FPC圖形轉(zhuǎn)移線路成形教育資料課件

一、概述………….3二、材料介紹…….4三、線路成形工藝流程及原理….16

前處理…….....17DF貼合/壓著………………..20

露光……….....23

現(xiàn)象………….31

蝕刻………….33

剝離………….35DES其他…….36四、常見(jiàn)異常及原因?qū)Σ叻治觥?37五、設(shè)備立上評(píng)價(jià)項(xiàng)目………….38

六、材料評(píng)價(jià)項(xiàng)目…………39

七、修改履歷………………40一、概述………….31一、概述線路形成是整個(gè)FPC制作的基礎(chǔ)，它是每一個(gè)后續(xù)工段得以進(jìn)行的載體；線路的形成過(guò)程相對(duì)于其他工程，如電鍍等工程來(lái)說(shuō)，相對(duì)簡(jiǎn)單些，只是工段比較多，本文就針對(duì)該工程需要的材料和工程內(nèi)不同工段的基本原理和作用做個(gè)基本的介紹。一、概述線路形成是整個(gè)FPC制作的基礎(chǔ)，它是每一個(gè)后續(xù)工段得2二、材料介紹（一）銅箔基材（常簡(jiǎn)稱為銅箔或基板）包括銅箔和基材（BaseFilm），是將一層薄薄的銅層涂覆粘結(jié)在柔性介質(zhì)薄膜上。A、目前常用的基材（BaseFilm）有兩種：

1.聚酯(POLYESTER)----通常說(shuō)成PET，價(jià)格低廉，電氣和物理性能與聚酰亞胺相似，較耐潮濕，其厚度通常為1~5MIL，適用于-40℃--55℃的工作環(huán)境，但耐高溫較差，決定了它只能適用于簡(jiǎn)單的柔性PCB，不能用于有零組件的FPC板上。二、材料介紹（一）銅箔基材（常簡(jiǎn)稱為銅箔或基板）包括銅箔和基32.聚酰亞胺(POLYIMIDE)----通常說(shuō)成PI，它具有優(yōu)異的耐高溫性能，耐浸焊性可達(dá)260℃、20sec，幾乎應(yīng)用于所有的軍事硬件和要求嚴(yán)格的商用設(shè)備中；PI的耐高溫性能允許進(jìn)行多次焊接和返修；它還具有介電強(qiáng)度高，電氣性能和機(jī)械性能極佳，使最常用的生產(chǎn)FPC和PCB的材料。但易吸潮，價(jià)格貴，其厚度通常為0.5-5Mil。

B、銅箔：按銅箔厚度可分為0.5oz、1oz、2oz，相對(duì)應(yīng)為17.5um、35um、70um；按種類分可分為------壓延銅箔與電解銅箔：

2.聚酰亞胺(POLYIMIDE)----通常說(shuō)成P4電解銅箔----通常用ED表示(electrolyticallydepositedcopper)

特點(diǎn)：用電鍍的方法形成，其銅微粒結(jié)晶狀態(tài)呈垂直狀，利于精細(xì)線路的制作，常用在彎曲性要求較低的FPC板上。電解銅箔晶粒結(jié)構(gòu)圖，其延伸率為4~20%，因其銅微粒結(jié)晶呈垂直針狀，在蝕刻時(shí)容易形成垂直的線條邊緣，另外ED的粗糙的一面與基材的結(jié)合力非常好，有利于焊接工藝。電解銅箔----通常用ED表示(electrolytica5壓延銅箔----通常用RA表示(rolledannealedcopper)

特點(diǎn)：采用厚的銅箔多次重復(fù)壓延而成，具有較高的延展性（延伸率達(dá)6~27%）及耐彎曲性，一般用在耐彎曲的FPC板上。見(jiàn)下晶粒結(jié)構(gòu)：如圖壓延銅箔在壓延的過(guò)程中，銅微粒形成水平軸狀結(jié)晶，具有比電解銅箔更高的延展性；但是這種銅箔在某種微觀程度上對(duì)蝕刻液造成一定的阻擋，且RA的兩面都非常光滑，所以需要進(jìn)行化學(xué)處理以增加與基材的結(jié)合力。就銅箔基材的規(guī)格來(lái)說(shuō)，主要就其厚度而言，南屏常使用的有三種，1oz1mil、1/2oz1mil、1/2oz1/2mil；龍山工廠使用的銅箔種類，主要都是兩面銅箔，厚度一般為1/2oz和1/3oz，PI層也分1mil和1/2mil，不同點(diǎn)在于：內(nèi)層線路：無(wú)需鍍銅；外層線路：不同品目鍍層厚度不一，分23μm和25μm厚；兩面單張：鍍層厚度8μm、15μm和17μm。壓延銅箔----通常用RA表示(rolledanneale6（二）、干膜（DryFilm）A、干膜的組成：水溶性干膜主要是由于其組成中含有機(jī)酸根，會(huì)與強(qiáng)堿反應(yīng)使成為有機(jī)酸的鹽類，可被水溶掉。干膜是由聚酯薄膜、光致抗蝕劑膜及聚乙烯保護(hù)膜三部分組成，結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖：

（二）、干膜（DryFilm）A、干膜的組成：7聚酯薄膜式支持感光膠層的載體，使之突布成膜，通常厚度為25μm左右；聚酯薄膜在曝光后現(xiàn)象前撕去，防止曝光時(shí)的氧氣向抗蝕劑層擴(kuò)散，破壞游離基，引起感光度下降。聚乙烯膜是覆蓋在感光膠層上的保護(hù)膜，防止灰塵等污物沾污干膜，避免在卷膜的每層抗蝕劑膜之間相互粘連，聚乙烯膜一般厚度為25μm左右。光致抗蝕劑膜為干膜的主體，其厚度視其用途不同有若干種規(guī)格。聚酯薄膜式支持感光膠層的載體，使之突布成膜，通常厚度為25μ8B.光致抗蝕劑膜的主要成分和作用

