单片单面挠性印制板制造工艺

单片单面挠性印制板制造工艺单片多层，刚挠印制板制造工艺成立群单片单面挠性印制板制造工艺单片单面挠性印制板工艺流程单片单面挠性印制板工艺（一）•材料的切割：挠性印制印制板的材料主要分为二大部份；第一类是：覆铜基板材料，按绝缘材料的类型又可分为聚酰亚胺和聚酯类；按导电铜箔的类型又可分为压延铜箔和电解铜箔；按结构分又可分为三层结构（有胶基材）和二层结构（无胶基材）。第二类是：保护膜材料，按材料的类型可分为聚酰亚胺和聚酯类。在材料的切割过程要做到切割尺寸的规整，避免使用正方形的切割尺寸。对使用压延铜箔基材时要注意铜箔的压延方向与设计时的要求一致。单片单面挠性印制板工艺（二）•钻孔：钻孔是单面挠性印制板加工过程中一个重要的加工工序，由于挠性印制板的材料呈柔软易变形的特性所以在钻孔加工时同硬板有所不同。其工艺流程如下所示：叠板：既是将要钻孔的覆铜基板材料或保护膜材料按一定的层数叠放在一起并在底部和顶部覆上垫板和压板用单面胶带紧紧地粘合在一起。压板和垫板的选择：钻孔质量的优劣，除与钻头质量和钻孔参数有关系外，与压板和垫板的选用也密不可分。叠板固定钻孔拆板单片单面挠性印制板工艺（二）使用压板的目的：•防止产品表面产生毛边。•钻孔时散发热量。•可引导钻头进入FPC板的轨道作用。•钻头的清洁作用。压板的种类有酚醛树脂板，铝合金板，纸苯酚板。酚醛树脂板本身有种轨道作用，铝合金板则散热好，纸苯酚板对钻头的磨损较小。但是铝合金板的耐热性能不佳，在加工热量很大的时候，会产生铝的熔化在钻头尖部附着成一硬块。所以一般在FPC钻孔加工中选用0.3mm—0.5mm厚度的酚醛树脂板作为压板。单片单面挠性印制板工艺（二）•使用垫板的目的：•抑制毛边的产生。•让FPC板能充分贯通。垫板以1.6mm—2.0mm厚度的酚醛树脂板为主要材料。以材质来讲，比较软质的酚醛树脂板较为理想，太硬的板子会使钻头的切刃部位与垫板接触时发生缺口现象。•有效钻头刃长的计算：有效钻头刃长(mm)=钻头刃长(mm)-1.5mm•有效钻头刃长的组成：有效钻头刃长=单片材料的厚度X叠层数+压板厚度（0.5mm)+过钻量（0.3mm,既钻入下层垫板的深度）•在对保护膜材料进行叠层前，要对其粘结剂面的离形纸做“消应力”处理。单片单面挠性印制板工艺（二）•FPC的固定：将叠层后在二端打孔并订入定位销钉，装入钻床台面后在用1.5inch宽的美文纸单面胶带固定四周，使FPC材料与台面牢固紧密地结合在一起不能有上下跳动和左右晃动的现象出现。•钻孔：对钻头结构的认识：单片单面挠性印制板工艺（二）•各部分的功能：（1）钻尖角钻尖角影响切削物的排出方向和切削物的形状以及切削抵抗，毛边等的产生。*钻尖角较大的钻头，其排出物成粒状，比较易于屑的排出，如果钻尖角比较小的话，排出物则成条状，易造成钻头的折断和孔壁的粗糙。单片单面挠性印制板工艺（二）*切削抵抗是进刀速度，F一定时，钻尖角如果比较小则在钻头上的推力（V）减小，扭矩（H）增加。反之，如果钻尖角较大，则推力增大，扭矩减小。综合起来切削抵抗是钻尖角大的时候比较小。*毛边的产生是由于钻屑不能及时被排出造成的。钻屑的排出能力与钻尖角有一定的关系，钻尖角比较小的时候其切削部长度比较长则会有不良的影响，又在一样的钻尖角情况下，如果钻头的外径增大时，切削部的长度也会加长，所以为了减短其长度的增加，以及时钻屑的排出更容易，因此随着钻头外径的增大有必要将钻头的钻尖角角度也同时加大。单片单面挠性印制板工艺（二）（2）螺旋角*螺旋角是钻头的切削角度（前角）一个重要的决定因素。(螺旋角=前角）螺旋角对屑的排出性，切削抵抗，刀刃强度，以及钻头的刚性有着显著的影响。*有关屑的排出性，在一些适当的螺旋角度里，有助于钻屑的排出，但是切削屑移动到排出口的路程较远，如果吸尘效果不好的话，就容易有孔壁粗糙的现象产生，从力学角度分析螺旋角大的排出性比较好。*有关切削抵抗，螺旋角越大，则刀尖角越小刀刃部位则越锐利，则切削性能提高，因此所需的推力和扭矩减小，只要稍微力量，便可进去钻孔。