CN109219251A - 一种挠性电路板精细线路的制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种挠性电路板精细线路的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：S1.采用薄铜材并裁切：选用的铜材厚度为1‑9μm；S2.UV激光钻孔；S3.除胶渣；S4.黑孔：在黑孔之前，先进行等离子处理，再进行黑孔；S5.电镀铜：VCP电镀线制作面铜厚极差为龙门线的1‑5μm，COV值为龙门线的3‑15%；S6.覆膜曝光显影：采用的感光膜厚度为10‑20μm，所述感光膜为湿膜，所述湿膜的解析能力最小线距为10‑20μm；S7.真空蚀刻：蚀刻的过程中，喷淋上压为2.4 Kg/cm2、下压为2.2Kg/cm2，蚀刻速度在3.0‑5.5m/min之间；S8.退膜。本发明在保证精细线路蚀刻效果良好的前提下，在线路制作的前工序开始降低镀层厚度，以改善面铜均匀性。

Description

一种挠性电路板精细线路的制作方法
技术领域
本发明属于电路板制备技术领域，具体涉及一种挠性电路板精细线路的制作方法。
背景技术
精细线路类型产品不仅线路密集，同时其导通孔直径也属于微孔级别，其微孔直径一般在0.050±0.010mm以内，只能选用激光钻孔工艺制作。然而微孔在孔化制程中极易产生因孔小，电镀药水交换不良而引起功能性不良，制作时必须选用药水循环较好的电镀设备制作。为防止蚀刻精细线路时测蚀毛边的出现，电镀铜时在保证达到标准孔铜厚度的前提下，面铜厚度越薄越好，一般面铜厚度尽量控制在9μm以内。在保证FPC孔铜厚度大于等于8μm的前提下，选用底铜为3μm的基材，同时选用高TP（孔铜厚度与面铜厚比值）药水电镀铜，TP值必须大于等于1.4。众所周知，镀层加厚越薄，对产品面铜均匀性的影响越小，就越利于后工序线路的蚀刻。因此，对于挠性电路板精细线路的制作方法提出了更高的要求。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种挠性电路板精细线路的制作方法，本发明在保证精细线路蚀刻效果良好的前提下，在线路制作的前工序开始降低镀层厚度，以改善面铜均匀性。
本发明的技术方案为：一种挠性电路板精细线路的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.采用薄铜材并裁切：选用的铜材厚度为1-9μm；现有技术的RTR减材工艺，基材减铜后铜面粗糙度过大，过黑孔微蚀及电镀后有露基材风险，本发明直接使用薄铜基材可以有效避免减铜均匀性不佳产生的一系列问题，优于减铜基材。
S2.UV激光钻孔；
S3.除胶渣；
S4.黑孔：在黑孔之前，先进行等离子处理，再进行黑孔；
S5.电镀铜：VCP电镀线制作面铜厚极差为龙门线的1-5μm，电镀均匀性COV相对龙门线有很大改善，COV值为龙门线的3-15%，极大的改善了面铜的均匀性，为制作精细线路提供有力的保障；
S6.覆膜曝光显影：采用的感光膜厚度为10-20μm，所述感光膜为湿膜，所述湿膜的解析能力最小线距为10-20μm；本发明中，选用平行光源曝光机，针对不同厚度的感光膜进行补偿，测试曝光机分辨率的最小线距，根据曝光机线距分辨率极限，合理对线路进行补偿，同时独立线、半独立线、密集线按不同补偿量进行补偿，确保显影后可以得到清晰平顺的线路。
S7.真空蚀刻：蚀刻的过程中，喷淋上压为2.4 Kg/cm2、下压为2.2Kg/cm2，蚀刻速度在3.0-5.5m/min之间；在面铜厚度不变的情况下，适当增大喷淋压力，减小喷淋速度，保证密集线处蚀刻液充分交换，可以有效的提高蚀刻因子。
特别的，本发明采用真空蚀刻上板面可以吸走90%的废液，使新鲜蚀刻液可以充分的与产品接触，且真空蚀刻线喷嘴密度是常规蚀刻线喷嘴密度的1.5倍以，上下板面蚀刻效果相同，有效的减小水池效应的影响，可以制作品质稳定的线路均匀的25μm/25μm的精细线路。
S8.退膜。
进一步的，步骤S6中，所述曝光的能量为3.5-6.5格，即可得到清晰平顺的线路。
进一步的，步骤S7中，所述蚀刻因子为4.0-7.0。本发明中，蚀刻因子关系式：EF =2h/（b-a），其中a是线顶宽度，b是线底宽度，h是导线的铜厚度。由蚀刻因子计算公式可以知，蚀刻因子与铜厚、线顶宽度、线底宽度三个因素有直接的变化关系。要提高蚀刻因子EF值，可以通过减小线底b与线顶a之间的差值或增大铜厚h来实现。在精细线路的制作过程中，铜厚越薄越利于线路的制作。但是本发明的独创性是在于不改变铜厚h的前提下，分别对蚀刻线喷淋压力和蚀刻时间进行调整，通过实验对比分析，得到最佳蚀刻参数。
