CN112235947A - 多层柔性线路板及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种多层柔性线路板及其制作方法，制作方法包括以下步骤：提供双面基板、单面基板、粘接片和覆盖膜；在双面基板的表面制作内层图形，使双面基板的上表面形成常规线路区和光标外露区，光标外露区呈矩形；对单面基板、粘接片和覆盖膜的揭盖区分别进行冲切；将完成揭盖的覆盖膜贴覆在双面基板上；叠板，压合形成生产板；在光标外露区丝印湿膜；在生产板上进行贴干膜，对生产板的光标外露区和下表面同时曝光显影蚀刻。采用机械加工的方法对各叠件冲切揭盖，避免了激光容易刻伤内层线路导致产品报废的问题；内层的对位光标和外层线路是同时制作的，能有效解决分次曝光、压合涨缩带来的光标位错过大的问题，能满足光标对位精度的要求。

Description

多层柔性线路板及其制作方法

技术领域

本申请属于多层线路板技术领域，更具体地说，是涉及一种多层柔性线路板及其制作方法。

背景技术

柔性电路板(Flexible Printed Circuit，FPC)，也称挠性电路板，因其配线密度高、重量轻、厚度薄、可反复挠折的优良特性，被广泛应用于各类电子产品，具有良好的应用前景。

有些多层柔性板，需要在中间层设计需要外露的对位光标，所以成品需要揭盖处理，去除最外层部分基材，使光标外露。因需揭盖的单面FCCL基材(软性铜箔基材)太薄，若在成型阶段采用激光后揭盖，则对激光控深刻的精度有严格要求，否则容易刻伤内层，导致产品报废，目前市面上常规的激光刻设备难以达到高精度要求。所以实际生产这类产品时经常采用前揭盖流程，对光标外露位置提前开窗后再压合，但外层基材开窗、内层铜皮避让及覆盖膜开窗，会产生一个三层台阶，导致外层线路干膜贴不紧，造成台阶位附近密集线路溶蚀、缺口开路等品质不良。一般多层板需要先做内层线路，再叠板压合后制作外层线路，因内层台阶为有一个L形光标，且光标需和最外层线路的L形光标匹配使用，内外层光标对位要求极高，光标错位尺寸要求小于等于25um，内外层线路分开曝光制作，因压合尺寸涨缩、线路对位偏差，极易导致光标偏位不良。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种多层柔性线路板的制作方法，以解决现有技术中存在的采用后揭盖工艺，激光容易刻伤内层线路，导致产品报废，采用前揭盖工艺，其形成的台阶位置干膜贴不紧，易导致线路溶蚀、缺口开路的现象，且内外层线路分次曝光容易导致光标错位过大的技术问题。

为实现上述目的，本申请采用的技术方案是：提供一种多层柔性线路板的制作方法，包括：

提供双面基板、单面基板、粘接片和覆盖膜，所述双面基板的上下表面分别具有铜层，所述单面基板的上表面具有铜层；

在所述双面基板的表面制作内层图形，使双面基板的上表面形成常规线路区和光标外露区，所述光标外露区呈矩形；

对所述单面基板、粘接片和覆盖膜的揭盖区分别进行冲切，去除不需要的区域，完成揭盖；

将完成揭盖的覆盖膜贴覆在双面基板上；

将对完成揭盖的单面基板、粘接片、贴覆有覆盖膜的双面基板从上至下依次叠层放置，进行叠板，压合形成生产板；

在所述光标外露区丝印湿膜；

在所述生产板上进行贴干膜，对生产板的光标外露区和下表面同时曝光显影蚀刻，使生产板的下表面形成外层线路，光标外露区形成具有预设形状的对位光标，该对位光标与外层线路上的预设对位标记的位置相匹配。

