详解FPC线路板工艺流程基础流程

详解FPC线路板工艺流程基础流程

1、开料
由于铜箔来料为已整卷，后工段无法整卷操作，需要将铜箔切割成合适的尺寸。

生产铜箔材料按绝缘材料的类别可分为：聚酰亚胺和聚脂类。

按导电铜箔的类别可分为：压延铜和电解铜。

在铜箔的切割过程中要保持切割尺寸的归整，避免使用正方形尺寸，容易影响后工序的操作不便造成铜箔的报废。

2、钻孔
把刚才切好的铜箔整齐紧密的重叠在一起，由于铜箔材料呈柔软容易变形，需要用压板和垫板压住。不可有上下跳动和左右晃动的现象。

重叠张数：孔直径0.2：单面板：30张；双面板：16张；PI：30张；补强：20张。

                  孔直径0.1：6张；孔直径0.15：8张。

使用压板的目的：a、防止铜箔表面产生毛边；b、钻孔时能起到散热作用；c、可引导钻头进入铜箔的轨道作用；d、对钻头的清洁作用。

通常使用的压板有以下几类，通常使用前两种：

酚醛树脂板：能够起到轨道作用，使钻头在运行过程中不会偏离预定的轨道。

铝合金板：在钻头运行过程中能起到良好的散热作用，但由于其耐热性不佳，加工时容易产生铝溶化在钻头尖部。

纸苯酚板：对钻头磨损性较小。

使用垫板的目的：a、抑制毛边的产生；b、使铜箔能够充分贯通。

钻头直径：0.2mm；进刀速：2.3m/min； 回刀速：20m/min；

转速：172/s；深度补偿：0.4mm；一般使用2W次，以进刀1次和回刀1次算1次。

3、沉铜、镀铜
镀铜有两个步骤：沉镀铜（化学镀）和电镀铜；其目的最主要的是在覆铜板的过孔孔壁镀上铜后导通两面铜箔的回路（中间PI绝缘)。沉镀铜又名PTH，即在不外加电流的情况下，通过电镀液的自催化性（钯和铜原子做催化剂）发生氧化还原，使铜离子镀在经过活化处理的孔壁及铜箔表面的过程；

沉镀铜的具体过程为：

1）除油（原使用稀NaOH溶液，现更换成DI水，效果差别不大，且能防止碱破坏胶层的黏性）

2）三水洗（纯水、热水、纯水）

3）PI 调整（咬蚀孔壁的PI部分，增强镀层附着性)

4）三水洗（无热水）

5）整孔（使孔壁易吸附钯胶体，网上说其中有正负电荷的转换，无证实)

6）三水洗

7）微蚀（粗化铜面，增强镀层附着性）

8）二水洗

9）预浸（与活化缸溶液同，防止污染活化缸)

10）活化（使钯胶体附着在孔壁；因为铜不能直接附着在PI上，钯是镀层介质）

11）二纯水洗

12）加速（将钯离子还原成钯原子）

13）三水洗

14）沉铜（通过化学反应使铜沉积在孔壁及铜箔面)

15）二水洗

16）浸酸(柠檬酸溶液，防氧化处理）

17）下工序电镀铜

沉镀铜是很重要的一个工序，里面涉及的化学反应很复杂，需管控严格，由于双面板比较柔软，需要使用夹具固定，并且绷紧。一次一张。否则会造成过孔内厚度不均匀。对各种溶液要常做分析，及时补加或更换药水，渡液浓度必须保持稳定,药水需少量多加，保证镀层的品质。

电镀铜镀铜即提高孔内镀层均匀性，保证整个版面镀层厚度达到一定的要求。其具体工序为：酸洗——电镀——三水洗——防氧化——纯水洗——烘干；

镀铜的工艺品质要求是表面平整镀层厚度均匀，无颗粒、脱皮等外观性不良；孔壁导通性好；镀层厚度控制为表面及孔壁均为8-12um。

4、表面处理
为了得到良好质量的蚀刻图形，提高抗蚀掩膜的附着力，涂布抗腐蚀层之前需对铜箔进行表面处理，去除铜箔表面的氧化物和污染物。如果铜箔表面处理不够干净，那么与抗腐蚀层附着力就差,这样会降低蚀刻工序的合格率。

