CN107493659A - 一种fpc精细线路制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种FPC精细线路制作方法，基板开料，激光钻孔和黑孔处理，进行全板电镀，火山灰与化学药水微蚀组合处理，真空贴干膜，LDI激光直接成像，干膜显影，干膜光固化，线路蚀刻，自动光学检查，成品包装。本发明提供的FPC精细线路制作方法设计简单科学，火山灰和化学药水微蚀组合处理后的铜粒子表面细小均匀、铜面粗糙度好，增强了干膜与铜面的结合力；对干膜进行干膜进行光固化，提高了干膜与铜面的结合力，有利于FPC精细线路蚀刻，降低了干膜脱落、线路缺口等不良率。

Description

一种FPC精细线路制作方法
技术领域
本发明属于柔性线路板制作技术领域，具体阐述一种柔性线路板的30μm/30μm精细线路制作方法。
背景技术
随着通讯、消费电子等产品，对功能的提升及轻、薄、短、小的操作需求，以及智能化程度不断增高，对智能终端用FPC(柔性线路板)提出了更高的要求，特别是线路的超精细化趋势，由线路100um到50um线路，由线路50um到40μm、30um、20um，超细线路的生产能力已成为衡量一个FPC企业技术水平的重要指标。目前国内企业能够比较成熟的生产50um/50um线路，但是对于超细线路30um/30um的线路FPC，大多数企业还处于研发阶段，未形成批量生产能力。随着市场的竞争加剧，越来越多的FPC企业开始投入超细线路的技术研发，以提高企业在高端产品的市场竞争力。
常规制作工艺主要存在的问题：由于FPC线路设计30μm/30μm，线路蚀刻时出现干膜脱落、线路缺口等问题，导致线路不良品率高。常规的FPC线路前处理是化学药水微蚀，对铜层表面形成的粗糙度较低，因此干膜与铜面的结合力不强，在干膜显影时干膜容易脱落，不适合制作FPC精细线路。由于FPC线路设计30μm/30μm，经过曝光后的干膜与线路铜面贴附面积过小(宽度30μm)，干膜与铜面附着力不强，线路蚀刻时容易出现干膜脱落、线路缺口等问题，导致线路不良率高。
文中的N为当量浓度。
发明内容
本发明的目的在于提供一种提高了产品的可靠性，提高了产品的耐热性、绝缘性的FPC精细线路制作方法。
为了克服上述现有技术中聚四氟乙烯基材具有柔软性、不粘性的技术问题；层间错位、树脂空洞、裂缝、分层、起泡等可靠性失效问题的缺陷本发明采用如下技术方案：
一种FPC精细线路制作方法：
步骤一：基板开料，激光钻孔和黑孔处理；
步骤二：进行全板电镀；
步骤三：火山灰与化学药水微蚀组合处理，火山灰浓控制在10％～15％，化学药水包括质量分数1.5％的AR级硫酸、质量分数1.5％的双氧水，Cu2+≤26g/L；
步骤四：真空贴干膜，LDI激光直接成像，干膜显影；
步骤五：干膜显影后，对干膜进行光固化，将FPC放置入5KW曝光机，采用25格曝光尺，干膜曝光能量控制6～7格进行曝光；
步骤六：线路蚀刻，自动光学检查，成品包装。
进一步地，所述基板开料：使用激光切割的激光功率≥6W切割，保证聚酰亚胺铜厚8μm～12μm。
进一步地，所述激光钻孔：最小钻孔直径0.05mm～0.1mm，激光器能量4.2～4.5W，频率40kHz，钻孔速度320～350mm/s。
进一步地，所述黑孔处理：首先使用SPS质量分数60g/L～90g/L，H2SO4质量分数3％，Cu2+≤24g/L进行微蚀；然后超音波清洁。
进一步地，所述全板电镀包括用质量分数4％～5％的H2SO4和质量分数4％～5％的脱脂剂进行脱脂，用45g/L～60g/L的SPS和质量分数4％-6％的H2SO4以及Cu2+≤23g/L进行微蚀，质量分数10％～12％的H2SO4酸洗，200g/L～220g/L的H2SO4和120g/L～140g/L的CuSO4﹒5H2O以及60ppm～80ppm的Cl-进行镀铜。