1）粘結(jié)劑：使感光膠各組份結(jié)成膜，起抗蝕劑的骨架作用，在光致聚合過(guò)程中不參與化學(xué)反應(yīng)，一般為聚苯丁樹脂。

2）光聚合單體：是光致抗蝕劑膠膜的主要成分，在光引發(fā)劑的存在下，經(jīng)紫外光照發(fā)生光聚合反應(yīng)，生成體型聚合物，感光部分不溶于顯影液，未曝光部分可通過(guò)顯影除去，從而形成抗蝕圖像，多元醇烯酸酯類及甲基丙烯酸酯類是廣泛應(yīng)用的聚合單體。B.光致抗蝕劑膜的主要成分和作用93）光引發(fā)劑：在320~400nm波長(zhǎng)的紫外光線照射下，光引發(fā)劑吸收紫外光的能量產(chǎn)生游離基，而游離基進(jìn)一步引發(fā)光合單體交聯(lián)，一般使用安息香醚，叔丁基蒽，醌等作為光引發(fā)劑。4）增塑劑：增加均勻性和柔韌性，一般為三乙二醇雙醋酸酯。5）增粘劑：增加與銅表面的化學(xué)結(jié)合力，防止因粘結(jié)不牢引起膠膜起翹、滲鍍，一般為苯并三氮唑。3）光引發(fā)劑：在320~400nm波長(zhǎng)的紫外光線照射下，光引106）熱阻聚劑：阻止熱能對(duì)干膜的聚合作用，一般為甲氧基酚，對(duì)苯二酚7）色料：使干膜呈現(xiàn)鮮艷的顏色，便于檢查和修理，一般為孔雀石綠、蘇丹三等色料8）溶劑：溶解上述各組分，一般為丙酮、酒精等6）熱阻聚劑：阻止熱能對(duì)干膜的聚合作用，一般為甲氧基酚，對(duì)苯11C.干膜的技術(shù)條件

1）外觀：無(wú)氣泡、顆粒、雜質(zhì)；厚度均勻，顏色一致；無(wú)流膠現(xiàn)象，膜卷必須卷繞緊密、整齊，層間對(duì)準(zhǔn)誤差應(yīng)小于1mm。

2）剝離性：揭聚乙烯保護(hù)膜時(shí)，保護(hù)膜不粘連抗蝕層。

3）變色性：曝光前后顏色應(yīng)有明顯的變化。C.干膜的技術(shù)條件12D.干膜的作業(yè)環(huán)境干膜作業(yè)的環(huán)境，需要在黃色照明,通風(fēng)良好,溫濕度控制的無(wú)塵室中操作，以減少污染增進(jìn)阻劑之品質(zhì)。目前我們露光房的溫度要求是21±3℃，濕度的控制范圍是60±15RH%。D.干膜的作業(yè)環(huán)境13（三）、PEN、PETN材（南屏）作用如下：制品表面保護(hù)，防止因清洗不凈剝離槽的藥液導(dǎo)致的補(bǔ)材剝離產(chǎn)生。用于此目的時(shí)一般在DES完了后將其撕離，建議使用PETN材，減低成本。折痕對(duì)策，運(yùn)用于FA薄的品目（1/2OZ，1/2mil，1/3OZ，1/4等）。用于此目的時(shí)一般在電鍍完了后將其撕離，由于過(guò)程中必須經(jīng)過(guò)保膠壓著、烘箱，所以必須使用PEN材料。材質(zhì)：如圖所示：線路成形所需的材料介紹完畢，以下是線路成形的工序介紹。（三）、PEN、PETN材（南屏）作用如下：線路成形所需的材14三、線路成形工藝流程1.概述：線路的成形過(guò)程按照工藝流程可以分為以下幾個(gè)工段：前處理DF貼合蝕刻露光現(xiàn)像剝離線路形成基材三、線路成形工藝流程1.概述：前處理DF貼合蝕刻露光152.銅箔前處理：

首先說(shuō)明銅箔前處理的目的：（1.）去除銅箔表面的氧化層、油污、指印、灰塵顆粒及其它污物；（2.）使銅箔形成微觀粗糙的表面，增大干膜與銅箔表面的接觸面積，增強(qiáng)干膜同銅箔的結(jié)合力。

2.銅箔前處理：16其中結(jié)合力分為機(jī)械力和化學(xué)力兩種：化學(xué)力即界面化學(xué)作用力，包括分子間的范德華力、極性鍵力等，不管是機(jī)械力還是化學(xué)力都需要一定的接觸表面積和接觸角，才能使干膜和銅箔表面之間達(dá)到良好的結(jié)合。

理論上表面粗糙度峰谷值“H”應(yīng)在2~2.5um以內(nèi),峰間的寬度“W”在3~4um之間時(shí),干膜可得到最佳的粘著性（如圖示）,HW其中結(jié)合力分為機(jī)械力和化學(xué)力兩種：HW17銅箔前處理有三種處理方法：機(jī)械清洗、化學(xué)清洗、電解清洗；前處理效果檢查：一般使用水膜破裂試驗(yàn)法，裁剪好1sheet銅箔制品，潔凈水浸濕，45°放置，可見(jiàn)整個(gè)版面有一層連續(xù)的水膜，能保持在15秒鐘不破滅則表明前處理效果好；銅箔前處理有三種處理方法：機(jī)械清洗、化學(xué)清洗、電解清洗；183.DF貼合工程：

