CN108718485A - 一种制造细线厚铜双面fpc的半加成法技术 - Google Patents

Abstract

本发明公开并提供了一种步骤简单、生产成本低、能实现双面FPC规模量产的制造细线厚铜双面FPC的半加成法技术。本发明包括a、开料：将原材料板分切成若干张单张板，所述原材料板由基材、铜箔、载体铜箔组成，所述基材上下两面均设置有铜箔，所述基材上下两面的所述铜箔上均设置有所述载体铜箔；b、钻孔；c、黑孔；d、去载体铜；e、贴干膜；f、菲林对位；g、曝光显影；h、镀铜；i、脱膜；j、微蚀底铜；k、压覆盖膜；l、表面处理。本发明应用于FPC加工生产的技术领域。

Description

一种制造细线厚铜双面FPC的半加成法技术

技术领域

本发明涉及一种FPC加工方法,特别涉及一种制造细线厚铜双面FPC的半加成法技术。

背景技术

在实际应用中，由于空间所限，需要要求FPC具有较细的布线，同时由于性能和可靠性需要，又要求FPC具备一定的线路截面积，这样就会遇到线路比较细（≤40μm）但铜厚要求又比较高（≥35μm）的情况，这种FPC利用常规制作方法很难满足要求。在现有技术中，要良好地制造≤40μm线路的FPC需要采用9-12μm厚的铜箔材料，而铜厚≥35μm时，良好制造的FPC线路一般不超过75μm。因此需要寻找一种新的技术以满足细线宽高铜厚FPC制造。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供了一种步骤简单、生产成本低、能实现双面FPC规模量产的制造细线厚铜双面FPC的半加成法技术。

本发明所采用的技术方案是：

所述的一种制造细线厚铜双面FPC的半加成法技术包括如下步骤：

a、开料：将原材料板分切成若干张单张板，所述原材料板由基材、铜箔、载体铜箔组成，所述基材上下两面均设置有铜箔，所述基材上下两面的所述铜箔上均设置有所述载体铜箔；

b、钻孔：在需要上下层导通的位置钻出过孔；

c、黑孔：在所述过孔的孔壁沉积一层碳颗粒作为导体，导通所述基材上下两面的所述铜箔；

d、去载体铜：将所述载体铜箔撕下来，形成待加工的覆铜板，将所述铜箔露出来后进行下面工序；

e、贴干膜：在所述铜箔上贴干膜；

f、菲林对位：FPC图形通过光绘机转移到菲林底片上，所述菲林底片再贴到所述干膜面上；

g、曝光显影：从所述菲林底片正面采用UV光线照射，所述菲林底片有黑色和透明两部分，黑色部分光线透不过去，透明部分光线可以透过去，透过去的光线将使下面的干膜感光发生变化，完成所述菲林底片上的图形转印到所述干膜上；曝光后即可以去掉所述菲林底片，静置后再通过显影药水进行显影，已感光反应的干膜将仍保留在覆铜板上，没有感光的干膜将被溶解，FPC有导体铜箔部分将裸露出来，没有导体铜箔部分将被干膜保护住；

h、镀铜：包括过孔镀铜和线路镀铜；

i、脱膜：使用脱膜药水将干膜溶解；

j、微蚀底铜：铜面裸露的FPC板通过微蚀药水将所述铜箔裸露部分完全蚀刻干净；

k、压覆盖膜：FPC线路蚀刻好后再压上一层覆盖膜保护线路以绝缘和避免FPC表面受到损伤，需要露出焊盘的位置预先将覆盖膜去掉；

l、表面处理：进行焊盘表面处理，对裸露的表面进行保护避免导体铜被氧化而影响后序操作。

进一步，所述一种制造细线厚铜双面FPC的半加成法技术还包括如下步骤：m、测试：测试是对FPC电性网络进行开短路测试，以确保满足设计网络要求，避免开路或短路产品流出。

