CN108124387B - 一种fpc线路图形制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种FPC线路图形制作方法，采用UV光固油墨替代传统干膜等感光抗蚀剂，同时，将油墨印刷后的FPC片材进行UV光固，使该UV光固油墨硬化但不完全固化，进而形成具有图形化的保护膜层；使其硬化但不转移(即不固化至FPC上)，形成一临时的能够抗腐蚀的保护膜层，完成蚀刻后能轻松剥除，从而减少了贴干膜、静置硬化、显影等步骤，使效率高，流程简单，并节省设备造价及显影辅材等，降低成本；UV光固后就可直接移出黄光区域作业，时间短，对员工的影响小。

Description

一种FPC线路图形制作方法
技术领域
本发明涉及FPC领域，具体涉及一种生产效率高、成本低的FPC线路图形制作方法。
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、汽车和消费电子产品不可或缺的重要连接件。
FPC的线路制作方法常采用印制电路板减半法感光图形制作工艺方法，即：将干膜等感光抗蚀剂铺设于FPC表面，然后对该干膜进行曝光并显影成像，再经过蚀刻出线路，最终将抗蚀剂再剥除的过程。其具体步骤是：1.在FPC上贴覆干膜等感光抗蚀剂，完成后再静置5-10分钟，挥发水份初步贴合完全；2.进行曝光，即UV(紫外线)曝光，紫外线的照射后能够始干膜主要成分(一种高分子化合物)，产生一种聚合反应(由单体合成聚合物的反应过程)形成一种稳定的物质附着于板面，完成后再静置15分钟，待聚合交链反应完全；3.显影，将多余的干膜等感光抗蚀剂去除，形成图形化的保护膜层；4.蚀刻，将裸露于保护膜层外的铜箔进行蚀刻去除；5，脱膜：将UV光固的图形保护膜层去除。上述工艺步骤中，1至3的步骤均需要在黄光的条件下完成，具有如下缺点：1)制作周期较长，流程繁琐，效率低；2)员工长期在黄色光源内操作，容易不适应；3)干膜等待转移线路保护膜成膜厚度厚，侧蚀刻率高；4)辅材成本高，需要用干膜、显影液等辅材，成本较高。所以，亟需对现有制程进行改进。
发明内容
为此，本发明将UV光固油墨运用至该制程，将常规的干膜等感光抗蚀剂进行替换，以改善上述缺点。
为实现上述目的，本发明提供的一种FPC线路图形制作方法，包括如下步骤：
A1，油墨印刷：将UV光固油墨印刷至FPC表面；
A2，UV光固：将油墨印刷后的FPC进行UV光固，使该UV光固油墨硬化但不完全固化，进而形成具有图形化的保护膜层；
A3，蚀刻：将裸露于保护膜层外的铜箔进行蚀刻去除；
A4，脱膜：将UV光固的UV光固油墨去除。
本发明的一种优选方案，所述UV光固油墨为纳米级树脂油墨。
本发明的另一种优选方案，在步骤A1的油墨印刷前，对UV光固油墨进行去泡处理。
进一步的，对UV光固油墨进行去泡处理的步骤为：预先搅拌均匀，然后进行超声波除泡，完成后再静置；所超声波除泡的参数为：超声波功率为0.35-0.5KW，频率为40±5KHz，时间为5分钟。
本发明的另一种优选方案，步骤A1中，油墨印刷具体是通过在印好图形的印刷网版上进行印刷。
本发明的另一种优选方案，步骤A2中，将油墨印刷后的FPC进行UV光固的时间为2-3分钟。
本发明的另一种优选方案，步骤A3中，蚀刻的参数是：温度为50±2℃、溶铜量为110-160g/l、比重为1.26±0.05的蚀刻液进行蚀刻。
进一步的，步骤A3中，蚀刻液的蚀刻方式是喷淋蚀刻，喷淋压力为1.0-2.2kgf/cm2。