A、設(shè)備運(yùn)行的截面圖：南屏單面品銅箔，背面朝外干膜預(yù)熱滾輪上下加熱滾輪聚乙烯膜內(nèi)層及連續(xù)兩面貼合兩面銅箔干膜預(yù)熱滾輪上下加熱滾輪聚乙烯膜兩面單張銅箔干膜預(yù)熱滾輪上下加熱滾輪聚乙烯膜作業(yè)臺(tái)兩面單張DF貼合3.DF貼合工程：南屏單面品銅箔，背面朝外干膜預(yù)熱滾輪上下加19B、DF貼合原理：從干膜上撕下聚乙烯保護(hù)膜，在加熱條件（一定溫度條件下，視不同干膜而定）下將干膜抗蝕劑粘貼在銅箔上，干膜在上述之溫度下達(dá)到其玻璃態(tài)轉(zhuǎn)化點(diǎn)而具有流動(dòng)性及填充性，借助加熱滾輪的壓力和抗蝕劑中膠黏劑的作用而覆蓋銅面。但溫度不可太高，否則會(huì)引起干膜的聚合而造成顯像的困難。壓膜前板子若能預(yù)熱,可增強(qiáng)其附著力。B、DF貼合原理：但溫度不可太高，否則會(huì)引起干膜的聚合而造20C、貼合要求：貼合的三要素：貼合壓力、加熱滾輪溫度、傳送速度；壓力小、貼不牢；壓力大、容易褶皺；溫度低、干膜與銅箔表面結(jié)合力差，在顯影或者電鍍過(guò)程容易起翹和脫落；溫度高、圖像發(fā)脆，耐鍍性變差；完整的貼膜應(yīng)是表面平整、無(wú)皺折、無(wú)氣泡、無(wú)灰塵顆粒等夾雜，為保持工藝的穩(wěn)定性，貼膜后應(yīng)經(jīng)過(guò)15分鐘的冷卻及恢復(fù)期再進(jìn)行曝光。我司干膜貼合信息匯總?cè)鐖D：C、貼合要求：214、露光：

(1.)露光原理：即在紫外光照射下，光引發(fā)劑吸收了光能分解成游離基，游離基再引發(fā)光聚合單體進(jìn)行聚合交聯(lián)反應(yīng)，反應(yīng)后形成不溶于稀堿溶液的體型大分子結(jié)構(gòu)。（2.）露光機(jī)種類按不同分類可分為手動(dòng)和自動(dòng)、平行光與非平行光、LDI鐳射直接曝光。這里需要說(shuō)明的是平行光與非平行光的區(qū)別、如何測(cè)量及評(píng)價(jià)露光機(jī)的平行度。4、露光：這里需要說(shuō)明的是平行光與非平行光的區(qū)別、如何測(cè)量及22平行光與非平行光非平行光與平行光的差異，平行光可降低Under-Cut。其差異點(diǎn)，可見(jiàn)下圖示，顯影后的比較。做細(xì)線路(4mil以下)非得用平行光之曝光機(jī)。現(xiàn)象后制品的SEM圖片平行光與非平行光非平行光與平行光的差異，平行光可降低Unde23如何測(cè)量和評(píng)價(jià)露光機(jī)的平行度定義：從平行度(collimate)字面的意思就是使直向行進(jìn)，而從光的眼光而言則是讓光行進(jìn)同時(shí)垂直于照射面。工具和方法：個(gè)人理解：一種方法是直接使用DF后的制品進(jìn)行曝光，后作SEM分析，察看其斷面形狀即可；另一種理解就是我司現(xiàn)在使用的光量計(jì)測(cè)量照度分布，檢查光量分布是否均勻，按照一定的測(cè)量方法和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。如何測(cè)量和評(píng)價(jià)露光機(jī)的平行度定義：從平行度(collimat24測(cè)量方法和相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)使用光量計(jì)UIT-150/250測(cè)量，等光源穩(wěn)定后將曝光設(shè)置打至手動(dòng)狀態(tài)，在作業(yè)臺(tái)上選擇N（N≥9）個(gè)均勻分布的點(diǎn)（如圖分布）進(jìn)行測(cè)量，記錄相應(yīng)的數(shù)據(jù)即可；露光機(jī)作業(yè)臺(tái)內(nèi)外左右合格基準(zhǔn)：兩個(gè)基準(zhǔn)，其一：(Max-Min)/(Max+Min)×100%≤5%；其二：Min/Max×100%≥95%，后者較為嚴(yán)格，日本現(xiàn)用的標(biāo)準(zhǔn)。測(cè)量方法和相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)使用光量計(jì)UIT-150/250測(cè)量，等25（3.）影響露光質(zhì)量的因素:

①.光源的選擇要求是干膜光譜吸收主峰與光源發(fā)射主峰重疊或大部分重疊；一般鏑燈、高壓汞燈和碘鎵燈是較好的光源，我司使用的水銀燈如下表示：

②.曝光時(shí)間的控制

這是最為重要的因素。曝光不足，抗蝕膜聚合不夠，現(xiàn)象時(shí)膠膜溶脹、變軟，線條不清晰，色澤暗淡甚至脫膠；曝光過(guò)度，將產(chǎn)生現(xiàn)象困難，膠膜發(fā)脆、余膠等問(wèn)題。（3.）影響露光質(zhì)量的因素:26確定最佳曝光時(shí)間的方法：使用光密度膠片（司內(nèi)稱之為段數(shù)膠片orSteptablet）對(duì)干膜進(jìn)行露光，不同干膜廠家會(huì)提出對(duì)應(yīng)的密度，我司使用的光密度膠片有以下幾種級(jí)別：18級(jí)（段）、21級(jí)（段）、25級(jí)（段）等，如下附件所示：我司使用不同干膜所對(duì)應(yīng)的段數(shù)：確定最佳曝光時(shí)間的方法：使用光密度膠片（司內(nèi)稱之為段數(shù)膠片o27嚴(yán)格來(lái)講，以時(shí)間來(lái)計(jì)量曝光是不準(zhǔn)確的，因?yàn)楣庠磸?qiáng)度是隨電壓改變而波動(dòng)，隨燈的老化而下降的。為使每次曝光能量相同，必須使用光能量積分儀來(lái)計(jì)量曝光。我司使用的光量計(jì)有兩種：UIT-150、UIT-250，通過(guò)每周定期檢測(cè)實(shí)測(cè)光量來(lái)控制曝光時(shí)間的穩(wěn)定性；

