李兆慰 吉祥書(shū)
(珠海杰賽科技有限公司,廣東 珠海 519170)
作為電子元器件之間的互連,多層撓性印制板可以滿足多種電氣、電子產(chǎn)品在電路連接方面的需要,適應(yīng)于電子產(chǎn)品輕、薄、短、小、高性能以及高密度安裝的發(fā)展潮流。隨著電子產(chǎn)品向小型多樣化發(fā)展,傳統(tǒng)的平面線路板在空間和安全性上受到較大制約,已經(jīng)不能滿足要求,因此盲槽式的電路板也應(yīng)運(yùn)而生[1]。撓性印制板相對(duì)于剛性印制板具備可撓曲的天然優(yōu)勢(shì),盲槽式的多層撓性印制板更能滿足高密度安裝的需求,近些年航空、航天、軍工領(lǐng)域?qū)τ诖祟惍a(chǎn)品的應(yīng)用越來(lái)越多。本文以一款含盲槽設(shè)計(jì)的12層撓性印制板為例,闡述了一種新的多層撓性印制板盲槽加工的工藝方法,以期能為制作此類產(chǎn)品提供一些借鑒參考。
產(chǎn)品為一款12層撓性印制板,疊構(gòu)如圖1所示。其中CS-L4層、SS-L7層為盲槽設(shè)計(jì),分別露出L4層、L7層圖形;L4、L7線路有信號(hào)傳輸要求,表面處理為鍍薄金,CS-L7層盲孔為信號(hào)屏蔽孔;CS、SS層線路表面處理為鍍厚金。
L4-L5流程:開(kāi)料→內(nèi)光成像→沖孔→內(nèi)層蝕刻檢驗(yàn)→外光成像→鍍薄金→外光成像(只露出導(dǎo)線,干膜蓋入導(dǎo)線0.079 mm)→堿性蝕刻(蝕刻導(dǎo)線)→正常流程。
純膠流程:開(kāi)料→切割(靠近盲槽底部的純膠開(kāi)窗單邊比槽大0.127 mm)→輔料配套。
CS-L7流程:壓合→減銅→鉆孔→等離子處理→沉銅→內(nèi)光成像→酸性蝕刻→外層蝕刻檢驗(yàn)→外光成像1→鍍薄金→堿性蝕刻(只褪膜,不蝕刻)→外光成像2→堿性蝕刻1(蝕刻導(dǎo)線)→外層蝕刻檢驗(yàn)1→配套中心→棕化。
CS-SS流程:壓合→鉆孔→等離子處理→沉銅→外光成像→酸性蝕刻→外層蝕刻檢驗(yàn)→外光成像1→鍍厚金→堿性蝕刻(只褪膜,不蝕刻)→外光成像2→堿性蝕刻1(蝕刻導(dǎo)線)→外層蝕刻檢驗(yàn)1→激光銑盲槽(激光控深開(kāi)蓋)→正常流程。
圖1 產(chǎn)品疊構(gòu)圖
現(xiàn)有流程制作多層撓性板盲槽的主要思路是靠近盲槽底部的純膠開(kāi)窗,層壓形成CS-SS后,通過(guò)激光控深的方式銑穿盲槽上面的撓性蓋子(例如12層撓性印制板,則需銑穿CS-L1、L2-L3兩層芯板以及芯板間的純膠層),然后通過(guò)開(kāi)蓋的方式將銑穿的蓋子揭開(kāi)從而形成盲槽以及露出盲槽底部圖形。此制作方法的控制點(diǎn)在于激光能量的調(diào)整,必須保證激光能量既要銑穿盲槽上的蓋子,又不能銑傷盲槽底部的線路。無(wú)論是CO2激光加工還是UV激光加工,均是通過(guò)激光能量使材料加熱、熔化、氣化,加工過(guò)程因激光能量不均勻而出現(xiàn)切割深度不均勻以及蓋子余厚控制難的問(wèn)題[2]。因此,通過(guò)直接激光控深銑穿撓性層蓋子制作多層撓性印制板盲槽的工藝方法會(huì)存在切割深度過(guò)深導(dǎo)致的銑傷盲槽圖形的問(wèn)題抑或切割深度過(guò)淺導(dǎo)致的PI切不穿開(kāi)蓋拉扯的問(wèn)題。
