FPC的制作工艺流程学习课程

1、 挠性电路（FPC）又称软性电路,是以聚脂薄膜或聚酰亚胺为基材制成的一种具有高度可靠性,绝佳曲挠性的印刷电路。此种电路可随意弯曲,折迭重量轻,体积小,散热性好,安装方便,冲破了传统的互连技术概念。 挠性电路作为一种具有薄,轻,可挠曲等可满足三维组需求特点的新产品,在电子及通讯行业得到日趋重视和广泛的应用。挠性电路板挠性电路板(FPC)(FPC)的特点的特点第1页/共65页第一页，编辑于星期五：十九点 五十四分。挠性电路板挠性电路板(FPC)(FPC)的特点的特点n挠性电路产品类型挠性电路产品类型 单面板、双面开口型 双面板、软硬合板 多层板第2页/共65页第二页，编辑于星期五：十九点 五十四分

2、。挠性电路板挠性电路板(FPC)(FPC)的特点的特点工艺流程第3页/共65页第三页，编辑于星期五：十九点 五十四分。挠性电路板挠性电路板(FPC)(FPC)的特点的特点挠性电路板(FPC)的结构单面板双面板第4页/共65页第四页，编辑于星期五：十九点 五十四分。挠性电路板挠性电路板(FPC)(FPC)的特点的特点第5页/共65页第五页，编辑于星期五：十九点 五十四分。挠性电路板挠性电路板(FPC)(FPC)的特点的特点n板材板材 挠性电路板通常采用聚酰亚胺(Polyimide, PI)或聚酯(Polyester, PET). 在基材制备时不添加增强材料,这些高分子材料中分子链的排布较为紧密.

3、 聚酰亚胺的玻璃化温度(Tg)较高,在多层板制造中若形成粘污难以用常规高锰酸钾去除.第6页/共65页第六页，编辑于星期五：十九点 五十四分。挠性电路板挠性电路板(FPC)(FPC)的特点的特点n孔壁孔壁 挠性电路板的孔壁通常较为光滑,密集的分子结构造成可镀的表面减少. 挠性电路板的孔受外力作用的机会较刚性PCB多,对孔壁铜(基材与化学铜,化学铜与电镀铜)的结合力和延展性要求较高,孔壁品质稍差容易造成缺陷第7页/共65页第七页，编辑于星期五：十九点 五十四分。Shipley 除胶渣工艺第8页/共65页第八页，编辑于星期五：十九点 五十四分。SHIPLEY SHIPLEY CIRCUPOSIT 2

4、00 MLBCIRCUPOSIT 200 MLB系列系列钻孔CIRCUPOSITMLB 膨松剂211二级水洗（逆流）CIRCUPOSITMLB 树脂蚀刻剂 214三级逆流水洗CIRCUPOSITMLB 中和剂 216二级逆流水洗CIRCUPOSIT化学沉铜工序第9页/共65页第九页，编辑于星期五：十九点 五十四分。胶胶 渣渣 的的 由由 来来 钻孔时，树脂与钻嘴，在高速旋转剧烈磨擦的过程中，局部温度上升至200 oC以上，超过树脂的Tg值。致使树脂被软化熔化成为胶糊状而涂满孔壁；冷却后便成了胶渣（Smear).第10页/共65页第十页，编辑于星期五：十九点 五十四分。钻污沾在内层的钻污胶胶 渣

5、渣 的的 由由 来来第11页/共65页第十一页，编辑于星期五：十九点 五十四分。钻孔后胶胶 渣渣 的的 由由 来来第12页/共65页第十二页，编辑于星期五：十九点 五十四分。钻孔后胶胶 渣渣 的的 由由 来来第13页/共65页第十三页，编辑于星期五：十九点 五十四分。胶胶 渣渣 的的 危危 害害1. 对多层板而言，内层导通是靠平环与孔壁连接 的，钻污的存在会阻止这种连接。内层平环平环界面2. 对双面板而言，虽不存在内层连接问题，但孔 壁铜层若建立在不坚固的胶渣上，在热冲击或 机械冲击情况下，易出现拉离问题。第14页/共65页第十四页，编辑于星期五：十九点 五十四分。经过CIRCUPOSIT 2

6、00 去钻污第15页/共65页第十五页，编辑于星期五：十九点 五十四分。除除 胶胶 渣渣 方方 法法 介介 绍绍1. 等离子法（电浆法）2. 碱性高锰酸盐法第16页/共65页第十六页，编辑于星期五：十九点 五十四分。CIRCUPOSITCIRCUPOSITMLB MLB 膨松剂膨松剂 211211 使孔壁上的胶渣得以软化，膨松并渗入树脂聚合后之交联处，从而降低其键结的能量，使易于进行树脂的溶解。第17页/共65页第十七页，编辑于星期五：十九点 五十四分。CIRCUPOSITCIRCUPOSITMLB MLB 除钻污剂除钻污剂 2142145 作用： 高锰酸钾的强氧化性，在高温及强碱的条件下，与

