一种柔性线路板的制作方法

摘要

本发明提供了一种柔性线路板的制作方法，该方法将现有技术的双面厚感光层改为一面厚感光层，一面薄感光层，并且采用两表面分别成形的方法，可以完全杜绝感光层在通孔内联结的现象，从而解决了高密度柔性印刷线路板制作过程中干膜堵孔的问题。

权利要求

1.一种柔性线路板的制作方法，其特征在于，该方法依次包括以下步骤：(1)将感光层附着在柔性双面覆铜板的第一表面和第二表面上，其中，第一表面上的感光层的厚度大于第二表面上的感光层的厚度；

(2)在第一表面的感光层上贴底片，然后将第一表面和第二表面上的感光层曝光；

(3)对曝光后的第一表面和第二表面进行显影和蚀刻，之后将第一表面和第二表面上的感光层去除掉；

(4)将感光层附着在柔性双面覆铜板的第一表面和第二表面上，其中，第二表面上的感光层的厚度大于第一表面上的感光层的厚度；

(5)在第二表面的感光层上贴底片，然后将第一表面和第二表面上的感光层曝光；

(6)对曝光后的第一表面和第二表面进行显影和蚀刻，之后将第一表面和第二表面上的感光层去除掉。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤(1)中，第一表面上的感光层的厚度为第二表面上的感光层的厚度的1.5-5倍。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤(4)中，第二表面上的感光层的厚度为第一表面上的感光层的厚度的1.5-5倍。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤(1)中的感光层上还附着有载体层，并且在步骤(3)的显影之前将第一表面上的载体层去掉，在步骤(3)的蚀刻之前或之后将第二表面上的载体层去掉。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤(4)中的感光层还附着有载体层，并且在步骤(6)的显影之前将第二表面上的载体层去掉，在步骤(6)的蚀刻之前或之后将第一表面上的载体层去掉。

6.根据权利要求4或5所述的方法，其中，所述载体层为聚酯膜。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤(2)和步骤(5)中的曝光条件分别包括曝光能量为20-80毫焦/平方厘米。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤(3)和步骤(6)中的显影过程所用的显影液为0.005-0.15摩/升的碱性水溶液；显影的条件包括温度为28-32℃，显影时间为30-90秒。

9.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤(3)和步骤(6)中的蚀刻过程所用蚀刻液各自独立地为含有CuCl2、H2O2和HCl的水溶液，其中，CuCl2的浓度为0.015-0.05摩/升，HCl的浓度为2-6摩/升，以蚀刻液的总重量为基准，H2O2的含量为0.2-1.5重量％，蚀刻的条件包括温度为48-52℃，时间为1-2分钟。

10.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤(3)和步骤(6)中的去除掉感光层的方法为将蚀刻后的柔性双面覆铜板与48-52℃的剥膜液接触3-5分钟；所用剥膜液各自独立地-为OH 浓度为0.5-1.5摩/升的强碱性溶液。

说明书

一种柔性线路板的制作方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种柔性线路板的制作方法。

背景技术

[0002] 柔性线路板(Flexible Printed Circuit，简称FPC)是用以聚酰亚胺或聚酯薄膜为基材的覆铜板制成的印刷电路，具有高度的可靠性和绝佳的可挠性。FPC由于具有特殊的功能，使用越来越广泛，正在成为覆铜板的一个最重要产品。

[0003] 现有技术中柔性印刷电路的制作过程为：在柔性双面覆铜板的两表面压包括感光层和载体层的干膜；在两表面的干膜上贴底片；然后，将两表面以有图形的方式曝光；除去两表面干膜的载体层后，显影、蚀刻；最后，用剥膜液将两表面的感光层剥除。

[0004] 近年来，几乎所有的高科技电子产品都大量采用柔性印制线路板。随着电子产品的小型化，各种电子元器件也都向着小型化、微细化方向发展。承载各种电子元器件的FPC当然也不例外，向着高密度化发展，主要体现在以下几方面：

