,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,FPC,图形转移（线路成形）基础教育资料,FPC 图形转移（线路成形）基础教育资料,一、概述,.3,二、材料介绍,.4,三、线路成形工艺流程及原理,.16,前处理,.17,DF,贴合,/,压着,.20,露光,.23,现象,.31,蚀刻,.33,剥离,.35,DES,其他,.36,四、常见异常及原因对策分析,.37,五、设备立上评价项目,.38,六、材料评价项目,39,七、修改履历,40,一、概述.3,一、概述,线路形成是整个,FPC,制作的基础，它是每一个后续工段得以进行的载体；线路的形成过程相对于其他工程，如电镀等工程来说，相对简单些，只是工段比较多，本文就针对该工程需要的材料和工程内不同工段的基本原理和作用做个基本的介绍。,一、概述线路形成是整个FPC制作的基础，它是每一个后续工段得,二、材料介绍,（一）铜箔基材（常简称为铜箔或基板）包括铜箔和基材（,Base Film,），是将一层薄薄的铜层涂覆粘结在柔性介质薄膜,上。,A,、目前常用的基材（,Base Film,）有两种：,1.,聚酯,(POLYESTER)-,通常说成,PET,，价格低廉，电气和物理性能与聚酰亚胺相似，较耐潮湿，其厚度通常为,15MIL,，适用于,-40-55,的工作环境，但耐高温较差，决定了它只能适用于简单的柔性,PCB,，不能用于有零组件的,FPC,板上。,二、材料介绍（一）铜箔基材（常简称为铜箔或基板）包括铜箔和基,2.,聚酰亚胺,(POLYIMIDE)-,通常说成,PI,，它具有优异的耐高温性能，耐浸焊性可达,260,、,20sec,，几乎应用于所有的军事硬件和要求严格的商用设备中；,PI,的耐高温性能允许进行多次焊接和返修；它还具有介电强度高，电气性能和机械性能极佳，使最常用的生产,FPC,和,PCB,的材料。但易吸潮，价格贵，其厚度通常为,0.5-5Mil,。,B,、铜箔：,按铜箔厚度可分为,0.5oz,、,1oz,、,2oz,，相对应为,17.5um,、,35um,、,70um,；按种类分可分为,-,压延铜箔与电解铜箔：,2.聚酰亚胺(POLYIMIDE)-通常说成P,电解铜箔,-,通常用,ED,表示,(electrolytic ally deposited copper),特点：用电镀的方法形成，其铜微粒结晶状态呈垂直状，利于精细线路的制作，常用在弯曲性要求较低的,FPC,板上。,电解铜箔晶粒结构图，其延伸率为,420%,，因其铜微粒结晶呈垂直针状，在蚀刻时容易形成垂直的线条边缘，另外,ED,的粗糙的一面与基材的结合力非常好，有利于焊接工艺。,电解铜箔-通常用ED表示(electrolytic a,压延铜箔,-,通常用,RA,表示,(rolled annealed copper),特点：采用厚的铜箔多次重复压延而成，具有较高的延展性（延伸率达,627%,）及耐弯曲性，一般用在耐弯曲的,FPC,板上。见下晶粒结构：,如图压延铜箔在压延的过程中，铜微粒形成水平轴状结晶，具有比电解铜箔更高的延展性；但是这种铜箔在某种微观程度上对蚀刻液造成一定的阻挡，且,RA,的两面都非常光滑，所以需要进行化学处理以增加与基材的结合力。,就铜箔基材的规格来说，主要就其厚度而言，南屏常使用的有三种，,1oz1mil,、,1/2oz1mil,、,1/2oz1/2mil,；,龙山工厂使用的铜箔种类，主要都是两面铜箔，厚度一般为,1/2oz,和,1/3oz,，,PI,层也分,1mil,和,1/2mil,，不同点在于：内层线路：无需镀铜；外层线路：不同品目镀层厚度不一，分,23,m,和,25,m,厚；两面单张：镀层厚度,8,m,、,15,m,和,17,m,。,压延铜箔-通常用RA表示(rolled anneale,（二）、干膜（,Dry Film,）,A,、干膜的组成：,水溶性干膜主要是由于其组成中含有机酸根，会与强碱反应使成为有机酸的盐类，可被水溶掉。