进一步地，所述火山灰与化学药水微蚀组合处理，微蚀量控制在0.3μm；轮廓算术平均偏差Ra＝0.2μm～0.4μm，轮廓最大高度Rz＝1.5μm～2.5μm。
进一步地，所述真空贴干膜时上盘温度65±5℃，下盘温度40±5℃，加压时间30±5s，压力3.8±0.5kg/cm2，真空度0.5Torr，真空保持时间15±5s。
进一步地，所述LDI激光直接成像：LDI曝光机生产采用41格曝光尺，能量控制15格～16格，曝光能量10mj～14mj。
进一步地，所述干膜显影：碳酸钾浓度11.0g/L～13.0g/L。
进一步地，所述线路蚀刻的蚀刻液为：NaClO3质量分数30％～45％，Cu2+浓度140g/L～160g/L，HCl当量浓度为2.5N。
本发明提供的FPC精细线路制作方法设计简单科学，具有以下效果：
1、经过火山灰和化学药水微蚀组合处理后的铜粒子表面细小均匀、铜面粗糙度好，增强了干膜与铜面的结合力，适合于FPC精细线路制作。
2、干膜显影后，对干膜进行干膜进行光固化(二次曝光)，提高了干膜与铜面的结合力，有利于FPC精细线路蚀刻，降低了干膜脱落、线路缺口等不良率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图：
图1是本发明一种FPC精细线路制作方法实施例示意图；
图2的FPC精细线路的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本发明，在此以本发明的示意性实施例及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
如图1和图2所示，一种FPC精细线路(30μm/30μm)制作方法：
1、基板开料：控制聚酰亚胺(PI)铜厚8μm～12μm，激光切割的激光功率≥6W。
2、激光钻孔：最小钻孔直径0.05mm～0.1mm，激光钻孔机的能量4.2～4.5w，频率40kHz，钻孔速度320～350mm/s。
3、黑孔处理：微蚀：SPS浓度60g/L～90g/L，H2SO4浓度质量分数为3％，Cu2+浓度≤24g/L；超音波清洁：清洁液的当量浓度0.25N-0.30N，超音波清洗频率80KHz；黑孔：固形物质量分数2.5％，pH 10.0-10.5；整孔：HCl的当量浓度0.23N-0.25N。
4、全板电镀包括：脱脂：H2SO4浓度质量分数为4％～5％，脱脂剂浓度质量分数为4％～5％；微蚀：SPS浓度45g/L～60g/L，H2SO4浓度质量分数为4％-6％，Cu2+浓度≤23g/L；酸洗：H2SO4浓度质量分数为10％～12％；镀铜：采用H2SO4浓度200g/L～220g/L，CuSO4﹒5H2O浓度120g/L～140g/L，Cl-为60ppm～80ppm的电镀液。
5、火山灰和化学药水微蚀组合处理：火山灰浓控制在10％～15％；化学药水使用AR级硫酸(H2SO4)和双氧水(H2O2)，AR级硫酸浓度控制在质量分数1.5％，H2O2浓度控制在质量分数1.5％；Cu2+控制≤26g/L，微蚀量控制在0.3μm；铜面粗糙度：轮廓算术平均偏差Ra＝0.2μm～0.4μm，轮廓最大高度Rz＝1.5μm～2.5μm。铜粒子表面细小均匀、铜面粗糙度好，以增强干膜与铜面的结合力，适合于精细线路制作。
6、贴干膜(真空贴干膜)：上盘温度为65±5℃，下盘温度为40±5℃，加压时间30±5s，真空压力3.8±0.5kg/cm2，真空度0.5Torr，真空保持时间15±5s。
7、LDI(激光直接成像)：LDI曝光机生产采用41格曝光尺，能量控制15格～16格，曝光能量10mj～14mj。