[0005] 1、线路图形的精细化：已经实现了线宽、线距为20-25μm的FPC产品的小批量生产；

[0006] 2、导通孔的孔径也越来越小：具有导通孔孔径为50-100μm的FPC产品已经达到了批量生产的水平；

[0007] 3、覆盖膜的开窗口、各类电镀处理过程中尺寸的精度控制。

[0008] 上述高密度FPC的发展趋势必然要求导通孔越来越小，产品越来越薄，从而使得产品孔内的含有感光胶的干膜越来越难剥除干净，导致后续孔内的表面处理无法完成。

[0009] 现阶段通常采用的克服上述问题的技术方案为优化剥膜条件(如调节温度、压力和浓度等)和优化剥膜流程等。虽然这两种方案对于干膜堵孔现象均有不同程度的改善，但仍然无法彻底解决这个问题。

发明内容

[0010] 本发明的目的在于克服现有技术高密度柔性线路板的制备过程中容易发生干膜堵孔的缺点，提供一种能够解决干膜堵孔问题的高密度柔性线路板的制备方法。

[0011] 本发明的发明人经过研究发现，厚度较薄、板面阶差较高、通孔较小的FPC产品的制作过程中通常容易出现剥膜不净是因为：板面阶差较高，要求采用的感光层具有足够的厚度(一般为40-50微米)才能填充其台阶，而厚度较薄、通孔较小的FPC产品采用厚感光层生产时，就会导致两面感光层的感光胶联通，形成一个“双头螺钉”的效果，最终导致感光层难以剥除，如附图1所示，其中，1为柔性覆铜板，2为通孔镀铜，3为感光层[0012] 本发明提供了一种柔性线路板的制作方法，其中，该方法依次包括以下步骤：(1)将感光层附着在柔性覆铜板的第一表面和第二表面上，其中，第一表面上的感光层的厚度大于第二表面上的感光层的厚度；(2)在第一表面的感光层上贴底片，然后将第一表面和第二表面上的感光层曝光；(3)对曝光后的第一表面和第二表面进行显影和蚀刻，之后将第一表面和第二表面上的感光层去除掉；(4)将感光层附着在柔性覆铜板的第一表面和第二表面上，其中，第二表面上的感光层的厚度大于第一表面上的感光层的厚度；(5)在第二表面的感光层上贴底片，然后将第一表面和第二表面上的感光层曝光；(6)对曝光后的第一表面和第二表面进行显影和蚀刻，之后将第一表面和第二表面上的感光层去除掉。

[0013] 本发明采用两次成形的方法，并且将现有技术的双面厚感光层改为一面厚感光层，一面薄感光层，可以完全杜绝感光层在孔内联结的现象，从而解决了高密度柔性印刷线路板制作过程中干膜堵孔的问题，如图2所示，其中，1为柔性覆铜板，2为通孔镀铜，3为感光层。

附图说明

[0014] 图1为干膜堵孔的示意图；

[0015] 图2为本发明方法制作过程中不会发生干膜堵孔现象的示意图；

[0016] 图3为干膜的结构示意图；

[0017] 图4为FPC产品的结构示意图。

具体实施方式

[0018] 本发明提供的柔性线路板的制作方法包括以下步骤：(1)将感光层附着在柔性覆铜板的第一表面和第二表面上，其中，第一表面上的感光层的厚度大于第二表面上的感光层的厚度；(2)在第一表面的感光层上贴底片，然后将第一表面和第二表面上的感光层曝光；(3)对曝光后的第一表面和第二表面进行显影和蚀刻，之后将第一表面和第二表面上的感光层去除掉；(4)将感光层附着在柔性覆铜板的第一表面和第二表面上，其中，第二表面上的感光层的厚度大于第一表面上的感光层的厚度；(5)在第二表面的感光层上贴底片，然后将第一表面和第二表面上的感光层曝光；(6)对曝光后的第一表面和第二表面进行显影和蚀刻，之后将第一表面和第二表面上的感光层去除掉。