7、 树脂发生化学反应，而分解溶去。5反应原理： 4MnO4- + 有机树脂 + 4OH- 4 MnO4= + CO2 + 2H2O(七价）(六价）第18页/共65页第十八页，编辑于星期五：十九点 五十四分。5 附产物的生成： KMnO4 + OH - K2MnO4 + H2O + O2 K2MnO4 + H2O MnO2 + KOH + O2 MnO2 是一种不溶性的泥渣状沉淀物。5 附产物的再生： 由于工作液中存在MnO2 ,将严重影响槽液的寿命，并影响除胶渣的质量，故必须抑制其浓度，一般控制在低于25g/L的浓度工作。 维持低浓度锰酸根最有效的办法是氧化再生成有用的高锰酸根离子。CIRCUP

8、OSITCIRCUPOSITMLB MLB 除钻污剂除钻污剂 214214第19页/共65页第十九页，编辑于星期五：十九点 五十四分。SHIPLEYSHIPLEY电解再生器电解再生器高锰酸钾槽液A: 不锈钢棒阴极B: 钛网阳极A:B 1:201. 结构截面示意图BA(阴极)B(阳极)H2O2MnO4-MnO4-2第20页/共65页第二十页，编辑于星期五：十九点 五十四分。2. 外观图：SHIPLEYSHIPLEY电解再生器电解再生器第21页/共65页第二十一页，编辑于星期五：十九点 五十四分。3. 再生原理a. 在外加电流及电压下，阳极所形成的氧化反应可将 六价锰酸根离子氧化成七价的高锰酸根离

9、子。2Mn+6 - 2e - 2Mn+74OH - - 4e - 2H2O + O2b. 阴极棒反应: 4H+ + 4e - 3H2c. 操作条件:电流: 0 150A电压: 3 12伏c. 电解再生效果: 理论上，每1AH (安培小时)的电量可将3g的MnO4-2 氧化 成2.2g 的MnO4- .SHIPLEYSHIPLEY电解再生器电解再生器第22页/共65页第二十二页，编辑于星期五：十九点 五十四分。CIRCUPOSITCIRCUPOSITMLBMLB中和剂中和剂 216 2165 酸性强还原剂；5 能将残存在板面或孔壁死角处的二氧化锰或高锰 酸盐中和除去；第23页/共65页第二十三页

10、，编辑于星期五：十九点 五十四分。锰残留物CIRCUPOSITCIRCUPOSITMLBMLB中和剂中和剂 216 216第24页/共65页第二十四页，编辑于星期五：十九点 五十四分。除胶渣后CIRCUPOSITCIRCUPOSITMLBMLB中和剂中和剂 216 216第25页/共65页第二十五页，编辑于星期五：十九点 五十四分。Shipley 化学铜工艺第26页/共65页第二十六页，编辑于星期五：十九点 五十四分。清洁调整剂 C/C3320三级水洗（逆流）微蚀剂 Na P S二级逆流水洗预浸剂 C/P 404活化剂 CAT 44二级逆流水洗加速剂 Acc 19一级水洗化学沉铜剂 C/M 8

11、0二级逆流水洗PI调整剂二级逆流水洗第27页/共65页第二十七页，编辑于星期五：十九点 五十四分。n调整聚酰亚胺表面适合于催化剂的吸附和促进化学铜的附着。调整聚酰亚胺表面适合于催化剂的吸附和促进化学铜的附着。n微蚀孔壁表面以改进后来的化学铜附着。微蚀孔壁表面以改进后来的化学铜附着。n通过增加催化剂的吸附促进铜覆盖率的改善。通过增加催化剂的吸附促进铜覆盖率的改善。第28页/共65页第二十八页，编辑于星期五：十九点 五十四分。n 能有效地除去线路板表面轻微氧化物及轻微污渍能有效地除去线路板表面轻微氧化物及轻微污渍( (如手指印如手指印等等).).n 整孔功能整孔功能: : 对树脂界面活性调整有极好

