詳解FPC線路板工藝流程基礎(chǔ)流程

詳解FPC線路板工藝流程基礎(chǔ)流程

1、開料
由于銅箔來料為已整卷，后工段無法整卷操作，需要將銅箔切割成合適的尺寸。

生產(chǎn)銅箔材料按絕緣材料的類別可分為：聚酰亞胺和聚脂類。

按導(dǎo)電銅箔的類別可分為：壓延銅和電解銅。

在銅箔的切割過程中要保持切割尺寸的歸整，避免使用正方形尺寸，容易影響后工序的操作不便造成銅箔的報廢。

2、鉆孔
把剛才切好的銅箔整齊緊密的重疊在一起，由于銅箔材料呈柔軟容易變形，需要用壓板和墊板壓住。不可有上下跳動和左右晃動的現(xiàn)象。

重疊張數(shù)：孔直徑0.2：單面板：30張；雙面板：16張；PI：30張；補強：20張。

                  孔直徑0.1：6張；孔直徑0.15：8張。

使用壓板的目的：a、防止銅箔表面產(chǎn)生毛邊；b、鉆孔時能起到散熱作用；c、可引導(dǎo)鉆頭進入銅箔的軌道作用；d、對鉆頭的清潔作用。

通常使用的壓板有以下幾類，通常使用前兩種：

酚醛樹脂板：能夠起到軌道作用，使鉆頭在運行過程中不會偏離預(yù)定的軌道。

鋁合金板：在鉆頭運行過程中能起到良好的散熱作用，但由于其耐熱性不佳，加工時容易產(chǎn)生鋁溶化在鉆頭尖部。

紙苯酚板：對鉆頭磨損性較小。

使用墊板的目的：a、抑制毛邊的產(chǎn)生；b、使銅箔能夠充分貫通。

鉆頭直徑：0.2mm；進刀速：2.3m/min； 回刀速：20m/min；

轉(zhuǎn)速：172/s；深度補償：0.4mm；一般使用2W次，以進刀1次和回刀1次算1次。

3、沉銅、鍍銅
鍍銅有兩個步驟：沉鍍銅（化學(xué)鍍）和電鍍銅；其目的最主要的是在覆銅板的過孔孔壁鍍上銅后導(dǎo)通兩面銅箔的回路（中間PI絕緣)。沉鍍銅又名PTH，即在不外加電流的情況下，通過電鍍液的自催化性（鈀和銅原子做催化劑）發(fā)生氧化還原，使銅離子鍍在經(jīng)過活化處理的孔壁及銅箔表面的過程；

沉鍍銅的具體過程為：

1）除油（原使用稀NaOH溶液，現(xiàn)更換成DI水，效果差別不大，且能防止堿破壞膠層的黏性）

2）三水洗（純水、熱水、純水）

3）PI 調(diào)整（咬蝕孔壁的PI部分，增強鍍層附著性)

4）三水洗（無熱水）

5）整孔（使孔壁易吸附鈀膠體，網(wǎng)上說其中有正負電荷的轉(zhuǎn)換，無證實)

6）三水洗

7）微蝕（粗化銅面，增強鍍層附著性）

8）二水洗

9）預(yù)浸（與活化缸溶液同，防止污染活化缸)

10）活化（使鈀膠體附著在孔壁；因為銅不能直接附著在PI上，鈀是鍍層介質(zhì)）

11）二純水洗

12）加速（將鈀離子還原成鈀原子）

13）三水洗

14）沉銅（通過化學(xué)反應(yīng)使銅沉積在孔壁及銅箔面)

15）二水洗

16）浸酸(檸檬酸溶液，防氧化處理）

17）下工序電鍍銅

沉鍍銅是很重要的一個工序，里面涉及的化學(xué)反應(yīng)很復(fù)雜，需管控嚴格，由于雙面板比較柔軟，需要使用夾具固定，并且繃緊。一次一張。否則會造成過孔內(nèi)厚度不均勻。對各種溶液要常做分析，及時補加或更換藥水，渡液濃度必須保持穩(wěn)定,藥水需少量多加，保證鍍層的品質(zhì)。

