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1、FPC 雙面板製造流程簡介Prepared by 曾昌恩MS1-SQE/2007.3.22Station 1: 原材料切割步驟: 將銅箔原材料固定在切割機器滾軸上面,在銅箔材料進料的過程中,被切割閘刀切成固定尺寸的銅箔基板.注意事項: 切割基板的長寬要符合最大利用率的分配,儘量減少銅箔原材料的浪費. 切割尺寸必須規整, Station 2 鑽孔步驟: 疊板- 墊板- 固定- 鑽孔1) 疊板: 為增加每次鑽孔銅箔基板的數目,把銅箔基板對位疊起來達到一定的层數.2) 墊板: 為了使銅箔板在鑽孔過程中不變形, 不產生毛邊,且能夠充分貫穿, 保護鑽頭, 需要在疊好的銅箔板上下再各加一層墊板. 銅箔板與
2、墊板靠定位PIN定位.3) 固定: 把疊好的板通過定位孔固定在鑽孔機的鑽台上. 然後用美紋膠固定疊板的四周, 防止其上下跳動, 左右晃動.4) 鑽孔: 鑽鎮高速旋轉鑽出導通孔注意事項: 1) 鑽頭需要鑽到下墊板0.3mm的厚度, 以保證銅箔板充分鑽通.有效鑽頭長度=單片材料厚度* 疊板層數+上壓板厚度+ 過鑽量(0.3mm)2) 鑽頭要用專用的盒子裝運, 不能用手一把抓3) 轉頭的長度和外徑要用光學儀器測量.4) 取出和放入鑽頭的時候不能與放置鑽頭的插具發生碰撞.6) 鑽頭的夾頭的保持力是否足夠, 主軸是否有震動, 需要定期檢查.7) 鑽頭上的金屬殘屑要保證在下次使用時清洗乾淨.鑽孔機Stat
3、ion 3 化學清洗/黑孔為了抗蝕层能與銅箔基板表面能夠沒有間隙的結合, 要確保銅箔基板表面沒有油污, 異物, 毛絲, 灰塵等, 而且基板层與层之間能夠導電. 需要對銅箔基板表面清洗, 孔璧鍍碳層.步驟:水洗-超聲波清洗-碳沉積-微蝕-抗氧化1) 水洗超聲波清洗清除銅箔表面異物, 同時使銅箔表面帶負電荷.2) 進入黑孔槽游離的碳粒子被吸附到銅箔的孔璧行程碳層.3) 微蝕通過弱酸咬蝕銅箔基板的表面去除上面黏附的多餘碳層.4) 抗氧化使銅箔表面形成抗氧化膜.注意事項:1) 銅箔基板在經過水洗槽時要防止卡板,壓傷, 微蝕要防止蝕刻不乾淨.2) 對銅箔板表面的潔淨狀況進行測試, 通常的方法使用水破測試
4、法化學清洗與黑孔製程Station 4: 鍍銅步驟:1) 將銅箔板固定在掛架上擰緊夾具, 防止銅箔板脫落.2) 經過水洗, 酸洗進入電鍍槽開始電鍍.3) 陰極鈦藍中的磷銅球在酸的作用下不斷析出銅離子, 被陽極飛耙吸引,附到銅箔板的表面行成鍍銅層.注意事項:1) 在生產過程中要隨時用膜厚儀check鍍銅的厚度.2) 對鍍銅的銅箔板作切片分析, 觀察鍍銅的質量.3) 對藥業的純淨度要時常檢查, 防止藥業污染導致銅箔表面粗糙.鍍銅製程Station 5: 壓感光膜步驟1) 撥離乾膜表面的保護膜(對UV感光, 對黃光不感光)2) 給感光膜與銅箔板加熱加壓使其緊密的壓合在一起, 通常溫度設定在100-1
5、10度, 速度在1-2米/分注意事項:1) 溫度低, 溼度小時, 膜比較干的時候, 壓膜機溫度設定要高.2) 溫度高, 溼度大, 膜比較濕時, 壓膜的溫度設定要低3) 壓膜機溫度不能過高, 過高會造成干膜內起氣泡, 使干膜表面形成鎮孔, 在蝕刻的過程中把線路部分蝕刻掉.4) 壓膜機溫度不能過低, 過低干膜沒有得到充分軟化,流動性能降低. 會造成乾膜與銅箔板不能緊密的結合, 中間留有空洞, 在後續的蝕刻過程中造成過蝕開路.5) 貼乾膜前要確保銅箔板的表面沒有凹陷, 凸點, 划痕等不平整現象, 不然會在干膜與銅箔間留下孔隙造成4) 中提到的不良.Station 6: 曝光步驟:1) 把曝光用底片與
