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軟板廠FPC柔性電路這些制造工藝，你知道多少？

文章來源：作者：梁波靜查看手機(jī)網(wǎng)址

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人氣：2863發(fā)布日期：2020-07-24 10:47【大中小】

FPC的基本構(gòu)造

單面結(jié)構(gòu)的FPC的基本構(gòu)成。傳統(tǒng)的FPC情況下，銅箔導(dǎo)體固定在介入環(huán)氧樹脂等粘結(jié)劑的聚酰亞胺等基體薄膜上，然后在蝕刻加工而成的電路上覆蓋保護(hù)膜。這種結(jié)構(gòu)使用環(huán)氧樹脂等粘結(jié)劑，由于這種層構(gòu)成的機(jī)械可靠性高，即使現(xiàn)在仍然是常用的標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)之一。

然而環(huán)氧樹脂或者丙烯酸樹脂等粘結(jié)劑的耐熱性比聚酰亞胺樹脂基體膜的耐熱性低，因此它成為決定整個(gè)FPC使用溫度上限的瓶頸(Bottle Neck)。

在這種情況下，有必要排除耐熱性低的粘結(jié)劑的FPC構(gòu)成。這種構(gòu)成既可以使整個(gè)FPC的厚度抑制到最小，大大提高耐彎曲性之類的機(jī)械特性，還有利于形成微細(xì)電路或者多層電路。

僅僅由聚酰亞胺層和導(dǎo)體層構(gòu)成的無粘結(jié)劑覆銅箔板材料已經(jīng)實(shí)用化，它擴(kuò)大了適應(yīng)各種用途材料的選擇范圍。

在FPC中也有雙面貫通孔構(gòu)造或者多層構(gòu)造的FPC。

FPC的雙面電路的基本構(gòu)造與硬質(zhì)PCB大致相同，層間粘結(jié)使用粘結(jié)劑，然而最近的高性能FPC中排除了粘結(jié)劑，僅僅使用聚酰亞胺樹脂構(gòu)成覆銅箔板的事例很多。FPC的多層電路的層構(gòu)成比印制PCB復(fù)雜得多，它們稱為多層剛撓(Multilayer Rigid? Flex)或者多層撓性(MultilayerFlex)等。

層數(shù)增加則會(huì)降低柔軟性，在彎曲用途的部分中減少層數(shù)，或者排除層間的粘結(jié)，則可提高機(jī)械活動(dòng)的自由度。為了制造多層剛撓板，需要經(jīng)過許多加熱工藝，因此所用的材料必須具有高耐熱性?，F(xiàn)在無粘結(jié)劑型的覆銅箔板的使用量正在增加。

FPC技術(shù)動(dòng)向

隨著用途的多樣化和袖珍化，電子設(shè)備中使用的FPC要求高密度電路的同時(shí)，還要求質(zhì)的意義上的高性能化。最近的FPC電路密度的變遷。采用減成法(蝕刻法)可以形成導(dǎo)體節(jié)距為30um以下的單面電路，導(dǎo)體節(jié)距為50um以下的雙面電路也已經(jīng)實(shí)用化。連接雙面電路或者多層電路的導(dǎo)體層間的導(dǎo)通孔徑也越來越小，現(xiàn)在導(dǎo)通孔孔徑100um以下的孔已達(dá)量產(chǎn)規(guī)模。

基于制造母術(shù)的立場(chǎng)，高密度電路的可能制造范圍。根據(jù)電路節(jié)距和導(dǎo)通孔孔徑，高密度電路大致分為三種類型：(1)傳統(tǒng)的FPC；(2)高密度FPC；(3)超高密度FPC。

在傳統(tǒng)的減成法中，節(jié)距150um和導(dǎo)通孔孔徑15 um的FPC已經(jīng)量產(chǎn)化。由于材料或者加工裝置的改善，即使在減成法中也可以加工30um的線路節(jié)距。此外，由于CO2激光或者化學(xué)蝕刻法等工藝的導(dǎo)入，可以實(shí)現(xiàn)50um孔徑的導(dǎo)通孔量產(chǎn)加工，現(xiàn)在量產(chǎn)的大部分高密度FPC都是采用這些技術(shù)加工的。

然而如果節(jié)距25um以下和導(dǎo)通孔孔徑50um以下，即使改良傳統(tǒng)技術(shù)，也難以提高合格率，必須導(dǎo)入新的工藝或者新的材料。現(xiàn)在提出的工藝有各種加工法，但是使用電鑄(濺射)技術(shù)的半加成法是最適用的方法，不僅基本工藝有所不同，而且使用的材料和輔助材料也有所差異。

另一方面，F(xiàn)PC接合技術(shù)的進(jìn)步要求FPC具有更高的可靠性能。隨著電路的高密度化，F(xiàn)PC的性能提出了多樣化和高性能化的要求，這些性能要求在很大程度上依存于電路加工技術(shù)或使用的材料。

FPC制造工藝

軟板廠迄今為止的FPC制造工藝幾乎都是采用減成法(蝕刻法)加工的。通常以覆銅箔板為出發(fā)材料，利用光刻法形成抗蝕層，蝕刻除去不要部分的銅面形成電路導(dǎo)體。由于側(cè)蝕之類的問題，蝕刻法存在著微細(xì)電路的加工限制。

基于減成法的加工困難或者難以維持高合格率微細(xì)電路，人們認(rèn)為半加成法是有效的方法，人們提出了各種半加成法的方案。

利用半加成法的微細(xì)電路加工例。半加成法工藝以聚酰亞胺膜為出發(fā)材料，首先在適當(dāng)?shù)妮d體上澆鑄(涂覆)液狀聚酰亞胺樹脂，形成聚酰亞胺膜。接著利用濺射法在聚酰亞胺基體膜上形成植晶層，再在植晶層上利用光刻法形成電路的逆圖形的抗蝕層圖形，稱為耐鍍層。

在空白部分電鍍形成導(dǎo)體電路。然后除去抗蝕層和不必要的植晶層，形成第一層電路。在第一層電路上涂布感光性的聚酰亞胺樹脂，利用光刻法形成孔，保護(hù)層或者第二層電路層用的絕緣層，再在其上濺射形成植晶層，作為第二層電路的基底導(dǎo)電層。重復(fù)上述工藝，可以形成多層電路。

利用這種半加成法可以加工節(jié)距為5um、導(dǎo)通孔為巾10um的超微細(xì)電路。利用半加成法制作超微細(xì)電路的關(guān)鍵在于用作絕緣層的感光性聚酰亞胺樹脂的性能。

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