1. FPC材料切割
除了某些特定材料外,柔性印刷电路中使用的绝大多数材料 (FPC)这些材料以卷材形式供应。由于并非所有工艺都需要卷材加工,因此某些工艺,例如在双面柔性PCB上钻金属孔,必须使用片状材料。双面柔性PCB的第一步是将材料切割成片状。
柔性覆铜层压板对机械应力的耐受性极低,极易损坏。切割过程中的任何损伤都会显著影响后续工序的成品率。因此,尽管切割看似简单,但必须格外小心,以确保材料质量。小批量生产可使用手动切割机或旋转切割机。而大规模生产则更适宜使用自动切割机。
无论是单面还是双面覆铜层压板或覆膜,切割精度均可达到±0.33毫米。切割过程高度可靠,切割后的材料会自动整齐堆放,无需人工处理。该工艺最大限度地减少了材料损伤,材料几乎不会出现褶皱或划痕。此外,先进的设备还可以实现自动切割。 柔性电路板 采用卷材蚀刻工艺,利用光学传感器检测蚀刻的对准图案,切割精度可达0.3毫米。但是,切割边缘不应用于后续工艺的对准。

2. FPC孔钻孔
与刚性印刷电路板 (PCB) 类似,通孔在 柔性印刷电路板 可以使用数控钻孔进行钻孔。然而,数控钻孔不适用于带有金属化通孔的辊压式双面电路。随着电路设计变得越来越密集,通孔直径越来越小,数控钻孔的局限性促使人们采用其他钻孔技术,例如等离子蚀刻、激光钻孔、微冲孔和化学蚀刻。这些新技术更符合辊压式工艺的要求。
CNC钻孔
双面柔性PCB上的大多数通孔仍然使用钻孔方式加工。 数控机床这些数控机床本质上与用于刚性PCB的机床相同,只是在某些条件上有所不同。由于柔性PCB很薄,可以堆叠多层进行钻孔。在理想条件下,可以同时钻孔10到15层。可以使用酚醛纸基层压板或玻璃纤维环氧树脂层压板作为背板和盖板,也可以使用厚度为0.2到0.4毫米的铝板。市面上可以买到用于柔性PCB的钻头,用于钻孔刚性PCB的钻头也可以用于柔性PCB。
钻孔、铣削盖膜和成型加强板的条件通常类似。但是,由于柔性PCB材料中使用的粘合剂较软,容易粘附在钻头上,因此需要经常检查钻头状况并适当提高其转速。在钻孔多层柔性PCB时,必须格外小心。 刚柔结合PCB.
冲孔
微冲压并非新技术,早已应用于批量生产。由于辊压工艺属于连续生产,因此许多通孔都是采用辊压方式冲压的。然而,批量冲压的孔径通常限制在0.6-0.8毫米,而且与数控钻孔相比,冲压耗时更长,需要人工操作。初始冲压工艺通常涉及较大的尺寸,因此冲压模具也相应更大、更昂贵。虽然批量生产可以降低成本,但设备折旧成本很高;对于小批量生产而言,数控钻孔则提供了更高的灵活性和成本效益。
然而,近年来,冲压模具的精度和数控钻孔技术都取得了显著进步。冲压工艺如今已成为柔性PCB制造的可行方案。最新的模具技术可以在基板厚度为25 µm的无胶覆铜层压板上冲压出小至75 µm的孔。在合适的条件下,甚至可以冲压出小至50 µm的孔。冲压机也实现了自动化,并且更小尺寸的模具也已问世,这使得冲压成为柔性PCB制造的一种可行选择。然而,无论是数控钻孔还是冲压,都不适用于加工盲孔。
激光钻孔

激光技术可以钻出极小的通孔。用于柔性印刷电路板的激光钻孔机有多种类型,包括准分子激光器、二氧化碳激光器、YAG(钇铝石榴石)激光器和氩离子激光器。
二氧化碳激光器只能钻削绝缘层,而钇铝石榴石激光器可以同时钻削绝缘层和铜箔。钻削绝缘层的速度远快于钻削铜箔,因此使用同一台激光器完成所有钻孔工序效率低下。通常,先蚀刻铜箔形成孔型,然后去除绝缘层形成通孔。这种方法允许使用激光钻削极小的孔径。然而,上下孔之间的定位精度可能会限制孔径。对于盲孔,由于只蚀刻一侧的铜箔,因此不存在垂直对准的问题。
准分子激光器能够钻出极其精细的孔。准分子激光器利用紫外光直接破坏基材树脂的分子结构,产生的热量极少,并且对孔周围区域的损伤也极小。这样就能形成光滑、垂直的孔壁。如果激光束的尺寸能够进一步缩小,则可以钻出直径为 10–20 µm 的孔。然而,随着孔径比的增加,湿法镀铜的难度也会越来越大。
准分子激光钻孔的一个关键问题是树脂分解会在孔壁上产生炭黑残留物,必须在电镀前进行清理。此外,激光均匀性不足会导致盲孔加工时出现竹节状残留物。准分子激光钻孔最大的挑战在于其速度慢、成本高,这限制了其应用范围,使其仅适用于对极小孔加工精度和可靠性要求极高的应用。
相比之下,CO₂激光钻孔速度更快、成本更低,但孔质量较差,直径通常在70至100微米之间。然而,其加工速度比准分子激光快得多,因此CO₂激光钻孔更具成本效益,尤其适用于高密度孔阵列。
使用二氧化碳激光器钻盲孔时,至关重要的是激光只能照射到铜表面。无需去除表面的有机物,但可能需要进行化学或等离子蚀刻等后处理来清洁铜表面。
3. 孔金属化
柔性PCB的孔金属化工艺与用于……的工艺类似。 刚性PCB近年来,随着技术的进步,采用碳基导电层的直接电镀取代了化学电镀。这项技术也被应用于柔性印刷电路板的制造中。
由于柔性PCB材质柔软,因此在金属化过程中需要使用特殊的夹具来固定电路板。这些夹具不仅能将PCB固定到位,还能确保其在电镀槽中的稳定性。否则,铜镀层厚度不均匀会导致蚀刻过程中出现短路和桥接等问题。为了获得均匀的铜镀层,必须将柔性PCB在夹具内紧紧拉伸,并仔细控制电极的位置。
4. 铜箔表面清洁

为了提高光刻胶掩模的附着力,涂覆光刻胶前必须清洁铜箔表面。虽然这看似简单的过程,但对于柔性PCB而言,必须格外小心。
通常,清洗工作包括化学清洗和机械清洗两种方法。对于精密图案,通常会结合使用这两种方法。机械刷洗操作较为棘手;如果刷子太硬,可能会损坏铜箔;如果刷子太软,则清洗效果可能不佳。一般情况下,使用尼龙刷,刷子的长度和硬度必须仔细选择。两个刷辊安装在传送带上方,旋转方向与传送带的运行方向相反。但是,刷辊施加过大的压力会导致基材拉伸,从而造成尺寸变化。
如果铜表面清洁不彻底,光刻胶掩模的附着力会很差,从而降低蚀刻工艺的良率。近年来,由于铜箔层压板质量的提高,单面电路可以省略表面清洁步骤。但是,对于精度低于 100 µm 的图案,则必须进行表面清洁。表面清洁 仍然至关重要。