電鍍銅鍍銅即提高孔內(nèi)鍍層均勻性，保證整個版面鍍層厚度達到一定的要求。其具體工序為：酸洗——電鍍——三水洗——防氧化——純水洗——烘干；

鍍銅的工藝品質(zhì)要求是表面平整鍍層厚度均勻，無顆粒、脫皮等外觀性不良；孔壁導(dǎo)通性好；鍍層厚度控制為表面及孔壁均為8-12um。

4、表面處理
為了得到良好質(zhì)量的蝕刻圖形，提高抗蝕掩膜的附著力，涂布抗腐蝕層之前需對銅箔進行表面處理，去除銅箔表面的氧化物和污染物。如果銅箔表面處理不夠干凈，那么與抗腐蝕層附著力就差,這樣會降低蝕刻工序的合格率。

一般使用磨板機對銅箔進行表面拋光處理，也可用化學(xué)清洗的方法進行處理。

5、貼干膜
在加熱加壓的條件下將干膜貼到銅箔上。貼附的時候不可有折皺、氣泡、重疊，以免在曝光的時候造成線路短路斷路。

6、曝光
曝光即在紫外光照射下，光引發(fā)劑吸收光能分解成游離基，游離基再引發(fā)光聚合單體進行聚合交聯(lián)反應(yīng)，反應(yīng)后形成不溶于稀堿溶液的物質(zhì)。

曝光時菲淋紙要求圖形線路清晰，菲淋紙線路不可有短路、斷路，模糊不清及異物殘留的現(xiàn)象。

注意事項：a、曝光時菲淋紙需與銅箔緊密貼合在一起,以保證線路的清晰；

b、曝光停止后必須馬上將產(chǎn)品取出,以免曝光機內(nèi)的余光造成顯影后有余膠；

c、工作條件：無塵(萬級或更高)，需在黃光下操作。

室內(nèi)溫濕度：21士2℃ 55土5%

d、需要定期對曝光機進行維護保養(yǎng)，以保證曝光的質(zhì)量。

7、顯影-蝕刻-脫膜
顯影：

用化學(xué)反映將未被UV光照射過的干膜去除（未被照射過的干膜為需去除的干膜，被照射過的位置會形成一道抗蝕層，為所需要保留的線路），洗掉干膜之后不需要的銅箔就暴露出來了。

蝕刻：

使用蝕刻液將暴露出來的銅箔蝕刻掉，這樣就形成了所需要的圖形線路（蝕刻液=子液:鹽酸=1:3 ）

脫膜：

用化學(xué)反應(yīng)將被照射過的干膜脫掉，使所保留的銅箔暴露出來。一般的蝕刻液分為以下幾種:

1）氯化鐵蝕刻液：蝕刻速度慢，蝕刻能力低，對設(shè)備/場地會造成污染。

2）氯化銅蝕刻液：成本比氯化鐵蝕刻液便宜，具有良好的蝕刻系數(shù)，若氯化不足，則蝕刻速度較慢，水洗后產(chǎn)生白色氯化亞銅沉淀，若氯化過量，則會產(chǎn)生游離氯氣，容易腐蝕蝕刻機的金屬部分，冷卻后噴嘴容易堵塞，需經(jīng)常進行清潔。

3）堿性氯化銅蝕刻液：溶液穩(wěn)定，安全性好，蝕刻速度快，蝕刻能量大，蝕刻系數(shù)佳，有機金屬抗蝕層除以外均可使用。

使用自己配置的蝕刻液：子液:鹽酸=1:3。

蝕刻系數(shù)=銅箔厚度/銅箔寬度

蝕刻系數(shù)越高則表明蝕刻量越少，蝕刻質(zhì)量也好。

蝕刻過程中常見問題：

1）蝕刻速度過慢

通常是由于溫度低，噴淋壓力低或蝕刻液的化學(xué)組份不當造成。在以上條件控制在正常范圍之內(nèi)的時候如果蝕刻速度仍然過慢，可能是蝕刻液里的溶銅量較高造成。

2）抗蝕層損壞

當過量的酸存在時，就會發(fā)生這種現(xiàn)象。尤其在溫度較高的情況下更容易發(fā)生?？捎脷溲趸c中和或者用水替換部分溶液使之調(diào)整過來。

3）銅箔表面有黃色殘渣

這種殘渣一般是氫氧化銅，它不溶于水。當銅箔被蝕刻或清洗的時候就會殘留在板上。

8、銅箔表面清洗
由于銅箔材質(zhì)比較柔軟，容易彎曲變形，一般采取化學(xué)處理的方法。清洗劑使用酸性清洗劑，采用噴淋的方式進行清洗。

目的：清除蝕刻后銅箔表面所殘留的干膜，使下面的銅箔完全暴露出來。經(jīng)過清洗后再進行烘烤。

整個過程也是一次性完成。

溫度：85℃士5℃ 傳速：1.45m/min

9、PI開窗及貼附
PI貼附前需對PI表面進行處理即開窗，清除表面的異物。使用手工對位，將PI與銅箔按照預(yù)定位置對好，對位時需保證PI所開的窗口對應(yīng)銅箔上暴露出來的部分（焊盤、金手指等）。