8、干膜显影：碳酸钾浓度11.0g/L～13.0g/L。
9、干膜光固化：对干膜进行光固化(二次曝光)，将FPC放置入5KW曝光机，采用25格曝光尺，曝光能量控制6～7格。显影后的干膜层(线路层)在可见紫外光范围曝光，被曝光的表面上发生光化学反应(光聚合反应)，提高了干膜与铜面的结合力。
10、线路蚀刻：NaClO3浓度质量分数为30％～45％，Cu2+浓度140g/L～160g/L，HCl当量浓度2.5N。
11、自动光学检查，成品包装。
综上所述，本发明的FPC精细线路30μm/30μm的制作方法，前处理时铜粒子表面细小均匀粗糙度好，干膜与铜面的结合力强，在干膜显影时干膜不易脱落，线路合格率高。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种FPC精细线路制作方法，其特征在于：
步骤一：基板开料，激光钻孔和黑孔处理；
步骤二：进行全板电镀；
步骤三：火山灰与化学药水微蚀组合处理，火山灰浓控制在10％～15％，化学药水包括质量分数1.5％的AR级硫酸、质量分数1.5％的双氧水，Cu2+≤26g/L；
步骤四：真空贴干膜，LDI激光直接成像，干膜显影；
步骤五：干膜显影后，对干膜进行光固化，将FPC放置入5KW曝光机，采用25格曝光尺，干膜曝光能量控制6～7格进行曝光；
步骤六：线路蚀刻，自动光学检查，成品包装。
2.根据权利要求1所述的FPC精细线路制作方法，其特征在于：
所述基板开料：使用激光切割的激光功率≥6W切割，保证聚酰亚胺铜厚8μm～12μm。
3.根据权利要求1所述的FPC精细线路制作方法，其特征在于：
所述激光钻孔：最小钻孔直径0.05mm～0.1mm，激光器能量4.2～4.5w，频率40kHz，钻孔速度320～350mm/s。
4.根据权利要求1所述的FPC精细线路制作方法，其特征在于：
所述黑孔处理：首先使用SPS质量分数60g/L～90g/L，H2SO4质量分数3％，Cu2+≤24g/L进行微蚀；然后超音波清洁。
5.根据权利要求1所述的FPC精细线路制作方法，其特征在于：
所述全板电镀包括用质量分数4％～5％的H2SO4和质量分数4％～5％的脱脂剂进行脱脂，用45g/L～60g/L的SPS和质量分数4％-6％的H2SO4以及Cu2+≤23g/L进行微蚀，质量分数10％～12％的H2SO4酸洗，200g/L～220g/L的H2SO4和120g/L～140g/L的CuSO4﹒5H2O以及60ppm～80ppm的Clˉ进行镀铜。
6.根据权利要求1所述的FPC精细线路制作方法，其特征在于：
所述火山灰与化学药水微蚀组合处理，微蚀量控制在0.3μm；轮廓算术平均偏差Ra＝0.2μm～0.4μm，轮廓最大高度Rz＝1.5μm～2.5μm。
7.根据权利要求1所述的FPC精细线路制作方法，其特征在于：
所述真空贴干膜时上盘温度65±5℃，下盘温度40±5℃，加压时间30±5s，压力3.8±0.5kg/cm2，真空度0.5Torr，真空保持时间15±5s。
8.根据权利要求1所述的FPC精细线路制作方法，其特征在于：
所述LDI激光直接成像：LDI曝光机生产采用41格曝光尺，能量控制15格～16格，曝光能量10mj～14mj。
9.根据权利要求1所述的FPC精细线路制作方法，其特征在于：
所述干膜显影：碳酸钾浓度11.0g/L～13.0g/L。
10.根据权利要求1所述的FPC精细线路制作方法，其特征在于：
所述线路蚀刻的蚀刻液为：NaClO3质量分数30％～45％，Cu2+浓度140g/L～160g/L，HCl当量浓度为2.5N。
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