雙面 FPC 制造工藝之柔性電路板鉆導通孔

文章來源：作者：何琴查看手機網(wǎng)址

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人氣：2399發(fā)布日期：2021-12-03 10:03【大中小】

柔性電路板的通孔與剛性印制板一樣也可以用數(shù)控鉆孔,但不適用于卷帶雙面金屬化孔電路的孔加工。隨著電路圖形的高密度化和金屬化孔的小孔徑化,加上數(shù)控鉆孔的孔徑有一定界限,現(xiàn)在許多新的鉆孔技術已付實際應用。這些新的鉆孔技術包括等離子體蝕孔、激光鉆孔、微小孔徑的沖孔、化學蝕孔等,這些鉆孔技術比數(shù)控鉆孔更容易滿足卷帶工藝的成孔要求。柔性印制板的通孔與剛性印制板一樣也可以用數(shù)控鉆孔,但不適用于卷帶雙面金屬化孔電路的孔加工。隨著電路圖形的高密度化和金屬化孔的小孔徑化,加上數(shù)控鉆孔的孔徑有一定界限,現(xiàn)在許多新的鉆孔技術已付實際應用。這些新的鉆孔技術包括等離子體蝕孔、激光鉆孔、微小孔徑的沖孔、化學蝕孔等,這些鉆孔技術比數(shù)控鉆孔更容易滿足卷帶工藝的成孔要求。1.數(shù)控鉆孔

1.通孔

雙面柔性電路板中通的鉆孔現(xiàn)在大部分仍然是用數(shù)控鉆床鉆孔,數(shù)控鉆床與剛性印制板使用的數(shù)控鉆床基本上相同,但鉆孔的條件有所不同。由于柔性印制板很薄,能夠把多片重疊鉆孔,如果鉆孔條件良好的話可以把 10～15 片重疊在一起進行鉆孔。墊板和蓋板可以使用紙基酚醛層壓板或玻纖布環(huán)氧層壓板,也完全可以使用厚 0.2～0.4mm 的鋁板。柔性印制板所用鉆頭市場上有售,剛性印制板鉆孔用的鉆頭及銑外形用的銑刀也可以用于柔性印制板。鉆孔、銑覆蓋膜和增強板的外形等的加工條件基本相同,但由于柔性印制板材料所使用的膠黏劑柔軟,所以十分容易附著在鉆頭上,需要頻繁地對鉆頭狀態(tài)進行檢驗,而且要適當提高鉆頭的轉速。對于多層柔性印制板或多層剛柔印制板的鉆孔要特別細心。

2.沖孔

沖微小孔徑不是新技術,作為大批量生產(chǎn)已有使用。由于卷帶工藝是連續(xù)生產(chǎn),利用沖孔來加工卷帶的通孔也有不少實例。但是批量沖孔技術僅限于沖直徑 0.6～0.8mm 的孔,與數(shù)控鉆床鉆孔相比加工周期長且需要人工操作,由于最初工序加工的尺寸都很大,這樣沖孔的模具也相應要大,因而模具價格就很貴,雖然大批量生產(chǎn)對降低成本有利,但設備折舊負擔大,小批量生產(chǎn)及靈活性無法與數(shù)控鉆孔相競爭,所以至今仍無法普及。但在最近數(shù)年里,沖孔技術的模具精密化和數(shù)控鉆孔兩方面都取得了很大的進步,沖孔在柔性印制板上的實際應用已十分可行。最新的模具制造技術可制造能夠沖切基材厚 25um 的無膠黏劑型覆銅箔層壓板的直徑 75um 的孔,沖孔的可靠性也相當高,如果沖切條件合適甚至還可以沖直徑50um 的孔。沖孔裝置也已數(shù)控化,模具也能小型化,所以能很好地應用于柔性電路板沖孔,數(shù)控鉆孔和沖孔都不能用于盲孔加工。

3.激光鉆孔

用激光可以鉆最微細的通孔,用于柔性印制板鉆通孔的激光鉆孔機有受激準分子激光鉆機、沖擊式二氧化碳激光鉆機、YAG(釔鋁石榴石)激光鉆機、氬氣激光鉆機等。沖擊式二氧化碳激光鉆機僅能夠對基材的絕緣層進行鉆孔加工,而 YAG 激光鉆機可以對基材的絕緣層和銅箔進行鉆孔加工,鉆絕緣層的速度要明顯比鉆銅箔的速度快,僅用同一種激光鉆孔機進行所有的鉆孔加工生產(chǎn)效率不可能很高。一般是首先對銅箔進行蝕刻,先形成孔的圖形,然后去除絕緣層從而形成通孔,這樣激光就能鉆極其微小孔徑的孔。但此時由于上下孔的位置精度可能會制約鉆孔的孔徑。如果是鉆盲孔,只要把一面的銅箔蝕刻掉,不存在上下位置精度問題。該工藝與在下面所敘述的等離子體蝕孔和化學蝕孔雷同。目前受激準分子激光加工的孔是最微細的。

受激準分子激光是紫外線,直接破壞基底層樹脂的結構,使樹脂分子離散,產(chǎn)生的熱量極小,所以可以把熱對孔周圍的損傷程度限制在最小范圍內,孔壁光滑垂直。如果能把激光束進一步縮小的話就能夠加工直徑 10～20um 的孔。當然板厚孔徑比越大,濕式鍍銅也就越難。受激準分子激光技術鉆孔的問題是高分子的分解會產(chǎn)生炭黑附著于孔壁,所以必須采取某些手段在電鍍之前對表面進行清洗以除去炭黑。但是激光加工盲孔時,激光的均勻性也存在一定的問題,會產(chǎn)生竹子狀殘留物。受激準分子激光最大的難點就是鉆孔速度慢,加工成本太高。所以只限于用在高精度、高可靠性微小孔的加工。沖擊式二氧化碳激光一般是用二氧化碳氣體為激光源,輻射的是紅外線,與受激準分子激光因熱效應而燃燒分解樹脂分子不同,它屬于熱分解,加工的孔形狀要比受激準子激光差得多,可以加工的孔徑基本上是 70～100um,但加工速度明顯的比受激準分子激光速度快得多,鉆孔的成本也低得多。即使如此,仍比下面所敘述的等離子體蝕孔法和化學蝕孔法加工成本高得多,特別單位面積孔數(shù)多時更是如此。沖擊式二氧化碳激光要注意的是加工盲孔時,激光只能發(fā)射至銅箔表面,對表面的有機物完全不必去除,為了穩(wěn)定清洗銅表面,應以化學蝕刻或等離子體蝕刻作為后處理。從技術的可能性來考慮,激光鉆孔工藝用于卷帶工藝基本上沒有什么困難,但考慮到工序的平衡及設備的投資所占的比例,它就不占優(yōu)勢,但帶式芯片自動化焊接工藝(TAB,Tape Automated Bonding)寬度狹小,采用卷帶工藝可以提高鉆孔速度,在這方面已經(jīng)有了實際的例子。

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