一般使用磨板机对铜箔进行表面抛光处理，也可用化学清洗的方法进行处理。

5、贴干膜
在加热加压的条件下将干膜贴到铜箔上。贴附的时候不可有折皱、气泡、重叠，以免在曝光的时候造成线路短路断路。

6、曝光
曝光即在紫外光照射下，光引发剂吸收光能分解成游离基，游离基再引发光聚合单体进行聚合交联反应，反应后形成不溶于稀碱溶液的物质。

曝光时菲淋纸要求图形线路清晰，菲淋纸线路不可有短路、断路，模糊不清及异物残留的现象。

注意事项：a、曝光时菲淋纸需与铜箔紧密贴合在一起,以保证线路的清晰；

b、曝光停止后必须马上将产品取出,以免曝光机内的余光造成显影后有余胶；

c、工作条件：无尘(万级或更高)，需在黄光下操作。

室内温湿度：21士2℃ 55土5%

d、需要定期对曝光机进行维护保养，以保证曝光的质量。

7、显影-蚀刻-脱膜
显影：

用化学反映将未被UV光照射过的干膜去除（未被照射过的干膜为需去除的干膜，被照射过的位置会形成一道抗蚀层，为所需要保留的线路），洗掉干膜之后不需要的铜箔就暴露出来了。

蚀刻：

使用蚀刻液将暴露出来的铜箔蚀刻掉，这样就形成了所需要的图形线路（蚀刻液=子液:盐酸=1:3 ）

脱膜：

用化学反应将被照射过的干膜脱掉，使所保留的铜箔暴露出来。一般的蚀刻液分为以下几种:

1）氯化铁蚀刻液：蚀刻速度慢，蚀刻能力低，对设备/场地会造成污染。

2）氯化铜蚀刻液：成本比氯化铁蚀刻液便宜，具有良好的蚀刻系数，若氯化不足，则蚀刻速度较慢，水洗后产生白色氯化亚铜沉淀，若氯化过量，则会产生游离氯气，容易腐蚀蚀刻机的金属部分，冷却后喷嘴容易堵塞，需经常进行清洁。

3）碱性氯化铜蚀刻液：溶液稳定，安全性好，蚀刻速度快，蚀刻能量大，蚀刻系数佳，有机金属抗蚀层除以外均可使用。

使用自己配置的蚀刻液：子液:盐酸=1:3。

蚀刻系数=铜箔厚度/铜箔宽度

蚀刻系数越高则表明蚀刻量越少，蚀刻质量也好。

蚀刻过程中常见问题：

1）蚀刻速度过慢

通常是由于温度低，喷淋压力低或蚀刻液的化学组份不当造成。在以上条件控制在正常范围之内的时候如果蚀刻速度仍然过慢，可能是蚀刻液里的溶铜量较高造成。

2）抗蚀层损坏

当过量的酸存在时，就会发生这种现象。尤其在温度较高的情况下更容易发生。可用氢氧化钠中和或者用水替换部分溶液使之调整过来。

3）铜箔表面有黄色残渣

这种残渣一般是氢氧化铜，它不溶于水。当铜箔被蚀刻或清洗的时候就会残留在板上。

8、铜箔表面清洗
由于铜箔材质比较柔软，容易弯曲变形，一般采取化学处理的方法。清洗剂使用酸性清洗剂，采用喷淋的方式进行清洗。

目的：清除蚀刻后铜箔表面所残留的干膜，使下面的铜箔完全暴露出来。经过清洗后再进行烘烤。

整个过程也是一次性完成。

温度：85℃士5℃ 传速：1.45m/min

9、PI开窗及贴附
PI贴附前需对PI表面进行处理即开窗，清除表面的异物。使用手工对位，将PI与铜箔按照预定位置对好，对位时需保证PI所开的窗口对应铜箔上暴露出来的部分（焊盘、金手指等）。

