1.提高FPC 多层板尺寸稳定性
由于挠性基材在多层PCB板制作中引入,使生产FPC多层板技术难度明显加大。这主要由于挠性基板材料在其性能上具有特殊性,主要表现在:基板材料兼有挠性板(如高挠曲性等)和多层板(如高密度配线性、金属导通孔加工性、绝缘可靠性等)所需求的“双重特性”,以及符合多层板热压成形的加工性能等。在进行FPC多层板制作过程中,影响制品合格率的质量问题往往是出现电路图形尺寸变化过大等情况。
多层FPC板的基材由薄膜、胶粘剂等组成,由于在它的结构组成中,没有像刚性PCB基材那样有玻璃布等作为增强,因此,它在常态下就比刚性PCB基材容易变形。在应力(包括张力)和热的作用下,它的变形就更容易产生。在制作FPC多层印制板时,挠性基材引起的尺寸稳定性主要表现为:在多层压加工时,挠性板部位易发生电路导线的歪斜,对于电路图形制作前后,伸长的问题使挠性基材横方向(TD方向)的尺寸变化率较大,层压中挠性基材的尺寸变化较大,从而造成电镀通孔时在铜层部位出现裂纹,并发展到导线断裂。为此,在生产FPC多层板过程中,应选用尺寸稳定性好的聚酰亚胺薄膜和胶粘剂为组份的挠性基材,严格控制其横方向(TD方向)的尺寸变化率;在生产工艺流程中,应严格控制FPC多层板产生的任何应力、张力和生产环境温度的平稳,尤其在FPC板的局部不应有剧烈的温度梯度。
2.采用化学镀铜的斯工艺
挠性印制板均采用复合材料,化学镀铜难度高,为了提高FPC产品质量须采用先进的化学镀铜新工艺。新工艺包括化学镀铜前处理、新的化学沉铜技术及化学镀铜的新工艺等,其中,绝缘层形成技术,改进后的聚酰亚胺绝缘层性能有很大提高。绝缘层的微细加工程序主要有:先将光敏干膜曝光、显影、按线路图形要求形成光刻胶保护层;用刻蚀液将不要部分蚀刻掉,并用温水冲洗干净;去掉光敏干膜,并在低温条件下,短时间内亚胺化。在此操作程序中,温度从130℃开始,逐步升至270~C,高温保持5分钟,实现聚酰亚胺酸亚胺化,比传统加工工艺降低了生产成本。
界面处理技术。对于复杂的PCB多层板,其界面设计涉及到多层板内的界面张力与界面能、润湿与铺展、接触角与杨氏方程、粘合功与内聚功、粘合机理、表面处理技术及评价、破坏面的观测与分类等多方面内容。印制板的诸多质量缺陷,如爆板、分层、焊料和镀层的脱落、剥离强度低等根本原因,还在于印制板的界面设计与处理。在当前印制板走向轻、薄、小及多层化与挠性化的发展趋势下,界面设计与处理技术对印制板的可靠性、耐老化性等性能的影响日益突显出其重要性。
超声辐射技术。超声辐射技术主要是利用超声波在液体中引起气泡破裂时产生的高温、高压及局部激波作用引起树脂浸渍纤维的变化。超声波对胶液及复合材料主要产生两方面的作用:一是提高胶粘剂的活性,改善工艺加工特性。利用超声波的空化作用,消除槽中多余的空气夹杂物及局部多余的热量,并提高树脂基体的强度。二是作用于浸胶之后的湿纤维上,可进一步除去空气夹杂物,并使纤维表面浸胶均匀,进而浓缩,改善树脂沿界面分布不均匀,以降低缺陷程度,提高复合材料的性能。
等离子体处理技术。等离子体是离子化的气体,它含有离子、电子和自由基的带电气体。印制板用的高分子材料在进行等离子体处理时,其表面活化过程包括两部分:一方面是经电场加速的气体粒子高速撞击到材料表面,产生等离子体刻蚀作用,使高分子材料的表面结晶形态产生变化,达到表面粗化的目的;另一方面充电气体与材料表面撞击导致发生化学反应,在材料表面产生自由基,引入极性基团、不饱和键和交联层,改变了材料表层的分子结构。两方面的作用都可使高分子材料表面活化,增加润湿性,从而改进高分子材料的粘接性。实验表明,等离子体处理技术在聚四氟乙烯高频印制板的孔金属化前处理和三防涂覆前处理方面有着独特的优越性,并具有施工灵活、无污染、成本低、处理周期短、应用范围广、对操作者要求不严等优点,适合于大批量生产。