③.露光底片的質(zhì)量主要表現(xiàn)在光密度和尺寸穩(wěn)定性兩方面。光密度表示為透光部位的光密度要越小越好，最小值小于0.2；不透光部位光密度越大越好，最大值要大于4.0（如前steptablet中的density值）；尺寸穩(wěn)定性隨環(huán)境的溫度和貯存時(shí)間而變化，故需注意膠片保存環(huán)境的溫濕度；

嚴(yán)格來(lái)講，以時(shí)間來(lái)計(jì)量曝光是不準(zhǔn)確的，因?yàn)楣庠磸?qiáng)度是隨電壓改28④.廓清率設(shè)定（clearanceset）意為露光底片與制品之間的距離，不同場(chǎng)合設(shè)定值不同；廓清率設(shè)置過(guò)大，平行光狹縫散射或衍射，使得不曝光部位感光，導(dǎo)致導(dǎo)體寬幅過(guò)大或現(xiàn)象不盡；廓清率設(shè)置過(guò)小，在自動(dòng)運(yùn)行過(guò)程中因制品折皺變形等導(dǎo)致真空吸著異?；蚣?xì)小異物轉(zhuǎn)寫。⑤畫像處理精度我司控制的畫像處理精度和回?cái)?shù)分些是5μm以內(nèi)和5回以內(nèi)，避免露光偏移的出現(xiàn)。⑥除此以外，曝光機(jī)的真空系統(tǒng)和真空曝光框架材料的選擇，也影響曝光成像的質(zhì)量。④.廓清率設(shè)定（clearanceset）意為露光底295、現(xiàn)象：

原理：利用稀堿溶液與光致抗蝕劑中未曝光部分的活性基團(tuán)（羧基）反應(yīng)，生成可溶性的物質(zhì)溶于水，而曝光部分的干膜不發(fā)生溶解。

藥液及條件：1%NaCO3，建浴時(shí)使用純水建浴，最佳的現(xiàn)象條件是最小現(xiàn)象時(shí)間（BP）的1.5-2.5倍，實(shí)際生產(chǎn)中再根據(jù)所需密著性進(jìn)行調(diào)整；因干膜溶解如堿液后會(huì)產(chǎn)生一定的泡沫，故需要定量添加適量的消泡劑，我司使用的消泡劑匯總?cè)鐖D：

BP測(cè)試方法：使用該個(gè)工程的銅板，DF貼合后于DES現(xiàn)象，裁剪為約300mm長(zhǎng)，根據(jù)現(xiàn)象槽長(zhǎng)度，僅留用約3列噴嘴的現(xiàn)象有效長(zhǎng)度，其余位置使用邪魔板遮蔽，粗略計(jì)算干膜的BP或根據(jù)廠家給出的BP設(shè)定初始測(cè)試速度，按0.5m/min的速度遞增減，直至銅板上的干膜剛好被完全洗掉，記錄此時(shí)速度，根據(jù)：BP=現(xiàn)象有效長(zhǎng)度/干膜剛好被完全洗干凈的速度*60s；得出該現(xiàn)象槽的BP時(shí)間。5、現(xiàn)象：被完全洗掉，記錄此時(shí)速度，根據(jù)：BP=現(xiàn)象有效長(zhǎng)度305、現(xiàn)象：

影響現(xiàn)象效果的因素：現(xiàn)象時(shí)間的有效控制（1.5-2.5倍BP）、噴淋壓力（0.15Mpa左右）、噴淋搖擺頻度（30回/min）、滾輪間距和清潔程度、噴嘴形狀及噴淋形狀等。經(jīng)過(guò)顯影后的線路板即使有部分顯影不完全或殘留也不易檢查出來(lái)，通常采用氯化銅試驗(yàn)來(lái)測(cè)試：將顯影后的板子放入氯化銅稀溶液中，少時(shí)取出，裸露出來(lái)的銅箔表面會(huì)變成深棕色的氫氧化亞銅，當(dāng)未完全顯影有部分殘留時(shí)用肉眼就能非常清楚的檢查出來(lái)。5、現(xiàn)象：316、蝕刻：

原理：在蝕刻過(guò)程中，氯化銅中的二價(jià)銅具有氧化性，能將印制電路板面上的銅氧化成一價(jià)銅，其化學(xué)反應(yīng)如下：Cu+CuCl2→Cu2Cl2，在有H2O2存在的情況下：

Cu2Cl2+2HCl+H2O2→2CuCl2+2H2O

影響蝕刻速度的因素：影響蝕刻速率的因素較多，但影響較大的是蝕刻液中的氯離子、一價(jià)銅的含量，蝕刻液的溫度及二價(jià)銅的濃度等；

①氯離子的影響：我司通過(guò)滴定柜控制鹽酸濃度來(lái)控制氯離子的含量，在蝕刻反應(yīng)過(guò)程中，生成Cu2Cl2不易溶于水，而在銅的表面生成一層氯化亞銅膜，阻止了反應(yīng)進(jìn)行。但過(guò)量的氯離子能與Cu2Cl2絡(luò)合形成可溶性絡(luò)離子[CuCl3]2-從銅表面溶解下來(lái)，從而提高了蝕刻速率；6、蝕刻：326、蝕刻：

②一價(jià)銅和二價(jià)銅的含量比例：在蝕刻過(guò)程中，隨著化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行，就會(huì)形成一價(jià)銅，微量的一價(jià)銅存在蝕刻液內(nèi)，會(huì)顯著的降低蝕刻速率，而隨著反應(yīng)的進(jìn)行，當(dāng)銅含量達(dá)到一定濃度時(shí)，蝕刻速率就會(huì)下降；要保持恒定的蝕刻速率就必須控制蝕刻液內(nèi)的含銅量；我司通過(guò)控制ORP（氧化還原電位）550-700mv來(lái)平衡一價(jià)銅和二價(jià)銅的比例；