进一步，所述一种制造细线厚铜双面FPC的半加成法技术还包括如下步骤：n、分切：分切是将拼版中的FPC分切成单个。

进一步，所述一种制造细线厚铜双面FPC的半加成法技术还包括如下步骤：o、检查包装。

进一步，在步骤a中，所述载体铜箔与所述铜箔之间采用低粘度无残留的粘结剂粘贴。

进一步，在步骤k中，所述覆盖膜也是一种高分子聚合物，为聚酰亚胺、PET、PEN、LCP、PEEK、PTFE的一种，所述覆盖膜还可以是绝缘油墨。

进一步，所述载体铜箔由若干层可分离的薄铜箔复合而成，在保证所述原材料板厚度不变的情况下，所述载体铜箔根据所述原材料板上的所述铜箔的厚度增减所述薄铜箔的层数。

本发明的有益效果是：由于本发明采用较薄的带载体的铜箔，利用载体铜箔对超薄的铜箔进行保护，黑孔后去掉载体铜箔，与线路反相做干膜在线路上镀铜，再微蚀去掉底铜箔，即可制造出符合要求的双面FPC,所以，可以实现较细的线路（35-40μm）和较高的铜厚（ 35-50μm）的双面FPC规模量产。

附图说明

图1是带载体铜箔的双面板原材料示意图；

图2是钻孔后示意图；

图3是黑孔后示意图；

图4是去掉载体铜箔后示意图；

图5是贴干膜后示意图；

图6是菲林对位示意图；

图7是曝光显影后示意图；

图8是镀铜后示意图；

图9是脱掉干膜后示意图；

图10是微蚀底铜后示意图；

图11是压覆盖膜后示意图；

图12是制造细线厚铜双面FPC的半加成法技术的流程图。

具体实施方式

在本实施例中，如图12所示，本发明包括a、开料：将原材料板分切成若干张单张板，所述原材料板由基材、铜箔、载体铜箔组成，所述基材上下两面均设置有铜箔，所述基材上下两面的所述铜箔上均设置有所述载体铜箔；b、钻孔；c、黑孔；d、去载体铜；e、贴干膜；f、菲林对位；g、曝光显影；h、镀铜；i、脱膜；j、微蚀底铜；k、压覆盖膜；l、表面处理。

图1是FPC双面板覆铜板材料示意图。为适应后面的微蚀能蚀刻干净底铜很薄，一般只有2-3μm厚。但这么薄的铜箔在黑孔时微蚀段就容易将底铜蚀刻掉，因此又在此铜箔面上增加一层载体铜箔，厚度一般是18μm。载体铜与底铜采用粘度低无残留的粘结剂粘贴。

FPC覆铜板材料为卷材，一般情况下由于设备所限需将材料分切成适合大小的单张板才能开始制作，这称为开料。

图2是双面板钻孔后示意图。双面板的两面导体铜之间隔着高分子聚合物，相互之间不导通，FPC线路中的上下层导电通过过孔实现。过孔可以采用机械或激光钻出，在需要上下层导通的位置钻出合适孔径的过孔。除过孔外的安装孔等也可以在这步钻出。

图3是黑孔后示意图。钻孔后上下层导体铜之间依然不具备导通能力，需要先在孔壁化学沉积上薄薄一层具有活性导体，本技术采用是黑孔技术，在孔壁沉积上一层微小碳颗粒作为导体，这样才能使上下两面导体铜导通。

图4是去除载体铜箔后示意图。载体铜箔的目的是保护底铜在黑孔时不会被蚀刻掉，黑孔完成后要及时将载体铜箔撕下来，将底铜露出来后进行下面工序制造。

图5是贴干膜。干膜是一种薄膜状的感光材料，可以贴在覆铜板上作为将FPC图形从电脑文件转到菲林，再转移到覆铜板的载体。干膜也可以是浆状的油墨湿膜，这样是采用丝网印刷模式印到覆铜板上。