进一步的，所述等离子处理的工艺为将挠性电路板叠板放置在等离子机处理腔体的收容空间内，利用等离子体对所述电路板叠板上待沉铜的孔进行等离子处理，以提高待沉铜的孔的表面湿润性。本发明中，微孔孔化制作时过黑孔前增加等离子处理工序后，孔壁抗镀层消失，有效解决了孔壁抗镀和微孔包心的问题。
本发明中，等离子处理对印刷电路板去污和背面蚀刻是一种较方便、高效、优质的方法。等离子体处理特别适用于聚四氟乙烯（PTFE）材料，因为这些材料的化学活性较差,而等离子体处理能激活活性。通过高频发生器（典型40KHZ），利用电场的能量在真空条件下、分离加工气体建立等离子体技术。这些激发不稳定的分离气体物质，将表面进行改性和轰击。处理工艺如紫外线精细清洁、激活、消费和交联以及等离子态聚合是等离子体表面处理的作用。等离子处理的流程是在钻孔后沉铜前，主要是对孔的处理，普遍的等离子处理流程为：钻孔——等离子处理——沉铜。等离子处理可以解决孔内空洞，胶渣残留，内层铜层电性结
合不良以及回蚀不充分等问题。具体的，等离子处理可以有效去除钻孔过程中产生的树脂残留，也称之为钻污。它阻碍了金属化过程中孔铜与内层铜层的连接。为了能够提高电镀层和树脂，玻璃纤维和铜之间的结合力，必须去除干净这些胶渣。因此，等离子除胶渣和回蚀处理确保了沉铜之后的电性连接。
等离子机一般包括保持在真空状态下的且设于两电极板之间的处理腔体，两电极板连接射频发生器，以在该处理腔体内形成大量的等离子体。在两电极板之间的处理腔体内，等距设置有多对相对的卡板槽，以构成多格可以容纳等离子处理电路板的收容空间。在现有的PCB 板的等离子处理工艺中，当将PCB 基板放入等离子机进行等离子处理时，一般将一块PCB 基板对应放置在等离子机处理腔体的一相对的卡板槽之间（即一格容纳等离子处理电路板的收容空间内），利用等离子体对PCB 基板上的孔进行等离子处理，以提高孔的表面湿润性。
进一步的，步骤S6中，采用的感光膜厚度为15μm，所述感光膜为湿膜，所述湿膜的解析能力最小线距为16μm。
进一步的，步骤S5中，VCP电镀线制作面铜厚极差为龙门线的1.5μm，COV值为龙门线的4.2%。
本发明中，通过在基材选用上选择薄铜基材，孔化工艺上为黑孔加VCP电镀铜，感光膜选用丝印湿膜，平行曝光机曝光、真空蚀刻线等设备在正常的减成法工艺上针对性的控制面铜厚度及均匀性、改善感光膜解析能力、提高蚀刻因子、减少蚀刻水池效应五个方面的提高和改善，完全可以制作精细线路，尤其是25μm/25μm的精细线路，线路蚀刻线宽测量其CPK值大于1.33，符合行业标准。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
实施例1
一种挠性电路板精细线路的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.采用薄铜材并裁切：选用的铜材厚度为3μm；
S2.UV激光钻孔；
S3.除胶渣；
S4.黑孔：在黑孔之前，先进行等离子处理，再进行黑孔；
S5.电镀铜：VCP电镀线制作面铜厚极差为龙门线的1.5μm，COV值为龙门线的4.2%。
S6.覆膜曝光显影：步骤S6中，采用的感光膜厚度为15μm，所述感光膜为湿膜，所述湿膜的解析能力最小线距为16μm。
S7.真空蚀刻：蚀刻的过程中，喷淋上压为2.4 Kg/cm2、下压为2.2Kg/cm2，蚀刻速度在4.5m/min之间；
S8.退膜。
进一步的，步骤S6中，所述曝光的能量为5格，即可得到清晰平顺的线路。
进一步的，步骤S7中，所述蚀刻因子为5.5。
进一步的，所述等离子处理的工艺为将挠性电路板叠板放置在等离子机处理腔体的收容空间内，利用等离子体对所述电路板叠板上待沉铜的孔进行等离子处理，以提高待沉铜的孔的表面湿润性。
实施例2
一种挠性电路板精细线路的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.采用薄铜材并裁切：选用的铜材厚度为1μm；
S2.UV激光钻孔；
S3.除胶渣；
S4.黑孔：在黑孔之前，先进行等离子处理，再进行黑孔；
S5.电镀铜：VCP电镀线制作面铜厚极差为龙门线的1μm，COV值为龙门线的3%；
S6.覆膜曝光显影：采用的感光膜厚度为10μm，所述感光膜为湿膜，所述湿膜的解析能力最小线距为10μm；
S7.真空蚀刻：蚀刻的过程中，喷淋上压为2.4 Kg/cm2、下压为2.2Kg/cm2，蚀刻速度在3.0m/min之间；
S8.退膜。
进一步的，步骤S6中，所述曝光的能量为3.5格，即可得到清晰平顺的线路。
进一步的，步骤S7中，所述蚀刻因子为4.0。
进一步的，所述等离子处理的工艺为将挠性电路板叠板放置在等离子机处理腔体的收容空间内，利用等离子体对所述电路板叠板上待沉铜的孔进行等离子处理，以提高待沉铜的孔的表面湿润性。
