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FPC的卷對卷生產等離子體清洗與微蝕刻工序簡析

發布日期:2021-09-09 00:00 來源:http://www.eanaliza.com 點擊:

FPC的卷對卷生產等離子體清洗與微蝕刻工序簡析


一、 背景

為了提升軟板生產的自動化水平,一線軟板廠家都采用了卷對卷軟板生產線,包括卷對卷紫外激光鉆孔,卷對卷等離子體清洗,卷對卷微蝕刻等等。


但是,行業內為什么要采用卷對卷等離子體清洗,卷對卷微蝕刻線?很多人并不清楚。線路板領域很多創新都是設備與材料供應商完成的,筆者進入激光行業21年,線路板行業5年,筆者試圖以激光為工具,進行一些線路板領域的創新。例如,武漢銥科賽科技提供卷對卷收放卷料機和激光鉆孔機,采用理論上具備盲孔鉆孔Z高可靠性通孔盲孔一次加工法。


二、 必要性分析與現有解決方案

單光束紫外激光旋切鉆孔過程,可以分解為以下步驟:


1、單光束旋切上層銅

激光旋切汽化上層銅的過程中,雖然伴有熔化銅的過程,此時由于沒有PI層的參與,因此不會產生銅碳合金,如果此時直接進行電鍍,則不會存在銅碳合金黑線,這個過程,不需要卷對卷等離子體清洗工序,也不需要卷對卷微蝕刻工序。


2、單光束旋切中間PI層與下層銅

單光束激光旋切汽化下層銅的過程中,上層銅孔內側壁與下層銅孔內側壁一定伴隨著熔銅的過程,熔銅的熔池深度與紫外激光的脈沖寬度和激光聚焦狀態有關,第一相關因素是激光脈沖寬度,脈沖寬度越寬,熔池深度越寬,不同脈沖寬度激光熔銅熔池深度數據,如感興趣,可與作者聯系。至于激光聚焦狀態,這是次要影響關聯因素。


此時由于存在PI層的參與,PI在激光旋切過程中產生碳粉,碳粉落入上層銅孔內側壁熔池,也會落入下層銅孔內側壁熔池,產生銅碳合金,銅碳合金的厚度就是熔池深度。如果此時直接進行電鍍,就會存在銅碳合金黑線,要清除這個銅碳合金,需要設置卷對卷微蝕刻工序,因為銅碳合金屬于導電合金,等離子清洗是清除不掉的。


想象一下,采用棍子掃地,而不是掃把掃地,棍子掃地是掃不干凈的,單光束鉆孔激光在旋切鉆孔,孔內“上層銅+中間PI+下層銅”旋切落下,會有殘膠或者說殘存的PI(含變性PI)粘附在孔壁或者孔內,這種殘渣必須在微蝕刻工序之前采用等離子體清洗工序清除,否則它會阻擋微蝕刻藥水蝕刻殘渣下方覆蓋的銅碳合金。


總之,單光束激光無膠銅箔鉆孔,必須采用等離子體清洗工序清除殘存PI,微蝕刻工序清除銅碳合金。


有人會問,為何機械鉆孔不需要采用這兩道工序啊?


回答是:(1)不采用等離子體清洗的原因:機械鉆孔鉆針是一個實體,孔內不會殘存PI,激光鉆孔則會殘存PI,就像房子里面有燈光,我們依然可以坐在房間里面,如房間里面堆滿稻谷,我們是進不去房間的;(2)不采用微蝕刻的原因:機械鉆孔不會產生銅碳合金,激光鉆孔肯定產生。


三、解決方案

不論是等離子清洗鉆孔殘渣工序,還是微蝕刻清除銅碳合金工序,它們有一個共同點,清除的對象都含碳,且碳原子都來自無膠銅箔材料的PI層。如果不是這些碳原子,例如雙面無膠銅箔機械鉆孔,等離子體清洗工序和微蝕刻工序都可以取消,這樣可以減少軟板生產領域兩個頭疼的工序。




以50微米通孔鉆孔為例:


第一步,50微米鉆孔表層銅揭蓋


 第二步,50微米鉆孔中間PI清洗干凈

第三步 50微米盲孔鉆穿為通孔,潔凈鉆孔不堵孔
采用復合激光配合,將盲孔孔底切穿,此刻由于孔內干凈,不存在殘留PI及其殘渣,因此,激光在旋切盲孔孔底下層銅,不會在通孔孔內上層銅和下層銅側壁形成銅碳合金,到這一步,微蝕刻工序已經沒有存在的必要,可能存在的極小概率超薄銅碳合金,也會在黑孔工序里面的微蝕刻過程清除掉。即使還有微量的銅碳合金沒有清除掉,也沒有關系,給出一個基本的概念,鐵和鋼有啥區別?鋼就是鐵里面含碳的鐵碳合金,含碳量不同分為低碳鋼,中碳鋼,高碳鋼,因此如果含有極少量的銅碳合金,也是沒有問題的,畢竟通孔是鉚接結構。

五、總結

Z后,對于雙面無膠銅箔軟板通孔生產,根據本文內容分析總結如下:


1、 機械鉆孔,無需等離子體清洗工序和專門的微蝕刻工序;


2、 單光束激光鉆孔,必須配置等離子體清洗工序和專門的微蝕刻工序;

愛特維是一家集設計、研發,生產,銷售、售后為一體的等離子系統解決方案供應商。作為國內領先的等離子設備制造企業,公司擁有由多位資深工程師組成的專業研發團隊,配備有完善的研發實驗室,與多所頂級院校及科研單位開展合作,取得多項自主知識產權和國家發明專利。現已通過ISO9001質量管理體系、CE、高新技術企業等多項認證。可為客戶提供真空式、大氣式、多系列標準機型及特殊定制服務。以卓越的品質,滿足不同客戶的工藝及產能需求。

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