在一个实施例中，在所述光标外露区丝印湿膜后还包括步骤：将生产板放入氮气烤箱中预烤，预烤参数：温度为160℃，时间为15min。

在一个实施例中，生产板完成预烤在转运过程中，采用白纸和不透光胶垫运转，以防止湿膜在运转的过程中被曝光。

在一个实施例中，所述湿膜的厚度为15-25μm。

在一个实施例中，所述干膜的厚度大于等于30μm。

在一个实施例中，对所述覆盖膜冲切的区域比所述光标外露区的单边大0.1mm。

在一个实施例中，采用过塑机进行叠板，且叠板过程中，温度控制在130±10℃，速度控制在1±0.2m/min。

在一个实施例中，在双面基板贴覆盖膜时的温度控制为40-60℃。

在一个实施例中，压合形成生产板的过程中，压合参数：压合温度为180℃，压合时间为120s；完成压合后将生产板放入烤箱中固化，烤箱参数控制为：烘烤温度为160℃，烘烤时间为60min。

本申请的另一目的在于提供一种多层柔性线路板，采用上述多层柔性线路板的制作方法制得。

本申请提供的多层柔性线路板的制作方法的有益效果在于：与现有技术相比，本申请多层柔性线路板的制作方法，通过采用前揭盖的方式，在叠板前，采用机械加工的方法对各叠件冲切揭盖，去除不需要的区域，避免了激光容易刻伤内层线路导致产品报废的问题；叠板后，在光标外露区形成湿膜，以减少台阶厚度，便于后续与外层线路一起贴干膜曝光，能有效解决光标错位的问题；内层的对位光标和外层线路是同时制作的，能有效解决分次曝光、压合涨缩带来的光标位错过大的问题，能满足光标对位精度的要求。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，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申请的一些实施例，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为本申请实施例提供的多层柔性线路板的制作方法的流程框图；

图2为本申请实施例提供的多层柔性线路板制作过程中的结构示意图一；

图3为本申请实施例提供的多层柔性线路板制作过程中的结构示意图二；

图4为光标外露区形成的矩形焊盘与加工后形成的L形对位光标的对比图。

其中，图中各附图标记：

100-单面基板；200-双面基板；300-粘接片；400-覆盖膜；500-湿膜；210-常规线路区；220-光标外露区；221-对位光标。

具体实施方式

为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

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申请和简化描述，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申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

请一并参阅图1至图4，现对本申请实施例提供的多层柔性线路板的制作方法进行说明。该多层柔性线路板的制作方法包括以下步骤：

S100：提供双面基板200、单面基板100、粘接片300和覆盖膜400；参阅图2，双面基板200的上下表面分别具有铜层，单面基板100的上表面具有铜层。其中的各铜层均为软性铜箔，双面基板200上的单层铜箔厚度可以设置为15μm，单面基板100上的铜箔厚度可以设置为1/3oz。

S200：在双面基板200的表面制作内层图形，使双面基板200的上表面形成常规线路区210和光标外露区220，光标外露区220呈矩形。也就是说，先在光标外露区220形成矩形焊盘，而不是像传统制作工艺直接在外露区制作对位光标。

S300：对单面基板100、粘接片300和覆盖膜400的揭盖区分别进行冲切，去除不需要的区域，完成揭盖。粘接片300具体可采用热固胶；揭盖时采用模具冲切或数控铣的方式进行加工，采用机械加工可对铜箔实现精确冲切。即在叠板前，单面基板100、覆盖膜400和热固胶台阶位相关区域均采用机械加工的冲切方式成型，去除不需要的区域，避免了激光控深切割精度难以控制的问题。

S400：将完成揭盖的覆盖膜400贴覆在双面基板200上。

S500：将对完成揭盖的单面基板100、粘接片300、贴覆有覆盖膜400的双面基板200从上至下依次叠层放置，进行叠板，压合形成生产板。

S600：在双面基板200的光标外露区220丝印湿膜500，湿膜500覆盖矩形焊盘，如图3所示。此处的湿膜500指感光湿膜；具体可采用丝印机，将感光湿膜丝印在光标外露区220待加工的光标位置处。在光标外露区220丝印湿膜500，可有效降低外层线路曝光台阶位，避免后续因台阶过高，贴干膜压不实的问题导致在接下来的曝光显影线路产生溶蚀现象。