6、銅箔精確貼合在一起放入抽真空的曝光機器.2) 用UV光照射板面, 線路透光的部份的干膜發生聚合反應固化, 沒有被照射的干膜不發生變化.注意事項:1) 曝光一定要在抽真空的曝光機裡面作業, 真空度90%. 否則底片與銅板結合不緊密造成線路畸形, 發暈,模糊, 或者移位.2) 工作車間必須保持很高的潔淨度, 無塵標準達到10000級3) 工作車間必須保持燈光黃色, 否則造成干膜過早固化而報廢4) 曝光時間要嚴格控制, 不能太長, 太長造成不該固化的地方也固化,導致縣影困難, 蝕刻不到, 直接導致連線短路.5) 曝光時間不能過短, 過短需要固化的地方沒有固化, 造成過度顯影, 蝕刻的時候咬去線路的部
7、份, 直接導致開路.6) 同時, 底片的質量要有保證, 線路不能發昏, 不清晰, 不能有雜質等.曝光製程Station 7: 顯影步驟顯影是在曝光後沒有被UV光照射未經固化的干膜在顯影槽噴淋泵噴出來的鹼性溶液作用下溶解行成可溶性物質,顯露出底層線路的製程.注意事項:1) 顯影的過程中, 溶液濃度, 溫度, 和噴淋泵的噴淋壓力直接影響到顯影的速度好壞, 因此必須嚴格控制.2) 噴淋泵的噴嘴在顯影前要確保沒有歪斜, 噴淋點重複, 噴嘴堵塞等, 這些是造成顯影不淨的原因之一. 在蝕刻的製程中會減小線間距, 或是直接造成短路.3) 顯影過程中顯影液與干膜發生反應生成可溶性物質, 同時會產生許多的泡沫,
8、 會影響顯影液到銅箔板的噴淋壓力, 因此要在顯影液中適當添加消泡濟, 使顯影能夠正常進行.4) 隨著顯影的進行, 顯影液的濃度也會發生變化, 因此為了確保顯影液的濃度保持一定值, 要經常用PH值測試探針測試其PH值, (濃度正常的顯影液PH值一般10.3-10.4之間) 然後根據測到的PH值調配顯影液的濃度.Station 8: 蝕刻步驟:在蝕刻的過程中, 用化學的方法將不需要的銅箔去除, 保留需要的線路部分的過程. 一般針對乾膜使用的蝕刻液為酸性氯化銅溶液, 主要成分有: 氯化銅, 氯酸, 氯化鈉, 氯酸氨,水等.注意事項:1) 在蝕刻的過程中, 一價銅離子, 二價銅離子, 氯離子的含量對蝕
9、刻速度和效果有直接影響, 因此要嚴格控制,2) 蝕刻液的溫度也要嚴格控制, 過高會破壞抗蝕层, 且溶液裡面的氯酸會揮發出來. 過低則會影響時刻速度.3) 在蝕刻的過程中銅與氯化銅反應產生大量不溶於蝕刻液的氯化亞銅附著在銅箔板的表面, 因此要加大氯離子的含量, 使其和氯化亞銅反應生成溶於溶液的諾合離子.4) 在蝕刻的過程當中, 隨著蝕刻反應的進行, 蝕刻液中二價銅離子的含量顯著減少, 影響蝕刻的進行, 因此蝕刻液需要不停再生. 再生方法有: 通氧氣或壓縮空氣再生, 氯氣再生, 雙氧水再生.5) 蝕刻前要確保溶液的蝕刻係數良好: 蝕刻係數=蝕刻厚度/側蝕量顯影蝕刻製程Station 9: AOI步