本发明的另一种优选方案，步骤A4中，脱膜是采用温度为43±2℃、浓度为1.5-2.5％的NaOH溶液进行喷淋脱膜。
进一步的，步骤A4中，脱膜的喷淋压力为0.5-1.5kgf/cm2。
通过本发明提供的技术方案，具有如下有益效果：
采用UV光固油墨替代传统干膜等感光抗蚀剂，同时，将油墨印刷后的FPC进行UV光固，使该UV光固油墨硬化但不完全固化，进而形成具有图形化的保护膜层；使其硬化但不转移(即不固化、沾粘至FPC上)，形成一临时的能够耐划伤、耐抗腐蚀的保护膜层，完成蚀刻后能轻松剥除，从而减少了贴干膜、静置硬化、显影等步骤，使效率高，流程简单，并节省设备造价及显影辅材等，降低成本；UV光固后就可直接移出黄光区域作业，时间短，对员工的影响小。
附图说明
图1所示为本发明提供的FPC线路图形制作方法的流程框图。
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线路图形制作方法，包括如下步骤：
A1，油墨印刷：将UV光固油墨印刷至FPC表面；
在该步骤前，需对UV光固油墨进行去泡处理，其具体的步骤为：预先搅拌5-10min，待油墨均匀，然后进行超声波除泡，完成后再静置；所超声波除泡的参数为：超声波功率为0.35-0.5KW，频率为40±5KHz，时间为5分钟。其静置的时间优选为15分钟。经过去泡处理的UV光固油墨在印刷后分布均匀，不会出现断线等异常。
所述UV光固油墨优选为纳米级树脂油墨，均匀性好，具有很好的抗腐蚀性，且在后续脱膜制程中容易去除。
在该步骤A1中，油墨印刷具体是通过在印好图形的印刷网版上进行印刷。其印刷网版为45°斜拉，尼龙网目300-500目，油墨丝印固化后成膜厚度5-10μm。
A2，UV光固：将油墨印刷后的FPC进行UV光固，使该UV光固油墨硬化但不完全固化，进而形成具有图形化的保护膜层；
在该步骤中，使该UV光固油墨的有机助剂挥发，使其硬化但不转移(即不固化至FPC上)，形成一临时的能够抗腐蚀的保护膜层。
现有运用至电路板的UV光固油墨及UV固化工艺，均是将油墨形成大分子交链反应，永久成膜固化(指完全挥发油墨溶剂)，不易去除或破坏是评价其效果和质量的两大要素，其原因是需要永久性印刷至电路板上，形成阻焊层或标示。而本发明运用至线路制备工艺中，所采取的方式则相反，只将UV光固油墨挥发部分溶剂但不完全固化，使其硬化，形成一临时的能够抗腐蚀的保护膜层，在满足抗腐蚀的同时，又能够较轻易的脱膜，无残留，操作简便，合格率高。
进一步的，形成上述保护膜层的参数为UV光固的UV能量为700-900mj/cm2、光固时间0.5-3.8分钟。优选的，光固时间2-3分钟的条件下该保护膜层的表面平整度、蚀刻线宽及脱膜的效果最佳，具体的，5-10μm抗蚀层成膜厚度，减少侧蚀量，综合蚀刻线宽的误差可控制在±0.02mm内。
A3，蚀刻：将裸露于保护膜层外的铜箔进行蚀刻去除；
步骤A3中，蚀刻的参数是：温度为50±2℃、溶铜量为110-160g/l、比重为1.26±0.05的蚀刻液进行蚀刻。进一步的，蚀刻液的蚀刻方式是喷淋蚀刻，喷淋压力为1.0-2.2kgf/cm2。
该步骤采用物理喷射和化学蚀刻两种方式，化学蚀刻蚀刻掉裸露于保护膜层外的铜箔，物理喷射(即喷淋)快速冲洗掉反应液以及被残留的铜箔，使蚀刻更为充分，保证无残留。喷淋压力为1.0-2.2kgf/cm2，使喷出的蚀刻液的速率达到0.5-3.8m/分钟。
A4，脱膜：将UV光固的UV光固油墨去除。