針對(duì)直接激光控深銑穿撓性層蓋子制作多層撓性印制板盲槽工藝方法存在的不足,本文提出了一種新的多層撓性印制板盲槽的制作方法,靠近盲槽底部的撓性芯板先沿盲槽外形激光銑穿成型,壓合時(shí)盲槽位置貼一張PI保護(hù)膠帶,阻膠的同時(shí)可起到一定的保護(hù)盲槽內(nèi)線路圖形的作用,避免激光對(duì)位誤差或者能量不均勻直接銑傷盲槽內(nèi)線路圖形。激光開(kāi)蓋時(shí)只需控深切斷最上面的撓性蓋板即可,而無(wú)需銑到靠近盲槽層的撓性芯板。優(yōu)化后的疊構(gòu)示意圖如圖2所示。
圖2 盲槽底部貼膠帶保護(hù)
優(yōu)化改善后的制作流程如下:
L2-3、L8-9制作流程:開(kāi)料→內(nèi)光成像→沖孔--內(nèi)層蝕刻檢驗(yàn)→激光銑孔(沿著盲槽邊激光銑斷)→配套中心→棕化。
L4-L5流程:開(kāi)料→內(nèi)光成像→沖孔→內(nèi)層蝕刻檢驗(yàn)→外光成像→鍍薄金→外光成像(只露出導(dǎo)線,干膜蓋入導(dǎo)線0.076 mm)→堿性蝕刻(蝕刻導(dǎo)線)→配套中心→棕化→貼PI保護(hù)膠帶。
CS-L7流程:壓合→減銅→鉆孔→等離子處理→沉銅→內(nèi)光成像→酸性蝕刻→外層蝕刻檢驗(yàn)→外光成像1→鍍薄金→堿性蝕刻(只褪膜,不蝕刻)→外光成像2→堿性蝕刻1(蝕刻導(dǎo)線)→外層蝕刻檢驗(yàn)1→配套中心→棕化→貼PI保護(hù)膠帶。
純膠流程:開(kāi)料→切割(靠近盲槽底部的純膠無(wú)需開(kāi)窗,只切排氣孔)→輔料配套。
其余流程不變。
根據(jù)改善方案在層壓前將靠近盲槽的芯板預(yù)先激光開(kāi)窗,盲槽貼合保護(hù)膠帶重新生產(chǎn)制作了產(chǎn)品板。根據(jù)改善方案制作的成品的盲槽線路表觀以及盲槽側(cè)壁PI的質(zhì)量情況,可以看到?jīng)]有出現(xiàn)激光銑傷盲槽線路、揭蓋PI拉扯分層的缺陷。表1記錄了改善前后的缺陷比例的數(shù)據(jù)對(duì)比,優(yōu)化后的改善效果十分明顯,大大提升了產(chǎn)品的良率見(jiàn)表1。
表1 改善前后的缺陷率對(duì)比
(1)直接激光控深銑穿撓性層蓋子制作多層撓性印制板盲槽的工藝方法因激光能量的不均勻存在激光銑傷盲槽圖形或者PI切不穿開(kāi)蓋分層的問(wèn)題。
(2)通過(guò)在盲槽底部貼合PI保護(hù)膠帶,靠近盲槽的撓性芯板在壓合前切穿,此制作方法可以有效改善激光銑傷盲槽圖形及開(kāi)蓋分層問(wèn)題,可用于制作多層撓性印制板盲槽。
(3)采用新方案制作多層撓性印制板盲槽,在激光控深開(kāi)蓋時(shí),參數(shù)調(diào)整為只需銑穿最上面的撓性芯板,實(shí)際生產(chǎn)需做好首板參數(shù)的確認(rèn)。