12、的效果对树脂界面活性调整有极好的效果. .n 调整剂的控制直接影响沉铜的背光效果调整剂的控制直接影响沉铜的背光效果. .第29页/共65页第二十九页，编辑于星期五：十九点 五十四分。第30页/共65页第三十页，编辑于星期五：十九点 五十四分。第31页/共65页第三十一页，编辑于星期五：十九点 五十四分。n酸当量酸当量 - - 槽液强度通过测定酸当量浓度来控制槽液强度通过测定酸当量浓度来控制, ,并依此作适并依此作适当调整当调整. . n铜铜含量含量- - 铜含量随生产的进行而升高铜含量随生产的进行而升高. .当铜含量达到预当铜含量达到预 定值时定值时, ,槽液需作更换槽液需作更换. .n产能产

13、能 - - 根据生产量当产能达到预定值时根据生产量当产能达到预定值时, ,槽液需作更换槽液需作更换. .n温度温度 - - 温度必须控制在规定范围内温度必须控制在规定范围内, ,如果温度太低如果温度太低, ,将降低清将降低清洁洁-调整剂的效果调整剂的效果. .第32页/共65页第三十二页，编辑于星期五：十九点 五十四分。n需保证足够的水洗需保证足够的水洗. .n避避免清洁免清洁-调整剂成分带入到微蚀液中调整剂成分带入到微蚀液中, ,使蚀铜量降低而导使蚀铜量降低而导致铜面结合力变差致铜面结合力变差. .第33页/共65页第三十三页，编辑于星期五：十九点 五十四分。 55 除去板子铜面上的氧化物及

14、其它杂质。除去板子铜面上的氧化物及其它杂质。 55 粗化铜表面，增强铜面与电解铜的齿结能粗化铜表面，增强铜面与电解铜的齿结能力。力。n 作用作用第34页/共65页第三十四页，编辑于星期五：十九点 五十四分。 a. 过硫酸盐系列：过硫酸盐系列： 过硫酸盐：过硫酸盐： 80 -12080 -120 g/lg/l H H2 2SOSO4 4： 2 - 4 %2 - 4 % 温度：温度： 25 - 30 25 - 30 o oC C 时间：时间： 1- 21- 2 反应式：反应式： CuCu0 0 + S + S2 2O O8 82= 2= Cu Cu+ + 2SO + 2SO4 42=2= b. b

15、. 硫酸双氧水系列：硫酸双氧水系列： CuCu0 0 + H + H2 2SOSO4 4 + H + H2 2O O2 2 CuSO CuSO4 4 + 2H + 2H2 2O O 微蚀深度微蚀深度: 40 - 80 40 - 80uu ( 1 - 2 ( 1 - 2umum ) )n 常用的微蚀剂常用的微蚀剂. .第35页/共65页第三十五页，编辑于星期五：十九点 五十四分。第36页/共65页第三十六页，编辑于星期五：十九点 五十四分。第37页/共65页第三十七页，编辑于星期五：十九点 五十四分。微蚀过度通孔剖切图微蚀过度通孔剖切图铜箔内层铜箔 镀铜层基材ABn 微微蚀不足蚀不足 微微蚀不足

16、将导致基铜与铜镀层附着力不良蚀不足将导致基铜与铜镀层附着力不良. . n 微微蚀过度蚀过度 微微蚀过度将导致在通孔出现反常形状蚀过度将导致在通孔出现反常形状( (见见左图点左图点A A和点和点B)B). .这种情况将导致化学铜的这种情况将导致化学铜的额外沉积并出现角裂额外沉积并出现角裂. .n 槽液污染槽液污染 氯氯化物和有机物残渣的带入会降低蚀铜量化物和有机物残渣的带入会降低蚀铜量. .清洁清洁-调整剂后需保证良好的清洗调整剂后需保证良好的清洗. .第38页/共65页第三十八页，编辑于星期五：十九点 五十四分。n H H2 2SOSO4 4 含量含量: : 通过分析控制通过分析控制n 过硫酸

17、盐含量过硫酸盐含量: :通过分析控制通过分析控制n Cu Cu 含量含量：当铜含量达到预定值时当铜含量达到预定值时, ,槽液需做更换槽液需做更换. .n 温温度度：温度上升越高温度上升越高, ,蚀铜量增加越大蚀铜量增加越大. .n 蚀铜量蚀铜量: : 定时检测定时检测. .第39页/共65页第三十九页，编辑于星期五：十九点 五十四分。1. 用用2 2吋吋 x 2 2吋吋的的1.6mm铜箔板。铜箔板。2. 放入放入焗焗炉，用炉，用90 - 100oC焗焗 3030 - 1- 1小时。小时。3. 再放入防潮瓶内再放入防潮瓶内2020分钟分钟。4. 然后用电子天秤称取其原重量然后用电子天秤称取其原重