對位后需用烙鐵進行加熱固定，防止PI在搬動/拿取的時候PI偏移。再利用熱壓機將PI與銅箔緊密結(jié)合在一起。

熱壓溫度=180℃土10℃

預(yù)壓：壓力：1-5Mpa；時間：3s-15s；

成型：壓力：7-15Mpa；時間：80s-180s；

在熱壓過程中如果出現(xiàn)氣泡則說明溫度過低，需將溫度調(diào)高。如果出現(xiàn)溢膠則說明溫度過高，需將溫度調(diào)低。

10、貼附補強
部分產(chǎn)品需要在測試端背面貼附補強，以防止測試端變形或卡口變形/脫落的現(xiàn)象，補強使用手工貼附，對位精度控制在1mm 以內(nèi)。貼附后需用電烙鐵進行加熱固定，以防止產(chǎn)品在搬動過程中補強掉落。

烙鐵溫度：250℃士10℃

補強貼附時不可有偏位/脫落/翹起/褶皺等現(xiàn)象。

11、壓制補強
補強上所用的膠為熱固型膠，需要用熱壓的方式將補強固定在FPC上，以防止補強脫落。

熱壓溫度=185℃+5℃；壓力=8Mpa；時間=120s土50s。

12、固化
為使PI和補強能夠更緊密地與銅箔連結(jié)在一起，在壓制補強后需對產(chǎn)品進行固化（固化時產(chǎn)品可重疊）。

溫度：160℃士5℃；時間：90min。

13、打靶
打出定位孔/對位孔。在經(jīng)過固化后的產(chǎn)品上打下對位孔，目的是為了后工段操作的方便及對位的精準。

孔直徑：2.0mm

14、鍍鎳金
鍍鎳金也有電鍍和化學(xué)鍍兩種，具體工藝流程，由于金不能直接吸附在銅面，只能吸附于鎳層面，鎳也是一個鍍層介質(zhì)。鍍層厚度一般為2-6um，金厚度0.05-0.2um，根據(jù)具體情況設(shè)定鍍層具體厚度，比如插拔類的FPC，考慮磨損，金層厚度可做0.2um；另外電鍍鎳金因為要使鍍區(qū)與銅板剪角處于一個回路中，因此需要拉電鍍線連到銅板。

15、印字符（絲印）
由于FPC在后工段作業(yè)過程中需要彎折，為保證FPC彎折后絲印不掉落，絲印所用的為附著力很強白色油墨，將FPC在固定位置放好，將所對應(yīng)的絲印版壓在FPC上，絲印版上也有開窗，開窗的位置為絲印所標示的位置，將白色油墨通過絲印版上的開窗口刷在FPC 上。（具體過程跟SMT刷錫膏相同）

16、絲印固化
字符印好以后需要對FPC進行烘烤，以保證油墨能更緊密的附著在FPC上。

放置FPC時需要分開放置，不可將FPC重疊在一起，以免油墨粘在另一張FPC上。

固化溫度：160℃+5℃；時間： 90min。

17、剪切成條
由于部分產(chǎn)品使用的FPC連板比較大，在后工段作業(yè)時大連板無法操作，所以需要將大連版剪切成兩個小板。具體方法就是沿中間分界線將大連板剪切開來。

18、沖導(dǎo)線
目前FPC 所有線路都是連接在一起的，為使電測能夠正常進行，需要將FPC金手指處與地線斷開。

金手指：

19、電測
電測 FPC的線路是否形成回路，是否導(dǎo)通或斷開。

測出的不良需在FPC上面標示：斷路：O；短路： S

20、貼膠紙
使用手工對位將雙面膠貼附在FPC上的對應(yīng)位置。

膠紙不可有翹起/偏移/褶皺等現(xiàn)象。

21、沖外型
使用專用模具將FPC的外型沖切出來。

22、外觀檢驗
檢驗頻率：全檢； 檢驗項目：FPC線路是否有短斷路，PI是否貼歪，金手指是否翹起等。

23、包裝入庫 

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