CN110678001A - 形成cof细密电路的方法及系统、cof及其加工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种形成COF细密电路的方法及系统、COF及其加工方法，所述系统包括UV激光加工设备，所述UV激光加工设备的激光头输出的激光参数为：光斑大小为15~40μm，光斑移动速度为1~3m/s。所述UV激光加工设备对输送至设备中的FCCL基材进行激光刻制，将FCCL基材的铜箔直接刻制成细密电路。本发明的工艺及设备简单，良率高。

Description

形成COF细密电路的方法及系统、COF及其加工方法
技术领域
本发明涉及线路板技术领域，尤其是一种形成COF细密电路的方法及系统、COF及其加工方法。
背景技术
现有技术的COF（Chip On Flex, or, Chip On Film,常称覆晶薄膜）柔性线路板，后称COF，其电路图的形成方法包括：在基板上盖感光层、曝光成像、显影、蚀刻、去感光层最后形成电路图，最后经贴片加装芯片及电子元器件后获得COF。现有技术的方法，工艺复杂、设备、厂房投资大；而且复杂的工艺步骤导致产品良率低，电路板报废率高；化学蚀刻还导致污染问题。上述曝光成像步骤中，也有采用激光设备处理，但仅用作曝光成像，无法一次形成电路。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种形成COF细密电路的方法及系统、COF及其加工方法，解决现有技术形成COF细密电路的方法及系统复杂、投资大、产品良率低、环境污染等问题。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种形成COF细密电路的系统，包括UV激光加工设备，所述UV激光加工设备的激光头输出的激光参数为：光斑大小为15~40μm，光斑移动速度为1~3m/s；所述UV激光加工设备对输送至设备中的FCCL基材进行激光刻制，将FCCL基材的铜箔直接刻制成细密电路。
进一步地，激光设备的输出功率为1~20W；所述UV激光加工设备包括控制中心；所述控制中心包括存储COF电路图资料的存储空间；所述激光头与控制中心连接，控制中心控制激光头进行3D移动，以在FCCL基材上直接刻制形成3D COF细密电路。
进一步地，所述控制中心根据输入或存储的COF电路图资料控制激光头进行3D移动地刻制电路；所述控制中心为UV激光加工设备内的主控制板；所述系统还包括向所述UV激光加工设备输送FCCL基材的输料装置。
本发明还提供一种形成COF细密电路的方法，包括以下步骤：
步骤一，提供FCCL基材；以及
步骤二，采用干制程在FCCL基材上直接刻制形成COF细密电路；
其中，所述步骤二采用如上所述的形成COF细密电路的系统执行所述干制程。
进一步地，所述步骤二具体包括：
向UV激光加工设备的控制中心输入或者在控制中心存储有对应COF的电路图资料；
调节UV激光加工设备的参数为光斑大小为15~40μm，光斑移动速度为1~3m/s；
启动UV激光加工设备，依据输入或存储的COF的电路图资料控制激光头进行3D移动，在FCCL基材上直接刻制形成3D COF细密电路。
进一步地，所述步骤二中，采用UV激光加工设备对输送至设备中的FCCL基材进行激光刻制，将FCCL基材的铜箔直接刻制成细密电路。
进一步地，所述步骤一中，FCCL基材的铜箔厚度为2~8μm，FCCL基材包括绝缘基膜以及在基膜正反两面或一面上覆盖的所述铜箔。
本发明还提供一种加工COF的方法，包括如上所述的形成COF细密电路的方法，以及步骤三：贴片，形成带有电子元器件的COF。
本发明还提供一种COF，述COF是由如上所述的加工COF的方法所制备而成。所述COF的FCCL基材的铜箔由激光刻制形成COF细密电路。
本发明的有益效果是：
本发明采用UV激光加工设备，设定特定的输出激光参数，在激光加工设备的控制系统中输入线路板图纸资料，控制激光头进行3D移动在FCCL上直接刻制成形COF细密电路，本发明的方法步骤以及所采用的设备简单、成本低、产品良率高，无环境污染。
下面结合附图对本发明作进一步的详细描述。
附图说明
图1是本发明实施例的加工COF的工艺流程图。
图2是本发明实施例的形成COF细密电路的系统的示意图。
图3是本发明实施例的COF的FCCL基材截面示意图，其中图3(a)和图3(b)为两种不同结构的示例。
图4为本发明实施例的FCCL卷料上刻制出电路图的示意图。
图5是图4中COF的局部放大图。
图6是图4中COF的另一段区域的放大图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的各实施例及实施例中的特征可以相互结合，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。