由于线宽很小因此要选用解析度高的干膜以及折射角小的曝光机器。也可以采用直接成像设备（如LDI、DI），以保证可以将细线路适当感光。

图6是菲林对位。FPC图形通过光绘机转移到菲林底片上，菲林底片再贴到干膜面上。由于覆铜板已钻孔对菲林对位要高的精度要求，因此菲林底片和覆铜板上要设计出相应的对位标识以便机器识别准确对位。也可以采用定位工装采用Pin钉定位。菲林底片一般使用PET材质或者铬版玻璃材质。

图7是曝光显影。菲林底片贴在干膜上，从菲林底片正面采用曝光机中的UV光线照射。菲林底片有黑色和透明两部分，黑色部分光线透不过去，透明部分光线可以透过去。透过去的光线将使下面的干膜感光发生变化。这工序后菲林底片上的图形将“转印”到干膜上。

在制作菲林底片时注意，FPC上有导体铜箔部分要设计成黑色，没有导体的部分要设计成透明。

曝光后即可以去掉菲林底片，静置15分钟后再通过显影药水。显影的作用是将已感光反应的干膜将仍保留在覆铜板上，没有感光的干膜将被溶解。此步骤后最终FPC有导体铜箔部分将裸露出来，没有导体铜箔部分将被干膜保护住。

图8是镀铜。在线路板过孔镀铜的同时也将线路上的铜加厚。注意调整镀铜前微蚀量，以免底铜蚀刻掉了；调整电镀药水配方、电流密度、运行速度等参数才能得到均匀、平整和较厚的线路镀铜。

完成黑孔后到镀铜的时间需要控制在一定的时间内，否则可能会带来孔铜可靠性问题。

图9是脱膜后示意图。镀铜后的板经过脱膜药水将干膜溶解，这样将露出完整的FPC线路图形。脱膜药水一般是咸性在控制的时间内不会对导体铜造成损伤。

图10是微蚀底铜后示意图。铜面裸露的FPC板通过微蚀药水，调整微蚀量让2-3μm的底铜完全蚀刻干净但又没有过大的蚀刻量。为精确控制线宽和铜厚，在前期需要根据这步微蚀量进行设计补偿。

图11是压好覆盖膜后示意图。FPC线路蚀刻好后再压上一层覆盖膜保护线路以绝缘和避免FPC表面受到损伤。需要露出焊盘的位置预先将覆盖膜去掉。覆盖膜也是一种高分子聚合物，可以是聚酰亚胺（PI），也可以是PET、PEN、LCP、PEEK、PTFE等；还可以是绝缘油墨。

压好保护膜的FPC经过焊盘表面处理，可以按需求采用OSP、电镀镍金、化学沉镍金、电镀锡、化学沉锡等。表面处理的作用是对裸露的表面进行保护避免导体铜被氧化而影响后序操作。

测试是对FPC电性网络进行开短路测试，以确保满足设计网络要求，避免开路或短路产品流出。

分切是将拼版中的FPC分切成单个。为提高材料利用率和生产效率会将FPC按一定的数量和规则拼在一定尺寸的范围内，这个拼版的尺寸与材料尺寸有关。在后面工序再利用机械冲切等形式将有效的FPC分切出来。

分切出来的FPC再经检查，满足各种品质要求的FPC即是合格品，准备包装出货。

综上所述，本发明提供了一种FPC半加成法的制造技术，利用载体铜箔对超薄铜箔的保护，可以实现线宽小到20μm，铜厚高达50μm的双面FPC规模量产。

本发明应用于FPC加工生产的技术领域。

虽然本发明的实施例是以实际方案来描述的，但是并不构成对本发明含义的限制，对于本领域的技术人员，根据本说明书对其实施方案的修改及与其他方案的组合都是显而易见的。

Claims (9)