S700：在生产板上进行贴干膜，对生产板的光标外露区220和下表面同时曝光显影蚀刻，使生产板的下表面形成外层线路，光标外露区220形成具有预设形状的对位光标221，该对位光标221与外层线路上的预设对位标记的位置相匹配。由于内层线路光标位置和外层线路是一起曝光成型的，这样，便解决了光标位置(台阶位)的曝光偏位及曝光不良的问题。内层形成的对位光标221可以但不限于是L形对位光标，其可用于为内层预贴装的元件提供位置指示以及起到对位作用。

本申请提供的多层柔性线路板的制作方法，与现有技术相比，通过采用前揭盖的方式，在叠板前，采用机械加工的方法对各叠件冲切揭盖，去除不需要的区域，避免了激光容易刻伤内层线路导致产品报废的问题；叠板后，在光标外露区220形成湿膜500，以减少台阶厚度，便于后续与外层线路一起贴干膜曝光，能有效解决光标错位的问题；内层的对位光标221和外层线路是同时制作的，能有效解决分次曝光、压合涨缩带来的光标位错过大的问题，能满足光标对位精度的要求。

在一实施例中，在双面基板200的光标外露区220丝印湿膜500后还包括步骤：将生产板放入氮气烤箱中预烤，预烤参数设置为：温度为160℃，时间为15min。

在一实施例中，生产板完成预烤在转运过程中，采用白纸和不透光胶垫运转，这样，可以防止湿膜500在运转的过程中被曝光。

在一实施例中，请参阅图1，湿膜500的厚度的取值范围设置为15-25μm，这样可以降低外层线路曝光后形成的台阶位，避免后续因台阶过高，因贴干膜压不实的问题导致在接下来的曝光显影线路时产生溶蚀现象。

在一实施例中，干膜的厚度大于等于30μm，具体干膜厚度可以是30μm、32μm、35μm等。

在一实施例中，请参阅图2，对覆盖膜400冲切的区域比光标外露区220的单边大0.1mm，这样能兼顾考虑贴合对位精度的同时，减小层间台阶位置，改善外层贴干膜易褶皱。

在一实施例中，采用过塑机进行叠板，且叠板过程中，温度控制在130±10℃，速度控制在1±0.2m/min。当热固胶背胶在内层覆盖膜400上时，需使用过塑机进行叠板操作，叠板时，温度控制在130±10℃，速度控制在1±0.2m/min；然后将热固胶另一面保护膜撕掉，将单面基板100叠在热固胶上，这样便完成叠板工序。

在一实施例中，在双面基板200上贴覆盖膜400时的温度控制为40-60℃。可以使用假贴机进行贴覆盖膜400，覆盖膜400主要起到保护线路、增加挠折性能的作用。

在一实施例中，压合形成生产板的过程中，压合参数控制为：压合温度为180℃，压合时间为120s。完成压合后将生产板放入烤箱中进行固化，烤箱参数可以控制为：烘烤温度为160℃，烘烤时间为60min。完成压合和固化后，可使覆盖膜400与内层线路充分粘结。

以下以制作一个三层柔性板的制作过程进行详述：

三层柔性板是双面基板200和单面基板100压合成型的，三层柔性板中的三层分别为L1层、L2层、L3层，其中L1层是指最底层，外层L形光标所在层；L2层是指内层L形光标所在层；L3层是指最顶层，即单面基板100所在层，也是揭盖层。

子流程：单面基板100开料→钻孔→冲切→转叠板；

覆盖膜400开料→钻孔→冲切→转内层贴合；

主流程：双面基板200开料→内层图形→冲孔→内层AOI→内层贴合→压合固化→等离子→叠板→传压→二钻→等离子→黑影→VCP→丝印湿膜500、固化→外层线路→外层AOI