③蝕刻液溫度：最好溫度控制在45-55℃。當(dāng)然溫度升高，蝕刻速率增加，但溫度過(guò)高會(huì)引起鹽酸過(guò)多的揮發(fā)，導(dǎo)致溶液組分比例失調(diào)；

④二價(jià)銅濃度：銅濃度在240-280g/L之間可以維持一個(gè)比較穩(wěn)定的蝕刻速度和循環(huán)狀態(tài)。6、蝕刻：337、剝離：

原理：使用3%-5%的NaOH強(qiáng)堿使得干膜膨脹發(fā)軟，破壞干膜與銅張板之間的結(jié)合力最后脫離銅板表面。

條件設(shè)定：通過(guò)確認(rèn)LP（最小剝離時(shí)間），按照2倍LP時(shí)間來(lái)設(shè)定速度；LP確認(rèn)方法：G2text板露光現(xiàn)象后，某個(gè)速度在剝離槽內(nèi)流動(dòng)，記錄剛好被完全剝離干凈的距離，根據(jù)LP=剛好完全剝離的距離/流動(dòng)速度*60s得出結(jié)果；

影響因素：①藥液濃度和溫度，如下圖：②藥液噴淋壓力和噴嘴形態(tài):壓力越大剝離時(shí)間越短，但考慮到制品被沖壓變形，一般考慮為0.25MPa以下；7、剝離：②藥液噴淋壓力和噴嘴形態(tài):壓力越大剝離時(shí)間越短，但348、其他藥槽作用：

現(xiàn)象后水洗：保證水洗溫度在30℃以下，保證水洗的時(shí)間是現(xiàn)象時(shí)間的1/2以上，理想狀態(tài)是和現(xiàn)象時(shí)間同等；現(xiàn)象水洗不足容易導(dǎo)致現(xiàn)象液清洗不盡，在酸性環(huán)境下再DF化；

蝕刻后酸洗：目的是將蝕刻后線路側(cè)壁上的氯化銅殘液和蝕刻液與曝光干膜混合產(chǎn)生的黑色油污物去除；酸洗效果不足的情況下，會(huì)導(dǎo)致剝離液沉淀無(wú)和黑色油污物析出，影響剝離效果；

剝離后酸洗：酸堿中和，去除表面附著堿液，并對(duì)線路成形后的板面進(jìn)行微蝕刻處理；

防銹槽：防止氧化變色；但防銹層厚度與CF的接著強(qiáng)度呈反比，故防銹膜厚管理范圍：33-38*10-10m；液溫20℃時(shí)，處理時(shí)間控制在25-30s，25-30℃時(shí)，處理時(shí)間控制在10-20s；防銹后水洗：為了防止變色，防銹后水洗需使用純水，保證最后一道純水洗的電導(dǎo)率在5μs/cm以下。8、其他藥槽作用：防銹后水洗：為了防止變色，防銹后水洗需使用35一、概述………….3二、材料介紹…….4三、線路成形工藝流程及原理….16

前處理…….....17DF貼合/壓著………………..20

露光……….....23

現(xiàn)象………….31

蝕刻………….33

剝離………….35DES其他…….36四、常見(jiàn)異常及原因?qū)Σ叻治觥?37五、設(shè)備立上評(píng)價(jià)項(xiàng)目………….38

六、材料評(píng)價(jià)項(xiàng)目…………39

七、修改履歷………………40一、概述………….336一、概述線路形成是整個(gè)FPC制作的基礎(chǔ)，它是每一個(gè)后續(xù)工段得以進(jìn)行的載體；線路的形成過(guò)程相對(duì)于其他工程，如電鍍等工程來(lái)說(shuō)，相對(duì)簡(jiǎn)單些，只是工段比較多，本文就針對(duì)該工程需要的材料和工程內(nèi)不同工段的基本原理和作用做個(gè)基本的介紹。一、概述線路形成是整個(gè)FPC制作的基礎(chǔ)，它是每一個(gè)后續(xù)工段得37二、材料介紹（一）銅箔基材（常簡(jiǎn)稱為銅箔或基板）包括銅箔和基材（BaseFilm），是將一層薄薄的銅層涂覆粘結(jié)在柔性介質(zhì)薄膜上。A、目前常用的基材（BaseFilm）有兩種：

1.聚酯(POLYESTER)----通常說(shuō)成PET，價(jià)格低廉，電氣和物理性能與聚酰亞胺相似，較耐潮濕，其厚度通常為1~5MIL，適用于-40℃--55℃的工作環(huán)境，但耐高溫較差，決定了它只能適用于簡(jiǎn)單的柔性PCB，不能用于有零組件的FPC板上。二、材料介紹（一）銅箔基材（常簡(jiǎn)稱為銅箔或基板）包括銅箔和基382.聚酰亞胺(POLYIMIDE)----通常說(shuō)成PI，它具有優(yōu)異的耐高溫性能，耐浸焊性可達(dá)260℃、20sec，幾乎應(yīng)用于所有的軍事硬件和要求嚴(yán)格的商用設(shè)備中；PI的耐高溫性能允許進(jìn)行多次焊接和返修；它還具有介電強(qiáng)度高，電氣性能和機(jī)械性能極佳，使最常用的生產(chǎn)FPC和PCB的材料。但易吸潮，價(jià)格貴，其厚度通常為0.5-5Mil。

B、銅箔：按銅箔厚度可分為0.5oz、1oz、2oz，相對(duì)應(yīng)為17.5um、35um、70um；按種類分可分為------壓延銅箔與電解銅箔：

2.聚酰亞胺(POLYIMIDE)----通常說(shuō)成P39電解銅箔----通常用ED表示(electrolyticallydepositedcopper)