1.一种制造细线厚铜双面FPC的半加成法技术，其特征在于：所述的一种制造细线厚铜双面FPC的半加成法技术包括如下步骤：

a、开料：将原材料板分切成若干张单张板，所述原材料板由基材、铜箔、载体铜箔组成，所述基材上下两面均设置有铜箔，所述基材上下两面的所述铜箔上均设置有所述载体铜箔；

b、钻孔：在需要上下层导通的位置钻出过孔；

c、黑孔：在所述过孔的孔壁沉积一层碳颗粒作为导体，导通所述基材上下两面的所述铜箔；

d、去载体铜：将所述载体铜箔撕下来，形成待加工的覆铜板，将所述铜箔露出来后进行下面工序；

e、贴干膜：在所述铜箔上贴干膜；

f、菲林对位：FPC图形通过光绘机转移到菲林底片上，所述菲林底片再贴到所述干膜面上；

g、曝光显影：从所述菲林底片正面采用UV光线照射，所述菲林底片有黑色和透明两部分，黑色部分光线透不过去，透明部分光线可以透过去，透过去的光线将使下面的干膜感光发生变化，完成所述菲林底片上的图形转印到所述干膜上；曝光后即可以去掉所述菲林底片，静置后再通过显影药水进行显影，已感光反应的干膜将仍保留在覆铜板上，没有感光的干膜将被溶解，FPC有导体铜箔部分将裸露出来，没有导体铜箔部分将被干膜保护住；

h、镀铜：包括过孔镀铜和线路镀铜；

i、脱膜：使用脱膜药水将干膜溶解；

j、微蚀底铜：铜面裸露的FPC板通过微蚀药水将所述铜箔裸露部分完全蚀刻干净；

k、压覆盖膜：FPC线路蚀刻好后再压上一层覆盖膜保护线路以绝缘和避免FPC表面受到损伤，需要露出焊盘的位置预先将覆盖膜去掉；

l、表面处理：进行焊盘表面处理，对裸露的表面进行保护避免导体铜被氧化而影响后序操作。

2.根据权利要求1所述的一种制造细线厚铜双面FPC的半加成法技术，其特征在于：所述一种制造细线厚铜双面FPC的半加成法技术还包括如下步骤：m、测试：测试是对FPC电性网络进行开短路测试，以确保满足设计网络要求，避免开路或短路产品流出。

3.根据权利要求2所述的一种制造细线厚铜双面FPC的半加成法技术，其特征在于：所述一种制造细线厚铜双面FPC的半加成法技术还包括如下步骤：n、分切：分切是将拼版中的FPC分切成单个。

4.根据权利要求3所述的一种制造细线厚铜双面FPC的半加成法技术，其特征在于：所述一种制造细线厚铜双面FPC的半加成法技术还包括如下步骤：o、检查包装。

5.根据权利要求1所述的一种制造细线厚铜双面FPC的半加成法技术，其特征在于：在步骤a中，所述载体铜箔与所述铜箔之间采用低粘度无残留的粘结剂粘贴。

6.根据权利要求1所述的一种制造细线厚铜双面FPC的半加成法技术，其特征在于：在步骤k中，所述覆盖膜也是一种高分子聚合物，为聚酰亚胺、PET、PEN、LCP、PEEK、PTFE的一种，所述覆盖膜还可以是绝缘油墨。

7.根据权利要求1所述的一种制造细线厚铜双面FPC的半加成法技术，其特征在于：所述铜箔的厚度为2-3μm。

8.根据权利要求1所述的一种制造细线厚铜双面FPC的半加成法技术，其特征在于：所述载体铜箔厚度为18μm。

9.根据权利要求1所述的一种制造细线厚铜双面FPC的半加成法技术，其特征在于：所述载体铜箔由若干层可分离的薄铜箔复合而成，在保证所述原材料板厚度不变的情况下，所述载体铜箔根据所述原材料板上的所述铜箔的厚度增减所述薄铜箔的层数。