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【干貨分享】你知道FPC怎么鉆導(dǎo)通孔嗎？

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人氣：631發(fā)布日期：2024-12-07 09:40【大中小】

FPC（柔性印刷電路板）鉆導(dǎo)通孔是 FPC 制造過(guò)程中的關(guān)鍵步驟。導(dǎo)通孔主要用于連接 FPC 不同層間的線路，通過(guò)鉆孔的方式在絕緣層上形成通道，使得信號(hào)能夠在多層線路之間傳輸，確保電路的連通性。

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(shù)已付實(shí)際應(yīng)用。這些新的鉆孔技術(shù)包括等離子體蝕孔、激光鉆孔、微小孔徑的沖孔、化學(xué)蝕孔等,這些鉆孔技術(shù)比數(shù)控鉆孔更容易滿足卷帶工藝的成孔要求。

01數(shù)控鉆孔

雙面柔性印制板中的鉆孔現(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(jìn)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。

柔性線路板所用鉆頭市場(chǎng)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(qiáng)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(duì)鉆頭狀態(tài)進(jìn)行檢驗(yàn),而且要適當(dāng)提高鉆頭的轉(zhuǎn)速。對(duì)于多層柔性印制板或多層剛?cè)嵊≈瓢宓你@孔要特別細(xì)心。

02沖孔

沖微小孔徑不是新技術(shù),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(lái)加工卷帶的通孔也有不少實(shí)例。但是批量沖孔技術(shù)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(zhǎng)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(yīng)要大,因而模具價(jià)格就很貴,雖然大批量生產(chǎn)對(duì)降低成本有利,但設(shè)備折舊負(fù)擔(dān)大,小批量生產(chǎn)及靈活性無(wú)法與數(shù)控鉆孔相競(jìng)爭(zhēng),所以至今仍無(wú)法普及。
但在最近數(shù)年里,沖孔技術(shù)的模具精密化和數(shù)控鉆孔兩方面都取得了很大的進(jìn)步,沖孔在柔性印制板上的實(shí)際應(yīng)用已十分可行。最新的模具制造技術(shù)可制造能夠沖切基材厚 25um 的無(wú)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(dāng)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(yīng)用于柔性印制板沖孔,數(shù)控鉆孔和沖孔都不能用于盲孔加工。

03激光鉆孔

軟板可以用激光鉆最微細(xì)的通孔,用于柔性印制板鉆通孔的激光鉆孔機(jī)有受激準(zhǔn)分子激光鉆機(jī)、沖擊式二氧化碳激光鉆機(jī)、YAG(釔鋁石榴石)激光鉆機(jī)、氬氣激光鉆機(jī)等。

沖擊式二氧化碳激光鉆機(jī)僅能夠?qū)牡慕^緣層進(jìn)行鉆孔加工,而 YAG 激光鉆機(jī)可以對(duì)基材的絕緣層和銅箔進(jìn)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(jī)進(jìn)行所有的鉆孔加工生產(chǎn)效率不可能很高。一般是首先對(duì)銅箔進(jìn)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(shí)由于上下孔的位置精度可能會(huì)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(wèn)題。該工藝與在下面所敘述的等離子體蝕孔和化學(xué)蝕孔雷同。

目前受激準(zhǔn)分子激光加工的孔是最微細(xì)的。受激準(zhǔn)分子激光是紫外線,直接破壞基底層樹(shù)脂的結(jié)構(gòu),使樹(shù)脂分子離散,產(chǎn)生的熱量極小,所以可以把熱對(duì)孔周?chē)膿p傷程度限制在最小范圍內(nèi),孔壁光滑垂直。如果能把激光束進(jìn)一步縮小的話就能夠加工直徑 10～20um 的孔。當(dāng)然板厚孔徑比越大,濕式鍍銅也就越難。受激準(zhǔn)分子激光技術(shù)鉆孔的問(wèn)題是高分子的分解會(huì)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(duì)表面進(jìn)行清洗以除去炭黑。但是激光加工盲孔時(shí),激光的均勻性也存在一定的問(wèn)題,會(huì)產(chǎn)生竹子狀殘留物。

受激準(zhǔn)分子激光最大的難點(diǎn)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?xì)怏w為激光源,輻射的是紅外線,與受激準(zhǔn)分子激光因熱效應(yīng)而燃燒分解樹(shù)脂分子不同,它屬于熱分解,加工的孔形狀要比受激準(zhǔn)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(zhǔn)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(xué)蝕孔法加工成本高得多,特別單位面積孔數(shù)多時(shí)更是如此。

沖擊式二氧化碳激光要注意的是加工盲孔時(shí),激光只能發(fā)射至銅箔表面,對(duì)表面的有機(jī)物完全不必去除,為了穩(wěn)定清洗銅表面,應(yīng)以化學(xué)蝕刻或等離子體蝕刻作為后處理。從技術(shù)的可能性來(lái)考慮,激光鉆孔工藝用于卷帶工藝基本上沒(méi)有什么困難,但考慮到工序的平衡及設(shè)備的投資所占的比例,它就不占優(yōu)勢(shì),但帶式芯片自動(dòng)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(shí)際的例子。

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