特點(diǎn)：用電鍍的方法形成，其銅微粒結(jié)晶狀態(tài)呈垂直狀，利于精細(xì)線路的制作，常用在彎曲性要求較低的FPC板上。電解銅箔晶粒結(jié)構(gòu)圖，其延伸率為4~20%，因其銅微粒結(jié)晶呈垂直針狀，在蝕刻時(shí)容易形成垂直的線條邊緣，另外ED的粗糙的一面與基材的結(jié)合力非常好，有利于焊接工藝。電解銅箔----通常用ED表示(electrolytica40壓延銅箔----通常用RA表示(rolledannealedcopper)

特點(diǎn)：采用厚的銅箔多次重復(fù)壓延而成，具有較高的延展性（延伸率達(dá)6~27%）及耐彎曲性，一般用在耐彎曲的FPC板上。見(jiàn)下晶粒結(jié)構(gòu)：如圖壓延銅箔在壓延的過(guò)程中，銅微粒形成水平軸狀結(jié)晶，具有比電解銅箔更高的延展性；但是這種銅箔在某種微觀程度上對(duì)蝕刻液造成一定的阻擋，且RA的兩面都非常光滑，所以需要進(jìn)行化學(xué)處理以增加與基材的結(jié)合力。就銅箔基材的規(guī)格來(lái)說(shuō)，主要就其厚度而言，南屏常使用的有三種，1oz1mil、1/2oz1mil、1/2oz1/2mil；龍山工廠使用的銅箔種類，主要都是兩面銅箔，厚度一般為1/2oz和1/3oz，PI層也分1mil和1/2mil，不同點(diǎn)在于：內(nèi)層線路：無(wú)需鍍銅；外層線路：不同品目鍍層厚度不一，分23μm和25μm厚；兩面單張：鍍層厚度8μm、15μm和17μm。壓延銅箔----通常用RA表示(rolledanneale41（二）、干膜（DryFilm）A、干膜的組成：水溶性干膜主要是由于其組成中含有機(jī)酸根，會(huì)與強(qiáng)堿反應(yīng)使成為有機(jī)酸的鹽類，可被水溶掉。干膜是由聚酯薄膜、光致抗蝕劑膜及聚乙烯保護(hù)膜三部分組成，結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖：

（二）、干膜（DryFilm）A、干膜的組成：42聚酯薄膜式支持感光膠層的載體，使之突布成膜，通常厚度為25μm左右；聚酯薄膜在曝光后現(xiàn)象前撕去，防止曝光時(shí)的氧氣向抗蝕劑層擴(kuò)散，破壞游離基，引起感光度下降。聚乙烯膜是覆蓋在感光膠層上的保護(hù)膜，防止灰塵等污物沾污干膜，避免在卷膜的每層抗蝕劑膜之間相互粘連，聚乙烯膜一般厚度為25μm左右。光致抗蝕劑膜為干膜的主體，其厚度視其用途不同有若干種規(guī)格。聚酯薄膜式支持感光膠層的載體，使之突布成膜，通常厚度為25μ43B.光致抗蝕劑膜的主要成分和作用

1）粘結(jié)劑：使感光膠各組份結(jié)成膜，起抗蝕劑的骨架作用，在光致聚合過(guò)程中不參與化學(xué)反應(yīng)，一般為聚苯丁樹脂。

2）光聚合單體：是光致抗蝕劑膠膜的主要成分，在光引發(fā)劑的存在下，經(jīng)紫外光照發(fā)生光聚合反應(yīng)，生成體型聚合物，感光部分不溶于顯影液，未曝光部分可通過(guò)顯影除去，從而形成抗蝕圖像，多元醇烯酸酯類及甲基丙烯酸酯類是廣泛應(yīng)用的聚合單體。B.光致抗蝕劑膜的主要成分和作用443）光引發(fā)劑：在320~400nm波長(zhǎng)的紫外光線照射下，光引發(fā)劑吸收紫外光的能量產(chǎn)生游離基，而游離基進(jìn)一步引發(fā)光合單體交聯(lián)，一般使用安息香醚，叔丁基蒽，醌等作為光引發(fā)劑。4）增塑劑：增加均勻性和柔韌性，一般為三乙二醇雙醋酸酯。5）增粘劑：增加與銅表面的化學(xué)結(jié)合力，防止因粘結(jié)不牢引起膠膜起翹、滲鍍，一般為苯并三氮唑。3）光引發(fā)劑：在320~400nm波長(zhǎng)的紫外光線照射下，光引456）熱阻聚劑：阻止熱能對(duì)干膜的聚合作用，一般為甲氧基酚，對(duì)苯二酚7）色料：使干膜呈現(xiàn)鮮艷的顏色，便于檢查和修理，一般為孔雀石綠、蘇丹三等色料8）溶劑：溶解上述各組分，一般為丙酮、酒精等6）熱阻聚劑：阻止熱能對(duì)干膜的聚合作用，一般為甲氧基酚，對(duì)苯46C.干膜的技術(shù)條件

1）外觀：無(wú)氣泡、顆粒、雜質(zhì)；厚度均勻，顏色一致；無(wú)流膠現(xiàn)象，膜卷必須卷繞緊密、整齊，層間對(duì)準(zhǔn)誤差應(yīng)小于1mm。

2）剝離性：揭聚乙烯保護(hù)膜時(shí)，保護(hù)膜不粘連抗蝕層。

3）變色性：曝光前后顏色應(yīng)有明顯的變化。C.干膜的技術(shù)條件47D.干膜的作業(yè)環(huán)境干膜作業(yè)的環(huán)境，需要在黃色照明,通風(fēng)良好,溫濕度控制的無(wú)塵室中操作，以減少污染增進(jìn)阻劑之品質(zhì)。目前我們露光房的溫度要求是21±3℃，濕度的控制范圍是60±15RH%。D.干膜的作業(yè)環(huán)境48（三）、PEN、PETN材（南屏）作用如下：制品表面保護(hù)，防止因清洗不凈剝離槽的藥液導(dǎo)致的補(bǔ)材剝離產(chǎn)生。用于此目的時(shí)一般在DES完了后將其撕離，建議使用PETN材，減低成本。折痕對(duì)策，運(yùn)用于FA薄的品目（1/2OZ，1/2mil，1/3OZ，1/4等）。用于此目的時(shí)一般在電鍍完了后將其撕離，由于過(guò)程中必須經(jīng)過(guò)保膠壓著、烘箱，所以必須使用PEN材料。材質(zhì)：如圖所示：線路成形所需的材料介紹完畢，以下是線路成形的工序介紹。（三）、PEN、PETN材（南屏）作用如下：線路成形所需的材49三、線路成形工藝流程1.概述：線路的成形過(guò)程按照工藝流程可以分為以下幾個(gè)工段：前處理DF貼合蝕刻露光現(xiàn)像剝離線路形成基材三、線路成形工藝流程1.概述：前處理DF貼合蝕刻露光502.銅箔前處理：