10、驟:去干膜,清洗, 烘乾後的銅箔板已經行成了需要的線路. 線路圖形是否有缺失, 圖形是否清晰, 是否有線路斷開, 短路等問題,要用光學探測頭進行檢驗. 光學探測頭將掃描的圖片發到AOI 系統中, 系統根據標準線路圖樣對掃描圖片進行對比,判斷線路的好壞.注意事項:AOI檢驗後不良的銅箔板需要經過作業員再次復判, 確定不良模式和具體方位, 並統計各項不良反饋到前工站做參考, 進行不良的改善. AOI 自動光學檢驗製程Station 9: 微蝕/抗氧化步驟:通過酸對銅箔表面的咬蝕作用, 清除銅箔表面的異物與各種污染.經過酸洗槽後銅箔板經過水洗槽洗去板面的酸液. 進入抗氧化槽, 抗氧化劑在銅箔表面形成
11、抗氧化膜, 干躁後行成抗氧化層, 可隔絕空氣和外界各種污染.微蝕/抗氧化製程Station 10: CVL貼附與壓合步驟:1) 將一面有膠的覆蓋膜通過預壓機上的定位孔貼到銅箔板的表面, 有膠面要與銅箔面接觸, 再貼一些起支撐作用的加強片.2) 用預壓機將覆蓋膜壓到銅箔板面上.預壓合製程3) 將已經預壓好的銅箔與保護膜通過高溫高壓將保護膜上的膠熔化牢固的黏附到銅箔板面上.注意事項:1) 溫度,壓力與壓合時間是影響壓合質量的直接因素. 因此必須嚴格控制. 升溫速率要平均, 不能過快否則造成氣泡和壓合不平整, 同時在保溫固化後降溫的速率也要平均, 而且要達到一定溫度後再取出產品. 2) 進入保溫階段
12、,一定要控制好固化時間, 如果時間過短會影響保護膜的撥離強度指標,耐銲性,及電鍍性.3) 對壓合機壓合板要經常性的測試其平整度: 用一根2mm的錫由里向外絲繞成一個圈面, 圈面覆蓋到壓合板的四個角和中心部位, 按正常壓力給錫絲加壓, 取出錫絲測量5點錫絲厚度, 極差0.1mm 需要立即調整壓合板的平整度.4)對壓合機壓合板要經常性的測試其平整度: 在壓合板的5個區域放置5的感溫探頭, 每5分鐘測試感溫點的溫度, 極差5度必須要對設備進行檢查.壓合製程 Station 10: 沖孔步驟:利用光學定位原理,將定位孔沖成通孔, 便於後續單片板外形沖切. Station 11: 表面處理1) OSP:
13、 有機助銲保護膜, 在裸露的銅箔表面覆蓋上一层有機銅絡合物, 此有機物即可以防氧化, 又可以起到助銲的作用.可以經受數次焊接並保持良好的可銲性, 主要應用與平整度高無鉛的產品上2) 可銲性鍍層: 一般又分為電鍍錫鉛, 化鎳沉金, 電鍍鎳金. 其中化鎳沉金是當前最常用的表面處理方式. 它具有良好的可銲性, 並且保護時間比OSP長, 平整度也高.3) HASL: 熱風整平, 在裸露的金屬pad表面鍍上一層加熱後的流動錫膏, 然後用熱風刀吹去CVL上面的鉛, 吹平pad表面, 由於其平整度比較低, 還會出現漏銅, flux 殘留等不良,一般現在不常用熱風整平製程Station 12: 絲网印刷步驟1
14、) 感光劑塗附到印刷网板上, UV光照射固化後,將沒有固化的地方通過顯影去除留出网眼給需要絲印的地方.2) 通過刮刀壓力將油墨刮到產品上, 然後放入烤箱烘乾.注意事項1) 塗附油墨的過程中要注意刮刀的角度力度與速度.2) 在線影感光劑前要將網板烘乾, 使感光劑中的溶劑充分揮發, 而不至於曝光時連底片. 同時要注意烘爐的空氣流動性好壞.3) 預烘不能過度, 也不能時間太短, 過度造成顯影不乾淨, 時間太短又連底片, 造成顯影時脫離.4) 同時曝光與顯影中需要注意的細節參考前面提到的製程都要注意到.絲网印刷製程Station 14:沖切外形對銅箔板進行外形加工, 使用的設備分刀模和鋼模兩種性能對比如下外型沖切製程Station 15: E-test/SMT