但也存在缺点，由于刀刃强度减小，在比较差的切削条件下易造成钻头的缺口和异常磨损。*从钻头的刚性来讲，螺旋角越大，则刚性越差，钻头的刚性下降后易造成钻头的弯曲。单片单面挠性印制板工艺（二）•钻头的保管钻头的抗冲击性是非常脆弱的，而钻头的刀刃部位很锐利，因此在存取钻头的过程中必须加以保护和注意。如果不小心碰撞缺损的话，切削性能会降低，且会加大钻头的磨损和孔壁的钻污产生。所以就钻头的存取，处理等说明如下：1）钻头的存取钻头在搬运过程中，要以装在盒子里的状态来搬运，不可以用手一把抓的样子，否则会使钻头的刃部相互碰撞在一起，在刃部角落会出现缺损的情况。2）钻头尺寸的测量钻头的全长和外径的测量，避免用机械的方法，如（千分尺，游标卡尺等）来测量。要用激光，测定器或者光学式的测量方法比较好。3）其他要注意的几个项目钻孔机上放置钻头的插具，当钻头在放置，取出的时候，钻头的钻尖不要与插具碰撞到。钻头的夹头保持力是不是够，主轴的振动是否过大，有没有做定期的检查。钻头再使用的时候，脏东西是否被清理干净。单片单面挠性印制板工艺（二）•缺口钻头对加工孔壁的影响使用有缺口的钻头，会造成钻头的异常磨损而导致孔壁的粗糙。*当钻头一有崩裂后，其异常磨损情况则急速增加。*当钻头钻尖部分崩裂时，对孔壁粗糙的影响并非很大，但会影响到推力及发生孔位偏差。若切削端崩裂，则会严重影响到孔壁。初期会有孔壁粗糙的情况发生，但影响比较小，但钻孔次数增加后，孔壁便有树脂和排出物的附着。*刃带部有缺口的时候，对孔壁的影响不大。单片单面挠性印制板工艺（二）•钻孔参数：20-500.9—2.4(min)25,000—35,0004.0-6.020-500.9—2.4(min)25,000—35,0003.1-4.030-600.9—2.4（min)25,000—35,0002.8-3.130-600.9—2.430,000—40,0002.4-2.740-701.6—3.535,000—45,0002.1-2.340-701.6—3.535,000—45,0001.7-2.040-701.6--3.540,000—50,0001.5-1.6540-802.2—5.250,000—60,0001.2-1.4540-802.2—5.255,000—65,0000.9-1.1535-501.925—3.2555,000—65,0000.7-0.8530-451.65—2.92555,000--65,0000.5-0.6525-351.5—2.4560,000—70,0000.3-0.4515-302.070,0000.2-0.25121.080,000-0.1—0.15进刀量（μm/rev)进刀速度（m/min）主轴钻速（rpm)钻头外径（mm)单片单面挠性印制板工艺（二）•拆板钻孔完成后，将FPC板从钻床上取下，检查钻孔质量。单片单面挠性印制板工艺（三）•图形生成*预清洗：为得到良好质量的蚀刻图形，就要确保抗蚀层与基板表面牢固的结合，要求基板表面无氧化层、油污、灰尘、指印以及其他的污物。因此在涂布抗蚀层前首先要对板进行表面清洗并使铜箔表面达到一定的粗化层度。一般的前处理可分为三种：1）喷沙处理2）化学处理3）机械研磨法由于挠性板材料易变形弯曲，所以益采用化学处理的方法。在操作过程中要特别注意板材的持拿方式，避免板材出现凹坑和皱折以免造成干膜贴不紧在蚀刻时造成断线等问题。清洗剂可选用酸性清洗剂，宜用喷淋的方式清洗，板面的清洗质量可用水膜测试法鉴定。预清洗涂布抗蚀剂曝光显影蚀刻去膜单片单面挠性印制板工艺（三）*涂布抗蚀剂：一般常用的抗蚀剂为二种，干膜型的和湿膜型的。干膜（又称光致抗蚀膜），是由聚酯簿膜，光致抗蚀膜及聚乙烯保护膜三部分组成的。聚酯簿膜是支撑光致抗蚀膜的载体，使之涂布成膜，厚度通常为25μm。聚酯簿膜在曝光后显影前去除。