开料是指采用开料裁切机将卷料基材裁切成指定大小的片状，便于下一步工序加工；

内层图形是指将片状双面基板200经过贴膜曝光显影蚀刻，形成想要的内层图形；三层板的内层图形单指L2层，L2层图形分常规线路区210和光标外露区220，贴膜曝光显影后，常规线路正常一次成型，光标分次成型，此处蚀刻后的光标为矩形焊盘，可参考图2、图4；

其中，钻孔、冲孔是指采用钻机或冲孔机将需要的辅助工具孔钻出或冲出，便于后续贴合、叠板使用；将设计用于贴合的辅助工具孔“对位孔”和用于叠板使用的辅助工具孔“定位孔”孔统一冲出，此处冲孔包括单双面基板200、覆盖膜400等。

其中，内层AOI是指对成型后的内层线路扫描，识别标记出不良品，便于后续交付，保证品质良率；

其中覆盖膜400冲切是采用模具将不需要的部分冲切去除，保留需要的区域，此处的覆盖膜400冲切指切除矩形光标所在区域，使内层贴合后的矩形光标外露，便于外层线路工序蚀刻出L形光标。冲切大小比矩形焊盘单边大0.1mm，考虑贴合对位精度的同时，减小层间台阶位置，改善外层贴干膜易褶皱的现象。

其中单面基板100冲切是指采用模具将不需要的区域去除，即形成前揭盖区域(如图2)，对单面基板100揭盖后可以使光标区顺利外露；

其中，内层贴合是指将已冲切开窗后的覆盖膜400采用假贴机按照辅助工具孔“对位孔”套铆钉对位贴合，假贴机温度控制在40-60℃，覆盖膜400主要起到保护线路、增加挠折性能的作用；

其中压合固化是指将已贴上覆盖膜400的内层线路采用假压机压合后，放入烤箱中固化，压合参数控制：180℃*120s；烤箱参数控制：160℃*60min；使覆盖膜400与内层线路充分粘结；

其中，等离子是指将已压合固化后的内层线路放入等离子机中，采用氮气和氧气混合的气体清洁方式来清洁覆盖膜400与内层线路表面，时间控制在10min，清洁覆盖膜400及内层线路表面，为后续叠板做准备；

其中，叠板将已等离子后的内层基材，通过热固胶与外层单面基板100粘结在一起，对位孔使用已冲出的辅助工具孔“对位孔”，按照L1/L2、覆盖膜400、热固胶、单面基板100的顺序叠板，热固胶背胶在内层覆盖膜400上时，需使用过塑机，温度控制在130±10℃，速度控制在1±0.2m/min；然后将热固胶另一面保护膜撕掉，将单面基板100叠在热固胶上；至此已完成叠板工序；

其中，传压是指将已叠合好的基材放入传压机中，采用高温热压的方式使多层基材粘接在一起，形成多层板(生产板)。传压机参数控制：压合段保持170℃*60min；

其中，二钻是指将已压合好的多层板采用机械钻机，将外层图形所需的通孔钻出，用于后续L1-L3层的线路导通；

其中，等离子是指将已钻通孔的多层板放入等离子机中，使用氮气、氧气及四氟化碳气体对孔进行清洁，去除孔内及孔口的胶渣，保证后续镀铜质量；

其中，黑影是指将已清洁后的多层板，通过黑影来完成孔内碳粉的吸附，黑影段的速度控制在2-3m/min；

其中，VCP是将已完成黑影的多层板，进行镀铜，根据铜厚需求控制电流密度和镀铜时间，直至达到预设厚度，实现层间线路的导通；

其中，丝印湿膜500是指将已完成VCP的多层板，通过丝印机，将感光湿膜丝印在内层光标位置处(如图3)湿膜500厚度控制在15-25um，用来降低外层线路曝光台阶位，避免后续因台阶过高，贴干膜压不实的问题导致在接下来的曝光显影线路产生溶蚀现象。丝印湿膜500后，将多层板放入氮气烤箱中预烤，预烤参数控制：160℃*15min；固化后的多层板在运转过程中，采用白纸和不透光胶垫运转，避免感光湿膜在运转途中被曝光；