[0019] 需要说明的是，在此所用的术语“第一表面”和“第二表面”是为了便于区分柔性覆铜板的两个表面，可以将柔性覆铜板的两个表面中的任何一个作为第一表面，相应地，另一个表面即为第二表面。

[0020] 在步骤(1)和步骤(4)中，第一表面上的感光层的厚度和第二表面上的感光层的厚度不同，是为了防止感光胶在通孔内联通，两表面分两次成形，需要形成图案的一面使用常规的厚感光层，其厚度一般为40-50微米；暂不需要或已经形成图案的一面使用薄感光层。厚感光层的厚度可以为薄感光层厚度的1.5-5倍，优选为1.5-3倍。

[0021] 在将感光层附着在柔性覆铜板的表面上时，为了对感光层起到支撑和保护作用，优选情况下，步骤(1)中的感光层上还可以附着有载体层，并且在步骤(3)的显影之前将第一表面上的载体层去掉，在步骤(3)的蚀刻之前或之后将第二表面上的载体层去掉；步骤(4)中的感光层还可以附着有载体层，并且在步骤(6)的显影之前将第二表面上的载体层去掉，在步骤(6)的蚀刻之前或之后将第一表面上的载体层去掉。

[0022] 通常，所述感光层来自于商购的干膜。干膜为本领域技术人员所公知，商购的干膜的结构如图3所示，包括感光层4、位于所述感光层一个表面上的保护层5和位于所述感光层另一个表面上的载体层6。所述保护层优选为聚乙烯膜，用于防止感光层被污染，避免在卷膜时感光层间相互粘连，该膜层应在向柔性覆铜板压干膜前被剥除。压膜时使感光层与覆铜板的表面接触。所述载体层优选为聚酯膜，用于支撑和保护感光层，该膜层一般应在显影前被剥除。优选情况下，压较厚干膜的一面在显影前除去载体层，而压较薄干膜的一面在蚀刻结束后除去载体层，以更好地保护感光层，从而保护铜面。所述感光层的材料和厚度为本领域技术人员所公知，例如，日立、旭化成和杜邦公司的干膜。

[0023] 所述压干膜的方法和条件为本领域技术人员所公知，例如，压膜的温度可以为100-120℃，压膜的压力可以为3-5千克/平方米，压膜的速度可以为0.5-3.0米/分钟，其具体过程此处不再赘述。

[0024] 所述底片可以为任何用于印刷电路板制备过程的底片，本领域技术人员可以根据所要形成的柔性线路板的图案来选择合适的底片，其材料和曝光条件为本领域技术人员所公知，例如，底片可以为商购得到的印刷电路板常用的银盐片，按照供应商的推荐曝光强度进行曝光，曝光能量可以为20-80毫焦/平方厘米。

[0025] 所述显影过程所用的显影液及显影条件为本领域技术人员所公知，例如，所用显影液为0.005-0.15摩/升的碱性溶液，优选为Na2CO3、K2CO3、NaHCO3和KHCO3的水溶液中的一种或几种；显影的条件包括温度可以为25-38℃，优选为28-32℃，显影时间可以为20-100秒，优选为30-90秒。

[0026] 所述蚀刻过程可以使用本领域技术人员所公知的各种蚀刻液体系及蚀刻条件，例如，可以用CuCl2体系、CuSO4体系或FeCl3体系等。

[0027] 优选情况下，所用蚀刻液为CuCl2体系，即含有CuCl2、H2O2和HCl的水溶液，其中，CuCl2的浓度为0.015-0.05摩/升，HCl的浓度可以为2-6摩/升，以蚀刻液的总重量为基准，H2O2的含量可以为0.2-1.5重量％，蚀刻的温度可以为45-55℃，优选为48-52℃，蚀刻的时间可以为0.5-3分钟，优选为1-2分钟。