本发明的实施例涉及一种形成COF细密电路的系统100（图2），包括UV激光加工设备4以及向UV激光加工设备的激光头前方输送FCCL基材1的输料装置，UV激光加工设备输出的激光参数为：光斑大小为15~40μm，光斑移动速度为1~3m/s。激光设备的输出功率为1~20W；所述UV激光加工设备包括控制中心；所述控制中心包括存储COF电路图资料的存储空间；所述激光头与控制中心连接，由控制中心控制激光头进行3D移动以对FCCL的铜箔进行刻制形成COF细密电路。
UV激光加工设备的控制中心根据输入或存储的COF电路图资料控制激光头进行3D移动从而在FCCL基材上直接刻制形成COF细密电路；UV激光加工设备的激光头在水平方向以及FCCL的铜箔的厚度方向进行移动以刻制电路，直接将FCCL基材的铜箔刻制形成3D电路结构。在具体实施例中，UV激光加工设备的控制中心可以是UV激光加工设备内的主控制板。存储空间可以是RAM、ROM、闪存、EEPROM、硬盘驱动器、固态驱动器，或任何其它合适的存储器或存储介质。
本发明的实施例还提供一种形成COF细密电路的方法，包括以下步骤：
步骤一，提供FCCL基材；以及
步骤二，采用干制程在FCCL基材上直接刻制形成COF细密电路；
其中，所述步骤二采用上述形成COF细密电路的系统100执行所述干制程。步骤二具体包括：
向UV激光加工设备4的控制中心输入或者在控制中心存储有对应COF的电路图资料；
调节UV激光加工设备的激光输出参数为光斑大小为15~40μm，光斑移动速度为1~3m/s；以及
启动UV激光加工设备，控制激光头依据输入或存储的COF的电路图资料进行3D移动刻制电路。
步骤一中，FCCL基材的铜箔厚度为2~8μm。
本发明的实施例还涉及一种加工COF的方法，包括上述形成COF细密电路的方法，以及步骤三，贴片，形成带有电子元器件的COF。
本发明的实施例还涉及一种COF，其电路是由上述形成COF细密电路的方法刻制而成。
在具体例子中，参照图1~3，本实施例的加工COF的方法，主要包括：
步骤一，提供FCCL基材1；以及
步骤二，采用干制程在FCCL基材1上直接刻制形成COF细密电路2；
步骤三，贴片，形成COF 3。
结合图2-3，步骤一中，FCCL基材1包括绝缘基膜10以及在基膜10正反两面（如图3(a））或一面(3(b))上覆盖的铜箔11，铜箔11的厚度可以是但不限于2~8μm。铜箔11在后续步骤中加工形成COF细密电路。本实施例中，以FCCL基材1卷料作为原始材料，通过滚动辊将FCCL基材1不断地输送至激光加工设备4。当然，FCCL基材1也可以是板料或块料输送至激光加工设备4，或者通过滚动辊之外的其他输料设备。
参照图2，步骤二中，通过干制程即激光刻制工艺，使用激光加工设备通过激光光束直接对FCCL基材的铜箔11刻制形成COF细密电路。刻制实质上是用激光烧除电路连线之外的铜箔，仅保留电路图对应的铜箔，因此，通过步骤二的激光刻制工艺后，直接获得COF细密电路2。本步骤中，激光加工设备是采用UV激光加工设备4，激光加工设备4的激光输出单元为激光头，输出高光束质量的激光束聚焦成极小光斑，在焦点处形成很高的功率密度，接触的材料瞬间汽化，从而去掉电路图外的其他区域的铜箔，剩余铜箔的区域形成高精度超细电路图2。
UV激光加工设备刻制电路时，其参数调节为：
光斑大小为15~40μm，光斑移动速度为1~3m/s，激光设备的功率为1~20W。光斑移动速度也为激光刻制速度，激光设备的功能可选择使用20W。
本步骤二具体为，根据步骤一的具体FCCL基材1以及待形成的电路，将对应的COF电路图资料输入UV激光加工设备的控制中心的存储空间中，调节或选择激光加工设备的上述参数，启动输送步骤一的FCCL基材1，开启激光加工设备，激光加工设备的控制中心根据输入的COF电路图资料，相应控制激光头进行3D移动加工，将FCCL基材1的铜箔按电路图的平面图进行平面移动，同时在铜箔厚度方向进行上下移动，从而进行3D刻制，以将FCCL的去掉连线之外其余的铜箔，形成COF的3D细密电路，与输入激光加工设备控制中心的电路图资料相一致。步骤一的FCCL基材1输送至激光加工设备进行刻制后，一站式便直接形成COF电路，方法简便，设备简单，通过激光设备的控制中心按电路图资料对激光头的移动刻制进行精确控制，形成高精度的COF电路。