干膜是由聚酯薄膜、光致抗蚀剂膜及聚乙烯保护膜三部分组成，结构见图：,（二）、干膜（Dry Film）A、干膜的组成：,聚酯薄膜式支持感光胶层的载体，使之突布成膜，通常厚度为,25,m,左右；聚酯薄膜在曝光后现象前撕去，防止曝光时的氧气向抗蚀剂层扩散，破坏游离基，引起感光度下降。,聚乙烯膜是覆盖在感光胶层上的保护膜，防止灰尘等污物沾污干膜，避免在卷膜的每层抗蚀剂膜之间相互粘连，聚乙烯膜一般厚度为,25,m,左右。,光致抗蚀剂膜为干膜的主体，其厚度视其用途不同有若干种规格。,聚酯薄膜式支持感光胶层的载体，使之突布成膜，通常厚度为25,B.,光致抗蚀剂膜的主要成分和作用,1,）,粘结剂：,使感光胶各组份结成膜，起抗蚀剂的骨架作用，在光致聚合过程中不参与化学反应，一般为聚苯丁树脂。,2,）,光聚合单体,：是光致抗蚀剂胶膜的主要成分，在光引发剂的存在下，经紫外光照发生光聚合反应，生成体型聚合物，感光部分不溶于显影液，未曝光部分可通过显影除去，从而形成抗蚀图像，多元醇烯酸酯类及甲基丙烯酸酯类是广泛应用的聚合单体。,B.光致抗蚀剂膜的主要成分和作用,3,）光引发剂,：在,320400nm,波长的紫外光线照射下，光引发剂吸收紫外光的能量产生游离基，而游离基进一步引发光合单体交联，一般使用安息香醚，叔丁基蒽，醌等作为光引发剂。,4,）增塑剂,：增加均匀性和柔韧性，一般为三乙二醇双醋酸酯。,5,）增粘剂,：增加与铜表面的化学结合力，防止因粘结不牢引起胶膜起翘、渗镀，一般为苯并三氮唑。,3）光引发剂：在320400nm波长的紫外光线照射下，光引,6,）热阻聚剂,：阻止热能对干膜的聚合作用，一般为甲氧基酚，对苯二酚,7,）色料,：使干膜呈现鲜艳的颜色，便于检查和修理，一般为孔雀石绿、苏丹三等色料,8,）溶剂,：溶解上述各组分，一般为丙酮、酒精等,6）热阻聚剂：阻止热能对干膜的聚合作用，一般为甲氧基酚，对苯,C.,干膜的技术条件,1,）外观：无气泡、颗粒、杂质；厚度均匀，颜色一致；无流胶现象，膜卷必须卷绕紧密、整齐，层间对准误差应小于,1mm,。,2,）剥离性：揭聚乙烯保护膜时，保护膜不粘连抗蚀层。,3,）变色性：曝光前后颜色应有明显的变化。,C.干膜的技术条件,D.,干膜的作业环境,干膜作业的环境，需要在黄色照明,通风良好,温湿度控制的无尘室中操作，以减少污染增进阻剂之品质。,目前我们露光房的温度要求是,21 3,，湿度的控制范围是,6015RH%,。,D.干膜的作业环境,（三）、,PEN,、,PETN,材（南屏）,作用如下：,制品表面保护，防止因清洗不净剥离槽的药液导致的补材剥离产生。用于此目的时一般在,DES,完了后将其撕离，建议使用,PETN,材，减低成本。,折痕对策，运用于,FA,薄的品目（,1/2OZ,，,1/2mil,，,1/3OZ,，,1/4,等）。用于此目的时一般在电镀完了后将其撕离，由于过程中必须经过保胶压着、烘箱，所以必须使用,PEN,材料。,材质：如图所示：,线路成形所需的材料介绍完毕，以下是线路成形的工序介绍。,（三）、PEN、PETN材（南屏）作用如下：线路成形所需的材,三、线路成形工艺流程,1.,概述：,线路的成形过程按照工艺流程可以分为以下几个工段：,前处理,DF,贴合,蚀 刻,露 光,现 像,剥 离,线路形成,基 材,三、线路成形工艺流程1.概述：前处理DF贴合蚀 刻露 光,2.,铜箔前处理：,首先说明铜箔前处理的目的：,（,1.,）去除铜箔表面的氧化层、油污、指印、灰尘颗粒及其它污物；,（,2.,）使铜箔形成微观粗糙的表面，增大干膜与铜箔表面的接触面积，增强干膜同铜箔的,结合力,。,2.铜箔前处理：,其中结合力分为机械力和化学力两种：,化学力即界面化学作用力，包括分子间的范德华力、极性键力等，不管是机械力还是化学力都需要一定的接触表面积和接触角，才能使干膜和铜箔表面之间达到良好的结合。