18、量Wi . .5. 随生产板浸入生产线内的除油缸中，并于微蚀缸后的随生产板浸入生产线内的除油缸中，并于微蚀缸后的 缸缸 取出取出(保证浸蚀的时间跟生产线的程式一样保证浸蚀的时间跟生产线的程式一样) 。6. 放入清洗水缸清洗，并放入放入清洗水缸清洗，并放入焗焗炉焙干约炉焙干约30 - 1小时。小时。7. 再放入防潮瓶内再放入防潮瓶内20分钟分钟 。8. 然后用电子天秤称取其最后重量然后用电子天秤称取其最后重量Wf 。9. 计算：计算： Wi Wf 4(145.73)10. 控制范围为控制范围为40 - 80u (理想范围是理想范围是60u) 。= T微寸(u)蚀铜速度 =第40页/共65页第四十

19、页，编辑于星期五：十九点 五十四分。5简简 介：介： a. a. 早期预活化是将二价锡对非导体底材作预浸着早期预活化是将二价锡对非导体底材作预浸着过程。过程。 b. Shipleyb. Shipley改变传统工艺而闻名于世。改变传统工艺而闻名于世。5作作 用：用： a. a. 防止板子带杂质污物进入昂贵的钯槽。防止板子带杂质污物进入昂贵的钯槽。 b. b. 防止板面太多的水量带入钯槽而导致局部防止板面太多的水量带入钯槽而导致局部水解。水解。5预活化槽与活化槽除了无钯之外，其它完全一致预活化槽与活化槽除了无钯之外，其它完全一致。第41页/共65页第四十一页，编辑于星期五：十九点 五十四分。n 比

20、重比重: : 槽液强度通过测定比重来控制槽液强度通过测定比重来控制. .活化液的比重也活化液的比重也是由预浸液来控制是由预浸液来控制. . n 铜含量铜含量: : 当铜含量达到预定值时槽液需更新当铜含量达到预定值时槽液需更新. .第42页/共65页第四十二页，编辑于星期五：十九点 五十四分。简简 介：介： 55 钯液中的钯液中的Pd，是以，是以SnPd7Cl16胶团存在的。胶团存在的。SnPd7Cl16 的产生的产生 是是 PdCl2与与SnCl2在酸性环境中经一系列的反应而最后产生的。在酸性环境中经一系列的反应而最后产生的。 55 活化工序就是让活化工序就是让SnPd7Cl16 附着在孔壁表

21、面形成进一步反应附着在孔壁表面形成进一步反应 的据点的据点。Shipley Shipley 活化剂活化剂4444特点特点 55 无烟。无腐蚀性烟，操作安全。无烟。无腐蚀性烟，操作安全。 55 对多层板的黑化层冲击小对多层板的黑化层冲击小-不包不包HClHCl。 55 极细的粒子，使金属的沉积细而密，镀层可靠性强。极细的粒子，使金属的沉积细而密，镀层可靠性强。 55 操作稳定，使用寿命长。操作稳定，使用寿命长。操作及控制操作及控制 55 维持亚锡与钯间的精巧平衡，不可鼓气及任何漏气现象存在。维持亚锡与钯间的精巧平衡，不可鼓气及任何漏气现象存在。 55 控制其处理时间，以防活化过强及过弱。控制其处

22、理时间，以防活化过强及过弱。第43页/共65页第四十三页，编辑于星期五：十九点 五十四分。产品名称产品名称PdCl2( g / liter )SnCl2( g / liter )备备 注注CATAPOSIT448190标标准准组组成成CATAPOSIT4490.25350用于二氯化锡用于二氯化锡 的补充的补充CATAPOSIT4488100用于二氯化钯的补充用于二氯化钯的补充防止二氯化锡含量升高防止二氯化锡含量升高活化剂成分比较活化剂成分比较 第44页/共65页第四十四页，编辑于星期五：十九点 五十四分。第45页/共65页第四十五页，编辑于星期五：十九点 五十四分。第46页/共65页第四十六页

23、，编辑于星期五：十九点 五十四分。- 比重的控制相当重要，而比重的控制相当重要，而 C C/ /P P 404404与与CAT44CAT44比重则相互维持比重则相互维持。工序工序使用使用药品药品开缸开缸浓度浓度控制控制项目项目控制范围控制范围过滤过滤加热器加热器温度温度时间时间C C/ /P P 404404270270g/Lg/L比重比重1.13 1.13 1.171.17需要需要TeflonTeflon2525o oC+3C+3o oC C1 1预浸预浸C Cu u 1.5 1.5g/Lg/LC C/ /P P 404 404270g/L270g/L比重比重1.13 1.13 1.171.