其中，外层线路是将已丝印好湿膜500的多层板再贴干膜，干膜厚度选用30um以上，具体厚度可设置为30um，曝光显影蚀刻，得到想要的外层线路L1/L3以及L2层的L形光标，因为内层线路光标位置是和外层线路一起曝光成型的，这样，便巧妙地解决了光标位置(台阶位)的曝光偏位及曝光不良的问题；

其中，外层AOI是指将已做好外层线路的多层板通过AOI扫描外层两面线路，识别标记出不良品，便于后续交付，保证品质良率；后续各流程为常规工艺，不再赘述。

采用上述方法制作多层柔性线路板，相较于现有生产方法的优势：单面基板100采用前揭盖的方式生产，解决现有条件下后揭盖制作无法激光刻的难点；通过前揭盖的生产方式，光标位置采用丝印感光湿膜，内层光标与外层线路一起曝光制作，解决了内层光标位置曝光偏位及曝光不良的问题。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种多层柔性线路板的制作方法，其特征在于：包括以下步骤：

提供双面基板、单面基板、粘接片和覆盖膜，所述双面基板的上下表面分别具有铜层，所述单面基板的上表面具有铜层；

在所述双面基板的表面制作内层图形，使双面基板的上表面形成常规线路区和光标外露区，所述光标外露区呈矩形；

对所述单面基板、粘接片和覆盖膜的揭盖区分别进行冲切，去除不需要的区域，完成揭盖；

将完成揭盖的覆盖膜贴覆在双面基板上；

将对完成揭盖的单面基板、粘接片、贴覆有覆盖膜的双面基板从上至下依次叠层放置，进行叠板，压合形成生产板；

在所述光标外露区丝印湿膜；

在所述生产板上进行贴干膜，对生产板的光标外露区和下表面同时曝光显影蚀刻，使生产板的下表面形成外层线路，光标外露区形成具有预设形状的对位光标，该对位光标与外层线路上的预设对位标记的位置相匹配。

2.如权利要求1所述的多层柔性线路板的制作方法，其特征在于：在所述光标外露区丝印湿膜后还包括步骤：将生产板放入氮气烤箱中预烤，预烤参数：温度为160℃，时间为15min。

3.如权利要求2所述的多层柔性线路板的制作方法，其特征在于：生产板完成预烤在转运过程中，采用白纸和不透光胶垫运转，以防止湿膜在运转的过程中被曝光。

4.如权利要求1所述的多层柔性线路板的制作方法，其特征在于：所述湿膜的厚度为15-25μm。

5.如权利要求1所述的多层柔性线路板的制作方法，其特征在于：所述干膜的厚度大于等于30μm。

6.如权利要求1所述的多层柔性线路板的制作方法，其特征在于：对所述覆盖膜冲切的区域比所述光标外露区的单边大0.1mm。

7.如权利要求1-6任一项所述的多层柔性线路板的制作方法，其特征在于：采用过塑机进行叠板，且叠板过程中，温度控制在130±10℃，速度控制在1±0.2m/min。

8.如权利要求1-6任一项所述的多层柔性线路板的制作方法，其特征在于：在双面基板贴覆盖膜时的温度控制为40-60℃。

9.如权利要求1-6任一项所述的多层柔性线路板的制作方法，其特征在于：压合形成生产板的过程中，压合参数：压合温度为180℃，压合时间为120s；完成压合后将生产板放入烤箱中固化，烤箱参数控制为：烘烤温度为160℃，烘烤时间为60min。

10.一种多层柔性线路板，其特征在于：采用权利要求1-9任一项所述的多层柔性线路板的制作方法制得。

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