,理论上表面粗糙度峰谷值,“,H,”,应在,22.5um,以内,峰间的宽度,“,W,”,在,34um,之间时,干膜可得到最佳的粘着性（如图示）,H,W,其中结合力分为机械力和化学力两种：HW,铜箔前处理有三种处理方法：机械清洗、化学清洗、电解清洗；,前处理效果检查：一般使用水膜破裂试验法，裁剪好,1sheet,铜箔制品，洁净水浸湿，,45,放置，可见整个版面有一层连续的水膜，能保持在,15,秒钟不破灭则表明前处理效果好；,铜箔前处理有三种处理方法：机械清洗、化学清洗、电解清洗；,3.DF,贴合工程：,A,、设备运行的截面图：,南屏单面品,铜箔，背面朝外,干膜,预热滚轮,上下加热滚轮,聚乙烯膜,内层及连续两面贴合,两面铜箔,干膜,预热滚轮,上下加热滚轮,聚乙烯膜,两面单张铜箔,干膜,预热滚轮,上下加热滚轮,聚乙烯膜,作业台,两面单张,DF,贴合,3.DF贴合工程：南屏单面品铜箔，背面朝外干膜预热滚轮上下加,B,、,DF,贴合原理：,从干膜上撕下聚乙烯保护膜，在加热条件（,一定温度条件下，视不同干膜而定,）下将干膜抗蚀剂粘贴在铜箔上，干膜在上述之温度下达到其玻璃态转化点而具有流动性及填充性，借助加热滚轮的压力和抗蚀剂中胶黏剂的作用而覆盖铜面。,但温度不可太高，否则会引起干膜的聚合而造成显像的困难。压膜前板子若能预热,可增强其附着力。,B、DF贴合原理：但温度不可太高，否则会引起干膜的聚合而造,C,、贴合要求：,贴合的三要素：贴合压力、加热滚轮温度、传送速度；,压力小、贴不牢；压力大、容易褶皱；温度低、干膜与铜箔表面结合力差，在显影或者电镀过程容易起翘和脱落；温度高、图像发脆，耐镀性变差；,完整的贴膜应是表面平整、无皱折、无气泡、无灰尘颗粒等夹杂，为保持工艺的稳定性，贴膜后应经过,15,分钟的冷却及恢复期再进行曝光。,我司干膜贴合信息汇总如图：,C、贴合要求：,4,、露光：,(1.),露光原理：即在紫外光照射下，光引发剂吸收了光能分解成游离基，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体型大分子结构。,（,2.,）露光机种类 按不同分类可分为手动和自动、平行光与非平行光、,LDI,镭射直接曝光。,这里需要说明的是,平行光与非平行光的区别,、,如何测量及评价露光机的平行度,。,4、露光：这里需要说明的是平行光与非平行光的区别、如何测量及,平行光与非平行光,非平行光与平行光的差异，平行光可降低,Under-Cut,。其差异点，可见下图示，显影后的比较。做细线路,(4mil,以下,),非得用平行光之曝光机。,现象后制品的,SEM,图片,平行光与非平行光非平行光与平行光的差异，平行光可降低Unde,如何测量和评价露光机的平行度,定义：从平行度,(collimate),字面的意思就是使直向行进，而从光的眼光而言则是让光行进同时垂直于照射面。,工具和方法：个人理解：一种方法是直接使用,DF,后的制品进行曝光，后作,SEM,分析，察看其断面形状即可；另一种理解就是我司现在使用的光量计测量照度分布，检查光量分布是否均匀，按照一定的,测量方法和标准,进行。,如何测量和评价露光机的平行度定义：从平行度(collimat,测量方法和相关的标准,使用光量计,UIT-150/250,测量，等光源稳定后将曝光设置打至手动状态，在作业台上选择,N,（,N9,）个均匀分布的点（如图分布）进行测量，记录相应的数据即可；,露光机作业台,内,外,左,右,合格基准：两个基准，其一：,(Max-Min)/(Max+Min),100%5%,；,其二：,Min/Max 100%95%,，后者较为严格，日本现用的标准。,测量方法和相关的标准使用光量计UIT-150/250测量，等,（,3.,）影响露光质量的因素,:,.,光源的选择,要求是干膜光谱吸收主峰与光源发射主峰重叠或大部分重叠；一般镝灯、高压汞灯和碘镓灯是较好的光源，我司使用的水银灯如下表示：,.,曝光时间的控