孟昭光 陽(yáng)厚平 趙南清

（東莞市五株電子科技有限公司，廣東 東莞 523290 ）

1 產(chǎn)品背景

1.1 產(chǎn)品基本信息

該款任意層互連剛撓結(jié)合印制板（R-FPCB）由雙面無(wú)膠電解銅材料+電解純銅箔+斗山DS-7402-BS 1078 62%材料混壓而成，產(chǎn)品孔徑小，且內(nèi)層芯板厚度0.050 mm，板厚較薄需采用FR-4框架綁定方式進(jìn)行填孔電鍍，是一款技術(shù)含量較高的新類(lèi)型軟硬結(jié)合板產(chǎn)品。產(chǎn)品基本信息見(jiàn)表1。

表1 產(chǎn)品基本信息

產(chǎn)品設(shè)計(jì)疊構(gòu)見(jiàn)圖1。

1.2 產(chǎn)品要求與技術(shù)難點(diǎn)

PCB要求與加工難點(diǎn)見(jiàn)表2。

1.3 產(chǎn)品工藝流程

1.3.1 L4/L5層 工藝制作流程（FPC內(nèi)層基材）

L4/L5基材開(kāi)料—LDD—等離子—線(xiàn)路前處理—水平除膠—PI調(diào)整—水平沉銅—填孔電鍍—內(nèi)層線(xiàn)路—內(nèi)層蝕刻—內(nèi)層AO—內(nèi)層貼CVL—冷壓—真空快壓—固化—內(nèi)層防焊絲印—靶沖—加工—預(yù)壓—棕化—烘烤—等離子—控制中心

圖1 產(chǎn)品疊構(gòu)圖

表2 技術(shù)加工難點(diǎn)

1.3.2 L3/L6層 工藝制作流程（1+2+1工藝疊構(gòu)）

內(nèi)層貼合—內(nèi)層壓合—X-RAY—激光切割—棕化減銅—LDD—等離子—水平沉銅—填孔電鍍—X-RAY—內(nèi)層線(xiàn)路—內(nèi)層蝕刻—內(nèi)層AOI—棕化—烘烤—控制中心

1.3.3 L2/L7層 工藝制作流程（1+1+2+1+1工藝疊構(gòu)）

內(nèi)層貼合—內(nèi)層壓合—X-RAY—銑板邊--棕化減銅—LDD—等離子—水平沉銅--填孔電鍍—X-RAY—內(nèi)層線(xiàn)路—內(nèi)層蝕刻—內(nèi)層AOI—棕化--烘烤—控制中心

1.3.4 L1/L8層 工藝制作流程 （1+1+1+2+1+1+1工藝疊構(gòu)）

外層貼合—外層壓合—X-RAY—銑板邊--棕化減銅—LDD—外層鉆孔—等離子—磨板—水平沉銅—填孔電鍍—X-RAY—外層線(xiàn)路—外層蝕刻—外層AOI—外層防焊絲印—激光開(kāi)蓋—化金—銑板—清洗—激光切割—金面清洗—飛針—FQC—FQA—包裝入庫(kù)

制程重點(diǎn)：AOI和FQC成品板良率；

制作難點(diǎn)：LDD、壓合、填孔電鍍、線(xiàn)路、防焊、激光盲割與開(kāi)蓋工序。

2 制作方案和檢驗(yàn)方式

重點(diǎn)工序制作方案與檢驗(yàn)方式（見(jiàn)表3）。

3 過(guò)程數(shù)據(jù)分析

3.1 壓合介厚數(shù)據(jù)（見(jiàn)表4）

3.2 減銅數(shù)據(jù)（見(jiàn)表5）

3.3 漲縮數(shù)據(jù)推移圖（見(jiàn)圖2）

小結(jié)：以上漲縮數(shù)據(jù)分析，漲縮管控要求±5/萬(wàn)，實(shí)際成品SET漲縮:X+16/萬(wàn)Y-2/萬(wàn)，需對(duì)圖2漲縮推移圖。預(yù)補(bǔ)償[1]進(jìn)行調(diào)整和制程管控，才能滿(mǎn)足漲縮需求。