实施例3
一种挠性电路板精细线路的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.采用薄铜材并裁切：选用的铜材厚度为9μm；
S2.UV激光钻孔；
S3.除胶渣；
S4.黑孔：在黑孔之前，先进行等离子处理，再进行黑孔；
S5.电镀铜：VCP电镀线制作面铜厚极差为龙门线的5μm，COV值为龙门线的3-15%；
S6.覆膜曝光显影：采用的感光膜厚度为20μm，所述感光膜为湿膜，所述湿膜的解析能力最小线距为20μm；
S7.真空蚀刻：蚀刻的过程中，喷淋上压为2.4 Kg/cm2、下压为2.2Kg/cm2，蚀刻速度在5.5m/min之间；
S8.退膜。
进一步的，步骤S6中，所述曝光的能量为6.5格，即可得到清晰平顺的线路。
进一步的，步骤S7中，所述蚀刻因子为7.0。
进一步的，所述等离子处理的工艺为将挠性电路板叠板放置在等离子机处理腔体的收容空间内，利用等离子体对所述电路板叠板上待沉铜的孔进行等离子处理，以提高待沉铜的孔的表面湿润性。
实施例4
一种挠性电路板精细线路的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.采用薄铜材并裁切：选用的铜材厚度为5μm；
S2.UV激光钻孔；
S3.除胶渣；
S4.黑孔：在黑孔之前，先进行等离子处理，再进行黑孔；
S5.电镀铜：VCP电镀线制作面铜厚极差为龙门线的3μm，COV值为龙门线的5.7%；
S6.覆膜曝光显影：采用的感光膜厚度为13μm，所述感光膜为湿膜，所述湿膜的解析能力最小线距为15μm；
S7.真空蚀刻：蚀刻的过程中，喷淋上压为2.4 Kg/cm2、下压为2.2Kg/cm2，蚀刻速度在5.2m/min之间；
S8.退膜。
进一步的，步骤S6中，所述曝光的能量为4.5格，即可得到清晰平顺的线路。
进一步的，步骤S7中，所述蚀刻因子为6.0。
进一步的，所述等离子处理的工艺为将挠性电路板叠板放置在等离子机处理腔体的收容空间内，利用等离子体对所述电路板叠板上待沉铜的孔进行等离子处理，以提高待沉铜的孔的表面湿润性。
实施例5
采用实施例1的挠性电路板精细线路的制作方法，选择双面电容屏产品，最小通孔直径0.04mm，微孔加工和孔化处理困难，极易出现孔口突起，孔中间易出现孔铜薄或孔口堵塞；线宽线距为25μm/25μm，线距过小，正常的感光膜解析能力无法显影出来；25μm/25μm密集线处蚀刻药水交换不良，易导致短路，毛边等缺陷；最小隔离环理论值为0.080mm，制程能力在0.1mm，产品涨缩必须进行合理的预涨,产品详细特性见表1。
表1 产品介绍
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。需注意的是，本发明中所未详细描述的技术特征，均可以通过本领域任一现有技术实现。

Claims (6)

1.一种挠性电路板精细线路的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.采用薄铜材并裁切：选用的铜材厚度为1-9μm；
S2.UV激光钻孔；
S3.除胶渣；
S4.黑孔：在黑孔之前，先进行等离子处理，再进行黑孔；
S5.电镀铜：VCP电镀线制作面铜厚极差为龙门线的1-5μm，COV值为龙门线的3-15%；
S6.覆膜曝光显影：采用的感光膜厚度为10-20μm，所述感光膜为湿膜，所述湿膜的解析能力最小线距为10-20μm；
S7.真空蚀刻：蚀刻的过程中，喷淋上压为2.4 Kg/cm2、下压为2.2Kg/cm2，蚀刻速度在3.0-5.5m/min之间；
S8.退膜。
2.根据权利要求1所述的挠性电路板精细线路的制作方法，其特征在于，步骤S6中，所述曝光的能量为3.5-6.5格，即可得到清晰平顺的线路。
3.根据权利要求1所述的挠性电路板精细线路的制作方法，其特征在于，步骤S7中，所述蚀刻因子为4.0-7.0。
4.根据权利要求1所述的挠性电路板精细线路的制作方法，其特征在于，所述等离子处理的工艺为将挠性电路板叠板放置在等离子机处理腔体的收容空间内，利用等离子体对所述电路板叠板上待沉铜的孔进行等离子处理，以提高待沉铜的孔的表面湿润性。
5.根据权利要求1所述的挠性电路板精细线路的制作方法，其特征在于，步骤S6中，采用的感光膜厚度为15μm，所述感光膜为湿膜，所述湿膜的解析能力最小线距为16μm。
6.根据权利要求1所述的挠性电路板精细线路的制作方法，其特征在于，步骤S5中，VCP电镀线制作面铜厚极差为龙门线的1.5μm，COV值为龙门线的4.2%。
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