[0028] 所述除去感光层的方法为将蚀刻后的覆铜板与剥膜液接触2-10分钟，优选为3-5分钟，剥膜液的温度可以为45-55℃，优选为48-52℃。

[0029] 所述将覆铜板与剥膜液接触的方式可以为浸泡、刷洗和喷淋中的一种或几种。优选为喷啉方式，喷淋的压力可以为0.5-1.8千克/平方厘米，优选为0.8-1.2千克/平方厘米。

[0030] 所用剥膜液各自独立地为OH-浓度为0.5-1.5摩/升的强碱性溶液。例如，所用剥膜液为0.5-1.5摩/升的NaOH和/或KOH溶液。

[0031] 所述覆铜板的结构如图4所示，其中，7为半固化片，L1和L2为挠性铜箔基材(FCCL)。

[0032] 优选情况下，本发明的具体实施步骤包括：

[0033] 1、在L1面和L2面压包括感光层和聚酯膜的干膜，且L1面所压干膜的厚度大于L2面；

[0034] 2、在压有厚干膜的L1面贴底片；

[0035] 3、将L1面以有图形的方式曝光，L2面直接曝光；

[0036] 4、将L1面的聚酯膜撕除；

[0037] 5、对L1面和L2面进行显影和蚀刻；

[0038] 6、用剥膜液除去L1面和L2面的感光层；

[0039] 7、在L2面和L1面压包括感光层和聚酯膜的干膜，且L2面所压干膜的厚度大于L1面；

[0040] 8、在压有厚干膜的L2面贴底片；

[0041] 9、将L2面以有图形的方式曝光，L1面直接曝光；

[0042] 10、将L2面的聚酯膜撕除；

[0043] 11、对L2面和L1面进行显影和蚀刻；

[0044] 12、用剥膜液除去L2面和L1面的感光层。

[0045] 下面，将通过实施例对本发明进行更详细的描述。

[0046] 实施例1

[0047] 本实施例用于说明本发明柔性线路板的制备方法。

[0048] 选用的覆铜板的结构如图4所示，其中，L1和L2面的材料均为LG公司的SL-12-12-EP，半固化片的材料为台虹公司的BH-10。

[0049] 在L1面层压YQ-40SD干膜(厚度为40微米)，L2面层压AQ-20FA干膜(厚度为20微米)；在压有厚干膜的L1面贴底片(深圳美科的银盐底片)并用5千瓦的高压水银灯以有图形的方式曝光，L2面直接曝光，且L1面的曝光能量为50毫焦/平方厘米，L2面的曝光能量为30毫焦/平方厘米；L1面撕离聚酯膜；在30℃下，用1.0重量％的Na2CO3溶液对L1面和L2面进行显影；在48℃下，用CuCl2/H2O2/HCl水溶液(其中，CuCl2的浓度为
0.3摩/升，HCl浓度为4摩/升，H2O2的含量为1重量％)对L1面和L2面进行蚀刻；用剥膜液(浓度为1摩/升的NaOH水溶液)除去L1面和L2面的感光层；然后，在L2面层压YQ-40SD干膜，L1面层压AQ-20FA干膜；L2面贴底片并用5千瓦的高压水银灯以有图形的方式曝光，L1面直接曝光；(L1面的曝光能量为50毫焦/平方厘米，L2面的曝光能量为
30毫焦/平方厘米)；显影前将L2面撕离聚酯膜，保留L1面的聚酯膜，；在30℃下，用1.0重量％的Na2CO3溶液对L2面和L1面进行显影；显影后将LI面的聚酯膜撕离；在48℃下，用CuCl2/H2O2/HCl水溶液(其中，CuCl2的浓度为0.3摩/升，HCl浓度为4摩/升，H2O2的含量为1重量％)对L2面和L1面进行蚀刻；最后，用剥膜液(浓度为1摩/升的NaOH水溶液)除去L2面和L1面的感光层。剥膜条件为：喷淋压力为1.0千克/平方厘米，温度为
50℃，喷淋时间为1.5分钟。