光致抗蚀膜层为干膜的主体，多为负性感光材料，其厚度视其用途的不同，有若干种规格，昀薄的可以是12μm，昀厚的可达100μm，常用的一般为25μm和38μm二种。贴膜时，先从干膜上剥下聚乙烯保护膜，然后在加热加压的条件下将干膜粘贴在铜面上。贴膜时要掌握好三个要素：压力、温度、传送速度（时间）不同的干膜类型性能、不同的温湿度、其贴膜的温度略有不同。膜涂布的较干、环境温度低、湿度小时，贴膜温度要高些，反之可低些。贴膜温度过高，由于胶膜层中的溶剂和其它挥发物的迅速挥发而产生气泡，且干膜图像变脆，耐镀性能下降。贴膜温度过低，由于抗蚀干膜得不到充分的软化和适当的流动，导致干膜与覆铜箔板表面粘贴不牢，在显影或电镀过程中，干膜易起翘甚至脱落。通常的控制的贴膜温度在100-110℃。目前所使用的多为水溶性干膜，空气中的湿度对其影响较大。当湿度较大时，干膜的粘结剂在贴膜温度较低时可达到良好的粘结效果。同时适当加大贴膜胶辊的温度和压力，也可以获得良好的效果。单片单面挠性印制板工艺（三）传送的速度通常与贴膜温度有关，温度高，传送速度可以快些，温度低则将传送的速度调慢一些。通常使用的贴膜传送速度为1.0-2.0米/分，压力：30-60psi。湿法贴膜工艺：由于铜箔表面存在凹凸不平、针孔、凹陷、划伤等缺陷，在贴膜时，有缺陷的部位同干膜的吻合不好，在铜箔和干膜之间形成界面空洞，蚀刻或电镀时出现断线或渗镀的问题。为适应高密度精细线路的要求，开发出一种新的贴膜方法称之为湿法贴膜工艺，即是在压膜前先在板面上涂布一层水膜，以增加受压时干膜的流动性，降低了干膜胶层的粘度，增强了干膜的流动性，从而有效提高了干膜填埋深坑的能力。实践中发现，运用湿法贴膜可填埋16μm的凹坑。完好的贴膜应是表面平整、无褶皱、无气泡、板面上无尘埃等。为保持工艺的稳定性，贴膜后应静止15分钟后再进行曝光。*液态抗蚀剂：对于高密度精细线路的制作通常采用液态光致抗蚀剂，它是由感光性树脂，配合感光剂、色料、填料及溶剂等成分所组成，当经过紫外光照射后产生聚合反应得到线路图形。与干膜相比，液态湿膜与基板密贴性好，可填充铜箔表面轻微的凹坑、划痕等缺陷。湿膜比较薄，其厚度一般在5--10μm之间，仅为干膜的1/3左右，湿膜的表面没有像干膜那样表面有一层25μm的聚酯膜，所以在曝光时可大大减少散射时图形的解像度和清晰度得到提高。单片单面挠性印制板工艺（三）湿膜由于本身厚度较簿，物料成本降低且与干膜相比成本可以节约30%--50%。但是湿膜的厚度均匀性不及干膜，涂布后的烘干程度也不易掌握好，从而增加了曝光困难。另外湿膜中的助剂、溶剂、引发剂等的挥发，对操作工有一定危害。因此工作场地必须通风良好。液态感光抗蚀剂有多种涂布方式，如离心涂覆、浸涂、丝印、帘幕涂覆、滚涂等。一般丝网印刷是目前常用的一种方式，其设备要求低，操作简单，成本低。但生产效率低，膜的均匀一致性不能完全保证。一般网印时，满版印刷采用100-300目的丝网（如果用于抗电镀的应采用150目的丝网）。液态感光抗蚀剂涂覆操作要注意以下几方面：1）工作条件：无尘室（10000级或更高）黄光下操作，室温为23-25℃，相对湿度为55±5%，避免阳光和日光灯直射。2）要控制使用的丝网目数，使形成膜厚干燥后应达到8-15μm。3）预烘也是非常关键的，要注意烘箱内部的清洁。预烘的温度为80±5℃，时间约20-30分钟。控制好预烘的温度，时间很重要。温度过高或时间过长，会导致显影困难，不易去膜；若温度过低或时间过短，干燥不无完全，易粘底片而致曝光不良且易损坏底片。预烘后，涂覆到显影的时间昀多不超过48小时，湿度大时尽量在12小时内完成曝光显影。单片单面挠性印制板工艺（三）*曝光：曝光即在紫外光的照射下，光引发剂吸收了光能分解成游离基，游离基再引发光聚合单体产生聚合交联反应，反应后形成不溶于稀碱溶液的高分子结构。影响曝光成像质量的因素除光致抗蚀剂的性能外，光源的选择、曝光时间（曝光量）的控制、照相底片的质量等都是影响曝光成像的重要因素。光聚合反应取决于灯的光强和曝光时间，灯的光强与激发电压有