表3 重點(diǎn)工序制作方案

表4 各層介質(zhì)層厚度 （單位：μm）

表5 棕化減銅后銅厚數(shù)據(jù) （單位：μm）

圖2 漲縮數(shù)據(jù)推移圖

3.4 線(xiàn)寬測(cè)量結(jié)果（見(jiàn)表6）

3.5 填孔電鍍銅厚測(cè)量結(jié)果

小結(jié)：以上數(shù)據(jù)分析，各層次銅厚均在管控范圍內(nèi)，合格。另工藝邊存在鍍銅不均現(xiàn)象，后續(xù)采用FR-4框架綁定，進(jìn)行填孔電鍍，主要改善L2/L7和L1/L8層存在一些板邊鍍銅不均、空洞和氣泡現(xiàn)象，需要100%滿(mǎn)足填孔品質(zhì)要求。見(jiàn)表7和圖3所示。

3.6 產(chǎn)品可靠性測(cè)試（見(jiàn)表8）

小結(jié)：熱應(yīng)力浸錫都在L3-L6層軟硬交接處出現(xiàn)起泡分層，初步分析材料和規(guī)格厚度存在異常，PP材料耐不了三次高溫高壓，且介質(zhì)厚度要求80 μm，實(shí)際切片介質(zhì)層厚度只有42～56 μm范圍，需重新調(diào)整疊構(gòu)；成品漲縮管控要求±5/萬(wàn)，實(shí)際X方向+16/萬(wàn)，需要對(duì)預(yù)補(bǔ)償進(jìn)行調(diào)整和制程管控，才能滿(mǎn)足需求。

表6 線(xiàn)寬數(shù)據(jù)（單位：mm）

表7 電鍍銅厚數(shù)據(jù) （單位：μm）

圖3 各層填孔

表8 可靠性測(cè)試結(jié)果

表9 異常處理及改善

4 過(guò)程異常處理及改善

制作過(guò)程中存在異常問(wèn)題匯總，臨時(shí)出處理措施及后續(xù)改善方案（見(jiàn)表9）。

5 制作結(jié)論

通過(guò)對(duì)任意層互連剛撓結(jié)合板的制作研究，現(xiàn)有的設(shè)備制程能力基本具備生產(chǎn)條件，根據(jù)制作過(guò)程中的數(shù)據(jù)分析結(jié)果，在設(shè)計(jì)及工藝上存在一些問(wèn)題，主要表現(xiàn)為以下幾點(diǎn)，后續(xù)改善見(jiàn)表10所示。

（1）可靠性測(cè)試：熱應(yīng)力浸錫出現(xiàn)起泡分層，分析因材料耐不了三次高溫高壓加工生產(chǎn)，另工程設(shè)計(jì)需重新按照殘銅率[2]去換算選擇材料規(guī)格。

（2）板厚：經(jīng)過(guò)三次壓合，成品板厚偏薄，需要調(diào)整疊構(gòu)才能滿(mǎn)足層介質(zhì)厚度和成品板厚。

（3）電鍍銅厚：各層次銅后均在管控范圍內(nèi)，L2/L7和L1/L8層存在板邊鍍銅不均、空洞和氣泡現(xiàn)象，后續(xù)采用FR-4框架綁定進(jìn)行填孔電鍍，減少不良發(fā)生。

（4）線(xiàn)路測(cè)量：各層次線(xiàn)寬、間距、焊盤(pán)和BGA大小均在公差管控范圍內(nèi)，可以滿(mǎn)足品質(zhì)要求，其中外層圖形焊盤(pán)及BGA偏下限，又因產(chǎn)品存在漲縮，給飛針和電測(cè)工序帶來(lái)加工困難，后續(xù)可優(yōu)化調(diào)整線(xiàn)路補(bǔ)償。

表10 后續(xù)改善方案

（5）成品漲縮管控[3]要求±5/萬(wàn)，實(shí)際測(cè)量:X+16/萬(wàn)Y-2/萬(wàn)，漲縮已超出管控范圍，此項(xiàng)需重新評(píng)估調(diào)整預(yù)補(bǔ)償進(jìn)行和制程管控。

（6）FPC空曠區(qū)域L4/L5層設(shè)計(jì)阻膠片時(shí)，所有區(qū)域需要都加工貼合阻膠片，便于激光盲開(kāi)，確保外觀(guān)良率。