厚度將根據塗層條件而變化。 如果在厚度為5μm的銅箔上塗覆厚度為5至15μm的液體光致抗蝕劑，則實驗室水准可以蝕刻小於10μm的線寬。

液體光致抗蝕劑必須在塗層後乾燥和烘烤。 由於這種熱處理對抗蝕劑膜的效能有很大影響，囙此必須嚴格控制乾燥條件。

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