对位后需用烙铁进行加热固定，防止PI在搬动/拿取的时候PI偏移。再利用热压机将PI与铜箔紧密结合在一起。

热压温度=180℃土10℃

预压：压力：1-5Mpa；时间：3s-15s；

成型：压力：7-15Mpa；时间：80s-180s；

在热压过程中如果出现气泡则说明温度过低，需将温度调高。如果出现溢胶则说明温度过高，需将温度调低。

10、贴附补强
部分产品需要在测试端背面贴附补强，以防止测试端变形或卡口变形/脱落的现象，补强使用手工贴附，对位精度控制在1mm 以内。贴附后需用电烙铁进行加热固定，以防止产品在搬动过程中补强掉落。

烙铁温度：250℃士10℃

补强贴附时不可有偏位/脱落/翘起/褶皱等现象。

11、压制补强
补强上所用的胶为热固型胶，需要用热压的方式将补强固定在FPC上，以防止补强脱落。

热压温度=185℃+5℃；压力=8Mpa；时间=120s土50s。

12、固化
为使PI和补强能够更紧密地与铜箔连结在一起，在压制补强后需对产品进行固化（固化时产品可重叠）。

温度：160℃士5℃；时间：90min。

13、打靶
打出定位孔/对位孔。在经过固化后的产品上打下对位孔，目的是为了后工段操作的方便及对位的精准。

孔直径：2.0mm

14、镀镍金
镀镍金也有电镀和化学镀两种，具体工艺流程，由于金不能直接吸附在铜面，只能吸附于镍层面，镍也是一个镀层介质。镀层厚度一般为2-6um，金厚度0.05-0.2um，根据具体情况设定镀层具体厚度，比如插拔类的FPC，考虑磨损，金层厚度可做0.2um；另外电镀镍金因为要使镀区与铜板剪角处于一个回路中，因此需要拉电镀线连到铜板。

15、印字符（丝印）
由于FPC在后工段作业过程中需要弯折，为保证FPC弯折后丝印不掉落，丝印所用的为附着力很强白色油墨，将FPC在固定位置放好，将所对应的丝印版压在FPC上，丝印版上也有开窗，开窗的位置为丝印所标示的位置，将白色油墨通过丝印版上的开窗口刷在FPC 上。（具体过程跟SMT刷锡膏相同）

16、丝印固化
字符印好以后需要对FPC进行烘烤，以保证油墨能更紧密的附着在FPC上。

放置FPC时需要分开放置，不可将FPC重叠在一起，以免油墨粘在另一张FPC上。

固化温度：160℃+5℃；时间： 90min。

17、剪切成条
由于部分产品使用的FPC连板比较大，在后工段作业时大连板无法操作，所以需要将大连版剪切成两个小板。具体方法就是沿中间分界线将大连板剪切开来。

18、冲导线
目前FPC 所有线路都是连接在一起的，为使电测能够正常进行，需要将FPC金手指处与地线断开。

金手指：

19、电测
电测 FPC的线路是否形成回路，是否导通或断开。

测出的不良需在FPC上面标示：断路：O；短路： S

20、贴胶纸
使用手工对位将双面胶贴附在FPC上的对应位置。

胶纸不可有翘起/偏移/褶皱等现象。

21、冲外型
使用专用模具将FPC的外型冲切出来。

22、外观检验
检验频率：全检； 检验项目：FPC线路是否有短断路，PI是否贴歪，金手指是否翘起等。

23、包装入库 

深亚电子 高精密多层pcb工业级线路板厂家,20年丰富制板经验，提供PCB制板、 PCB设计、BOM配单、 、SMT贴装一站式服务！