步骤A4中，脱膜是采用温度为43±2℃、浓度为1.5-2.5％的NaOH溶液进行喷淋脱膜。该步骤同样采用物理喷射和化学蚀刻两种方式，NaOH溶液蚀刻UV光固油墨，物理喷射(即喷淋)快速冲洗掉反应液以及被残留的UV光固油墨，使UV光固油墨剥离去除更为充分，保证无残留。具体的，脱膜的喷淋压力为0.5-1.5kgf/cm，使其速度为2.0-2.5m/分钟。
完成上述步骤后即可进行收料。
进一步的，本实施例中，若是双面结构的FPC，上述步骤也可以同时进行，此是本领域的技术人员能够轻易实现的，在此不再详述。
通过本发明提供的技术方案，采用UV光固油墨替代传统干膜等感光抗蚀剂，同时，将油墨印刷后的FPC进行UV光固，使该UV光固油墨硬化但不完全固化，进而形成具有图形化的保护膜层；使其硬化但不转移(即不固化至FPC上)，形成一临时的能够抗腐蚀的保护膜层，完成蚀刻后能轻松剥除，从而减少了贴干膜、静置硬化、显影等步骤，使效率高，至少提高20％的效率，流程简单，并节省设备造价及显影辅材等，降低成本；UV光固后就可直接移出黄光区域作业，时间短，对员工的影响小。同时，本方案所制备的FPC的丝印线路的极限线宽≥0.1mm，可解决现今整体需求应用领域至少70％的FPC需求。
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线路图形制作方法，其特征在于，包括如下步骤：
A1，油墨印刷：将含有溶剂成分的UV光固油墨印刷至FPC表面；
A2，UV光固：将油墨印刷后的FPC进行UV光固，使该UV光固油墨挥发部分溶剂，使其硬化但不完全固化，进而形成具有图形化的保护膜层；
A3，蚀刻：将裸露于保护膜层外的铜箔进行蚀刻去除；
A4，脱膜：将UV光固的UV光固油墨去除。
2.根据权利要求1所述的FPC线路图形制作方法，其特征在于：所述UV光固油墨为纳米级树脂油墨。
3.根据权利要求1所述的FPC线路图形制作方法，其特征在于：在步骤A1的油墨印刷前，对UV光固油墨进行去泡处理。
4.根据权利要求3所述的FPC线路图形制作方法，其特征在于：对UV光固油墨进行去泡处理的步骤为：预先搅拌均匀，然后进行超声波除泡，完成后再静置；所超声波除泡的参数为：超声波功率为0.35-0.5KW，频率为40±5KHz，时间为5分钟。
5.根据权利要求1所述的FPC线路图形制作方法，其特征在于：步骤A1中，油墨印刷具体是通过在印好图形的印刷网版上进行印刷。
6.根据权利要求1所述的FPC线路图形制作方法，其特征在于：步骤A2中，UV光固的UV能量为700-900mj/cm2、光固时间0.5-3.8分钟。
7.根据权利要求6所述的FPC线路图形制作方法，其特征在于：步骤A2中，将油墨印刷后的FPC进行UV光固的时间为2-3分钟。
8.根据权利要求1所述的FPC线路图形制作方法，其特征在于：步骤A3中，蚀刻的参数是：温度为50±2℃、溶铜量为110-160g/l、比重为1.26±0.05的蚀刻液进行蚀刻。
9.根据权利要求7所述的FPC线路图形制作方法，其特征在于：步骤A3中，蚀刻液的蚀刻方式是喷淋蚀刻，喷淋压力为1.0-2.2kgf/cm。
10.根据权利要求1所述的FPC线路图形制作方法，其特征在于：步骤A4中，脱膜是采用温度为43±2℃、浓度为1.5-2.5％的NaOH溶液进行喷淋脱膜。
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