首先說(shuō)明銅箔前處理的目的：（1.）去除銅箔表面的氧化層、油污、指印、灰塵顆粒及其它污物；（2.）使銅箔形成微觀粗糙的表面，增大干膜與銅箔表面的接觸面積，增強(qiáng)干膜同銅箔的結(jié)合力。

2.銅箔前處理：51其中結(jié)合力分為機(jī)械力和化學(xué)力兩種：化學(xué)力即界面化學(xué)作用力，包括分子間的范德華力、極性鍵力等，不管是機(jī)械力還是化學(xué)力都需要一定的接觸表面積和接觸角，才能使干膜和銅箔表面之間達(dá)到良好的結(jié)合。

理論上表面粗糙度峰谷值“H”應(yīng)在2~2.5um以內(nèi),峰間的寬度“W”在3~4um之間時(shí),干膜可得到最佳的粘著性（如圖示）,HW其中結(jié)合力分為機(jī)械力和化學(xué)力兩種：HW52銅箔前處理有三種處理方法：機(jī)械清洗、化學(xué)清洗、電解清洗；前處理效果檢查：一般使用水膜破裂試驗(yàn)法，裁剪好1sheet銅箔制品，潔凈水浸濕，45°放置，可見(jiàn)整個(gè)版面有一層連續(xù)的水膜，能保持在15秒鐘不破滅則表明前處理效果好；銅箔前處理有三種處理方法：機(jī)械清洗、化學(xué)清洗、電解清洗；533.DF貼合工程：

A、設(shè)備運(yùn)行的截面圖：南屏單面品銅箔，背面朝外干膜預(yù)熱滾輪上下加熱滾輪聚乙烯膜內(nèi)層及連續(xù)兩面貼合兩面銅箔干膜預(yù)熱滾輪上下加熱滾輪聚乙烯膜兩面單張銅箔干膜預(yù)熱滾輪上下加熱滾輪聚乙烯膜作業(yè)臺(tái)兩面單張DF貼合3.DF貼合工程：南屏單面品銅箔，背面朝外干膜預(yù)熱滾輪上下加54B、DF貼合原理：從干膜上撕下聚乙烯保護(hù)膜，在加熱條件（一定溫度條件下，視不同干膜而定）下將干膜抗蝕劑粘貼在銅箔上，干膜在上述之溫度下達(dá)到其玻璃態(tài)轉(zhuǎn)化點(diǎn)而具有流動(dòng)性及填充性，借助加熱滾輪的壓力和抗蝕劑中膠黏劑的作用而覆蓋銅面。但溫度不可太高，否則會(huì)引起干膜的聚合而造成顯像的困難。壓膜前板子若能預(yù)熱,可增強(qiáng)其附著力。B、DF貼合原理：但溫度不可太高，否則會(huì)引起干膜的聚合而造55C、貼合要求：貼合的三要素：貼合壓力、加熱滾輪溫度、傳送速度；壓力小、貼不牢；壓力大、容易褶皺；溫度低、干膜與銅箔表面結(jié)合力差，在顯影或者電鍍過(guò)程容易起翹和脫落；溫度高、圖像發(fā)脆，耐鍍性變差；完整的貼膜應(yīng)是表面平整、無(wú)皺折、無(wú)氣泡、無(wú)灰塵顆粒等夾雜，為保持工藝的穩(wěn)定性，貼膜后應(yīng)經(jīng)過(guò)15分鐘的冷卻及恢復(fù)期再進(jìn)行曝光。我司干膜貼合信息匯總?cè)鐖D：C、貼合要求：564、露光：

(1.)露光原理：即在紫外光照射下，光引發(fā)劑吸收了光能分解成游離基，游離基再引發(fā)光聚合單體進(jìn)行聚合交聯(lián)反應(yīng)，反應(yīng)后形成不溶于稀堿溶液的體型大分子結(jié)構(gòu)。（2.）露光機(jī)種類按不同分類可分為手動(dòng)和自動(dòng)、平行光與非平行光、LDI鐳射直接曝光。這里需要說(shuō)明的是平行光與非平行光的區(qū)別、如何測(cè)量及評(píng)價(jià)露光機(jī)的平行度。4、露光：這里需要說(shuō)明的是平行光與非平行光的區(qū)別、如何測(cè)量及57平行光與非平行光非平行光與平行光的差異，平行光可降低Under-Cut。其差異點(diǎn)，可見(jiàn)下圖示，顯影后的比較。做細(xì)線路(4mil以下)非得用平行光之曝光機(jī)?，F(xiàn)象后制品的SEM圖片平行光與非平行光非平行光與平行光的差異，平行光可降低Unde58如何測(cè)量和評(píng)價(jià)露光機(jī)的平行度定義：從平行度(collimate)字面的意思就是使直向行進(jìn)，而從光的眼光而言則是讓光行進(jìn)同時(shí)垂直于照射面。工具和方法：個(gè)人理解：一種方法是直接使用DF后的制品進(jìn)行曝光，后作SEM分析，察看其斷面形狀即可；另一種理解就是我司現(xiàn)在使用的光量計(jì)測(cè)量照度分布，檢查光量分布是否均勻，按照一定的測(cè)量方法和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。如何測(cè)量和評(píng)價(jià)露光機(jī)的平行度定義：從平行度(collimat59測(cè)量方法和相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)使用光量計(jì)UIT-150/250測(cè)量，等光源穩(wěn)定后將曝光設(shè)置打至手動(dòng)狀態(tài)，在作業(yè)臺(tái)上選擇N（N≥9）個(gè)均勻分布的點(diǎn)（如圖分布）進(jìn)行測(cè)量，記錄相應(yīng)的數(shù)據(jù)即可；露光機(jī)作業(yè)臺(tái)內(nèi)外左右合格基準(zhǔn)：兩個(gè)基準(zhǔn)，其一：(Max-Min)/(Max+Min)×100%≤5%；其二：Min/Max×100%≥95%，后者較為嚴(yán)格，日本現(xiàn)用的標(biāo)準(zhǔn)。測(cè)量方法和相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)使用光量計(jì)UIT-150/250測(cè)量，等60（3.）影響露光質(zhì)量的因素:

①.光源的選擇要求是干膜光譜吸收主峰與光源發(fā)射主峰重疊或大部分重疊；一般鏑燈、高壓汞燈和碘鎵燈是較好的光源，我司使用的水銀燈如下表示：

②.曝光時(shí)間的控制

這是最為重要的因素。曝光不足，抗蝕膜聚合不夠，現(xiàn)象時(shí)膠膜溶脹、變軟，線條不清晰，色澤暗淡甚至脫膠；曝光過(guò)度，將產(chǎn)生現(xiàn)象困難，膠膜發(fā)脆、余膠等問(wèn)題。（3.）影響露光質(zhì)量的因素:61確定最佳曝光時(shí)間的方法：使用光密度膠片（司內(nèi)稱之為段數(shù)膠片orSteptablet）對(duì)干膜進(jìn)行露光，不同干膜廠家會(huì)提出對(duì)應(yīng)的密度，我司使用的光密度膠片有以下幾種級(jí)別：18級(jí)（段）、21級(jí)（段）、25級(jí)（段）等，如下附件所示：我司使用不同干膜所對(duì)應(yīng)的段數(shù)：確定最佳曝光時(shí)間的方法：使用光密度膠片（司內(nèi)稱之為段數(shù)膠片o62嚴(yán)格來(lái)講，以時(shí)間來(lái)計(jì)量曝光是不準(zhǔn)確的，因?yàn)楣庠磸?qiáng)度是隨電壓改變而波動(dòng)，隨燈的老化而下降的。為使每次曝光能量相同，必須使用光能量積分儀來(lái)計(jì)量曝光。我司使用的光量計(jì)有兩種：UIT-150、UIT-250，通過(guò)每周定期檢測(cè)實(shí)測(cè)光量來(lái)控制曝光時(shí)間的穩(wěn)定性；

③.露光底片的質(zhì)量主要表現(xiàn)在光密度和尺寸穩(wěn)定性兩方面。光密度表示為透光部位的光密度要越小越好，最小值小于0.2；不透光部位光密度越大越好，最大值要大于4.0（如前steptablet中的density值）；尺寸穩(wěn)定性隨環(huán)境的溫度和貯存時(shí)間而變化，故需注意膠片保存環(huán)境的溫濕度；

嚴(yán)格來(lái)講，以時(shí)間來(lái)計(jì)量曝光是不準(zhǔn)確的，因?yàn)楣庠磸?qiáng)度是隨電壓改63④.廓清率設(shè)定（clearanceset）意為露光底片與制品之間的距離，不同場(chǎng)合設(shè)定值不同；廓清率設(shè)置過(guò)大，平行光狹縫散射或衍射，使得不曝光部位感光，導(dǎo)致導(dǎo)體寬幅過(guò)大或現(xiàn)象不盡；廓清率設(shè)置過(guò)小，在自動(dòng)運(yùn)行過(guò)程中因制品折皺變形等導(dǎo)致真空吸著異常或細(xì)小異物轉(zhuǎn)寫。⑤畫像處理精度我司控制的畫像處理精度和回?cái)?shù)分些是5μm以內(nèi)和5回以內(nèi)，避免露光偏移的出現(xiàn)。⑥除此以外，曝光機(jī)的真空系統(tǒng)和真空曝光框架材料的選擇，也影響曝光成像的質(zhì)量。④.廓清率設(shè)定（clearanceset）意為露光底645、現(xiàn)象：

原理：利用稀堿溶液與光致抗蝕劑中未曝光部分的活性基團(tuán)（羧基）反應(yīng)，生成可溶性的物質(zhì)溶于水，而曝光部分的干膜不發(fā)生溶解。

藥液及條件：1%NaCO3，建浴時(shí)使用純水建浴，最佳的現(xiàn)象條件是最小現(xiàn)象時(shí)間（BP）的1.5-2.5倍，實(shí)際生產(chǎn)中再根據(jù)所需密著性進(jìn)行調(diào)整；因干膜溶解如堿液后會(huì)產(chǎn)生一定的泡沫，故需要定量添加適量的消泡劑，我司使用的消泡劑匯總?cè)鐖D：

BP測(cè)試方法：使用該個(gè)工程的銅板，DF貼合后于DES現(xiàn)象，裁剪為約300mm長(zhǎng)，根據(jù)現(xiàn)象槽長(zhǎng)度，僅留用約3列噴嘴的現(xiàn)象有效長(zhǎng)度，其余位置使用邪魔板遮蔽，粗略計(jì)算干膜的BP或根據(jù)廠家給出的BP設(shè)定初始測(cè)試速度，按0.5m/min的速度遞增減，直至銅板上的干膜剛好被完全洗掉，記錄此時(shí)速度，根據(jù)：BP=現(xiàn)象有效長(zhǎng)度/干膜剛好被完全洗干凈的速度*60s；得出該現(xiàn)象槽的BP時(shí)間。5、現(xiàn)象：被完全洗掉，記錄此時(shí)速度，根據(jù)：B