本实施例中采用FCCL基材卷料进行激光刻制形成COF电路，请参照图4-5，通过本发明UV激光加工设备4和步骤二刻制FCCL卷料，按输入激光加工设备控制中心的COF电路图资料，其FCCL基材的铜箔11被激光刻制对应形成电路，卷料上形成COF电路的重复单元，或者形成多种COF电路、或者形成一整块大型的COF电路。如图4所示为激光刻制后的FCCL卷料的一个COF电路单元，其上形成有复杂而细密的电路图。图5的局部放大图可见，形成的COF电路包括一族平行的导电连线，导电连线为激光刻制后保留的铜箔，导电连接之间的绝缘间隔是由激光刻制去除的铜箔形成。其中，导电连线在后端的宽度为71μm，两条相邻导电连线之间的绝缘间隔为63μm；导电连线弯折后向前延伸且密集，导电连线前端的宽度为20μm，两条相邻导电连线之间的间隔为18μm。图6所示的局部放大图中，COF电路线包括一族平行的导电连线，导电连线的宽度15.8μm，两条相邻导电连线之间的绝缘间隔为10.6μm。从上述实例中激光刻制的COF电路相关尺寸的数量级可见，本发明的方法和系统所获得电路为COF电路细密电路，且导电连线导通，因而产品良率高。
步骤三中，对步骤二激光刻制的FCCL直接进行贴片，便可获得具有电子元器件的完整COF。
步骤二获得的COF细密电路，良率高，可直接进行贴片，无需进行质检，进一步节省人力物力。
本发明形成COF细密电路的方法，采用前述步骤一和步骤二便可获得。
再次参照图2，本发明实施例还提供一种形成COF细密电路的系统100，包括UV紫外加工设备4，用于对输送至设备4的FCCL基材1进行刻制形成电路；还包括将FCCL基材1输送至设备4的输料装置，本例子中输料装置采用输料滚动辊。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本发明说明书或权利要求书中提到的“一”或“一个”等包括一个或多个的两种情况，明确指出仅为一个的情况除外。有时，权利要求书和说明书中可能包括词语例如“多个”、“一个或多个”或者“至少一个”，然而在没有这样的限定时，并不意味着且不应该被解释为意味着，不能设想为多个。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，均应属于本申请的范围；本发明的保护范围由所附权利要求及其等同范围限定。

Claims (10)

1.一种形成COF细密电路的系统，其特征在于：所述系统包括UV激光加工设备，所述UV激光加工设备的激光头输出的激光参数为：光斑大小为15~40μm，光斑移动速度为1~3m/s；所述UV激光加工设备对输送至设备中的FCCL基材进行激光刻制，将FCCL基材的铜箔直接刻制成细密电路。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于：激光设备的输出功率为1~20W；所述UV激光加工设备包括控制中心；所述控制中心包括存储COF电路图资料的存储空间；所述激光头与控制中心连接，控制中心控制激光头进行3D移动，以在FCCL基材上直接刻制形成3D COF细密电路。
3.如权利要求2所述的系统，其特征在于：所述控制中心根据输入或存储的COF电路图资料控制激光头进行3D移动地刻制电路；所述控制中心为UV激光加工设备内的主控制板；所述系统还包括向所述UV激光加工设备输送FCCL基材的输料装置。
4.一种形成COF细密电路的方法，包括以下步骤：
步骤一，提供FCCL基材；以及
步骤二，采用干制程在FCCL基材上直接刻制形成COF细密电路；
其中，所述步骤二采用权利要求1~3任一项所述的形成COF细密电路的系统执行所述干制程。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于：所述步骤二具体包括：
向UV激光加工设备的控制中心输入或者在控制中心存储有对应COF的电路图资料；
调节UV激光加工设备的参数为光斑大小为15~40μm，光斑移动速度为1~3m/s；
启动UV激光加工设备，依据输入或存储的COF的电路图资料控制激光头进行3D移动，在FCCL基材上直接刻制形成3D COF细密电路。
6.如权利要求4所述的方法，其特征在于：所述步骤二中，采用UV激光加工设备对输送至设备中的FCCL基材进行激光刻制，将FCCL基材的铜箔直接刻制成细密电路。
7.如权利要4所述的方法，其特征在于：所述步骤一中，FCCL基材的铜箔厚度为2~8μm，FCCL基材包括绝缘基膜以及在基膜正反两面或一面上覆盖的所述铜箔。
8.一种加工COF的方法，包括权利要求4~7任一项所述的形成COF细密电路的方法，以及步骤三：贴片，形成带有电子元器件的COF。
9.一种COF，其特征在于，所述COF是由权利要求8所述的加工COF的方法所制备而成。
10.如权利要9所述的COF，其特征在于：所述COF的FCCL基材的铜箔由激光刻制形成COF细密电路。
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