24、17需要需要T Tefloneflon4040o oC C 4545o oC C4 4 6 6 CAT 44CAT 443%3%强度强度80 80 110%110%活化活化CuCu 2g/L 2g/L第47页/共65页第四十七页，编辑于星期五：十九点 五十四分。n 水的带入水的带入 胶胶体体PdPd由由额外的氯离子和额外的氯离子和SnSn2+2+维持稳定维持稳定. .如果有水的如果有水的带入带入, ,将会导致胶体将会导致胶体PdPd的分解的分解. .活化液的比重通过活化液的比重通过404404溶液控制溶液控制. .n 氧化氧化 空空气的氧化作用能导致胶体气的氧化作用能导致胶体PdPd的分解的分

25、解, ,因而要注意因而要注意循环过滤系统不能出现漏气循环过滤系统不能出现漏气. . 不不要使用溢流循环要使用溢流循环. . 定时释放过滤器里的空气定时释放过滤器里的空气. .第48页/共65页第四十八页，编辑于星期五：十九点 五十四分。n Pd Pd 含量含量通过分析维持通过分析维持 PdClPdCl2 2 含量含量n Sn Sn 含量含量通过分析维持通过分析维持 SnCl SnCl2 2含量含量n S.G.S.G.通过分析维持氯离子含量通过分析维持氯离子含量 n CuCu含量含量通过分析控制通过分析控制CuCu以及以及 Fe Fe 和和 CrCr的的含量含量. .！活化液由额外的活化液由额外

26、的ClCl和和Sn Sn 2+2+维维持稳定持稳定, ,如果两者之中有一种缺如果两者之中有一种缺少少, , 活化液将是不稳定的活化液将是不稳定的. . 第49页/共65页第四十九页，编辑于星期五：十九点 五十四分。作作 用：用： 55 剥去剥去Pd外层的外层的Sn+4外壳，露出外壳，露出Pd金属；金属； 55 清除松散不实的钯团或钯离子、原子等清除松散不实的钯团或钯离子、原子等。原原 理：理： 55 钯胶团粘附的板子，在经水洗之后，钯胶团粘附的板子，在经水洗之后，Pd粒之外会形成粒之外会形成Sn(OH)4 等外壳。等外壳。 55 Shipley Acc19Shipley Acc19加速剂是加速

27、剂是HBFHBF4 4型加速剂型加速剂 S Sn nClCl2 2 + 2HBF + 2HBF4 4 Sn(BF Sn(BF4 4) )2 2 + 2HCl + 2HCl S Sn n(OH)(OH)4 4 + 4HBF + 4HBF4 4 S Sn n(BF(BF4 4) )4 4 + 4H + 4H2 2O O S Sn n(OH)Cl + 2HBF(OH)Cl + 2HBF4 4 S Sn n(BF(BF4 4) )2 2 + HCl + H + HCl + H2 2O O 55 反应过程宜适可而止反应过程宜适可而止PdSn(OH)4Snu2Snu2Snu2Snu2Snu2Snu2Snu

28、2Snu2Sn(OH)4Sn(OH)4Sn(OH)4Sn(OH)4Sn(OH)4Sn(OH)4第50页/共65页第五十页，编辑于星期五：十九点 五十四分。第51页/共65页第五十一页，编辑于星期五：十九点 五十四分。n 加速过度加速过度 加速过度是由下列原因引起:A) 槽液温度太高, B) 槽液强度太高, C) 处理时间太长 和 D) 加速后水洗时间太长. n 槽液污染槽液污染 Cu含量和氯含量的升高由氯化铜的带入所致.在活化后需保证具有良好的水洗.第52页/共65页第五十二页，编辑于星期五：十九点 五十四分。n 槽液强度槽液强度 - - 槽液强度是分析酸当量浓度槽液强度是分析酸当量浓度. .

29、n CuCu含量含量 - - 当当CuCu含量达到预定值时更换槽液含量达到预定值时更换槽液. .n 产量产量 - -当产当产量达到预定值时更换槽液量达到预定值时更换槽液. . 第53页/共65页第五十三页，编辑于星期五：十九点 五十四分。5组成成份： 硫酸铜、氢氧化钠、甲醛、EDTA(乙二胺四乙酸二钠)。 或罗谢尔盐(四水合酒石酸钾钠)。 5反应式： CuSO4 + 2HCHO + 4NaOH Cu + Na2SO4 + 2HCOONa + 2H2O + H2 第54页/共65页第五十四页，编辑于星期五：十九点 五十四分。l作作用用 立立即启动微细颗粒化学铜的沉积即启动微细颗粒化学铜的沉积.l控控制制 CuCu2+2+, OH, OH- -, HCHO,EDTA, HCHO,EDT