[0050] 用上述方法制备400张同样的柔性线路板，产品记作A1。

[0051] 实施例2

[0052] 本实施例用于说明本发明柔性线路板的制备方法。

[0053] 按照与实施例1相同的方法，不同的是，所用干膜的厚度分别为：厚干膜为40微米(YQ-40SD)，薄干膜为15微米(SPG-152)。

[0054] 用上述方法制备400张同样的柔性线路板，产品记作A2。

[0055] 实施例3

[0056] 本实施例用于说明本发明柔性线路板的制备方法。

[0057] 按照与实施例1相同的方法，不同的是，所用干膜的厚度分别为：厚干膜为50微米(YQ-50SD)，薄干膜为20微米(AQ-20FA)。

[0058] 用上述方法制备400张同样的柔性线路板，产品记作A3。

[0059] 对比例1

[0060] 本对比例用于说明现有技术柔性线路板的制备方法。

[0061] 选用的覆铜板的结构如图4所示，其中，L1面和L2面的材料均为LG公司的SL-12-12-EP，半固化片的材料为台虹公司的BH-10。

[0062] 分别在L1面和L2面层压YQ-40SD干膜(厚度为40微米)并在压有干膜的L1面和L2面贴底片(深圳美科银盐片)；将L1面和L2面同时用5千瓦的高压水银灯以有图形的方式曝光，曝光能量为50毫焦/平方厘米，用1.0重量％的Na2CO3溶液对L1面和L2面进行显影；在48℃下，用CuCl2/H2O2/HCl水溶液(其中，CuCl2的浓度为0.3摩/升，HCl浓度为4摩/升，H2O2的含量为1重量％)对L1面和L2面进行蚀刻；最后，在常压，48℃下，用剥膜液(浓度为1摩/升的NaOH水溶液)除去L1面和L2面的干膜。剥膜条件同实施例1。

[0063] 用上述方法制备400张同样的柔性线路板，产品记作C1。

[0064] 对比例2

[0065] 本对比例用于说明现有技术柔性线路板的制备方法。

[0066] 按照与对比例1同样的方法制备柔性线路板，不同的是，剥膜液的条件为：喷淋压力为2.0千克/平方厘米，温度为55℃，喷淋时间为4分钟。

[0067] 用上述方法制备400张同样的柔性线路板，产品记作C2。

[0068] 对比例3

[0069] 本对比例用于说明现有技术柔性线路板的制备方法。

[0070] 按照与对比例1同样的方法制备柔性线路板，不同的是，先用3摩/升的NaOH溶液浸泡5分钟，再用剥膜液(1摩/升的NaOH溶液)喷淋，喷淋压力为2.0千克/平方厘米，温度为55℃，喷淋时间为4分钟。

[0071] 用上述方法制备400张同样的柔性线路板，产品记作C3。

[0072] 产品测试

[0073] 观察剥膜不良率的方法：将产品放在光桌(即：带有下光源的桌子，该光源为普通白炽灯即可)上目视，观察小孔的透光情况，完全透白光的情况为OK，透蓝光的情况说明孔内干膜没有完全剥除，残留干膜阻碍光线。用干膜没有完全剥除的柔性线路板的数量除以线路板的总数量(400)即可得到剥膜不良率。结果列于表1。

[0074] 表1

[0075]编号 A1 A2 A3 C1 C2 C3
剥膜不良率/％ 0 0 0 100 70 40

[0076] 从表1的数据可以看出，只有用本发明方法制备的柔性线路板的剥膜不良率为0，即本发明的方法可以完全解决高密度双面柔性线路板的干膜堵孔问题。