一種應用應力技術克服形變的柔性電路加工工藝制造技術

本發明專利技術公開一種應用應力技術克服形變的柔性電路加工工藝，在復合材料基底上完成線路布局后，對線路的空白處進行全版的填充，并預留反向鉆孔的定位孔；在線路的空白處選取多個測試點，先量測測試點的厚度，然后測出完成線路布局后的復合材料基底在加工中的合力、合力矩及彎曲彈性模量數據；將多個完成線路布局后的復合材料基底疊合，對預留的定位孔進行反向鉆孔；反鉆孔完成后，多張一疊，在溫度120?140℃,時間100?120分鐘的條件下，置于烘箱中。本發明專利技術有效解決由于復合材料基底和銅箔的線膨脹系數差異不同，導致FPC在加工中造成的較大變形量問題。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種應用應力技術克服形變的柔性電路加工工藝。
技術介紹
柔性電路(FPC)具有高密度和高集成化特點，成為科技發展不可缺少的部件。元器件的高密度布置使得日益增大的信息量壓縮在有限的空間范圍內。元器件的高密度布置要求線路密度精細，孔徑精小，要求FPC的加工精度提高、變形量越來越小。現有技術中，在FPC加工中，尺寸的穩定性是高精密度產品重要的基礎條件，使得對于使用常規復合材料要達到較好的良率卻很困難。采用無膠材料可較好的控制尺寸穩定，但采用無膠材料成本將上升大約30％。所以如何改善良率、降低成本就成為急需解決的問題。聚酰亞胺復合材料固有的物理特性，受濕度、溫度影響而產生變形不可避免，使得柔性電路在加工中的良品率，始終不能有效的提高。通過對布線時產品的幾何圖形的分析，能夠準確測定版面在坐標系中應力大小的分布情況，采取有效工藝手段和輔助條件，最大限度的使產品結構應力為零，這樣就可以有效減少由于產品材料變形造成不良的控制，而達到既能大幅降低材料成本，又可滿足產品加工形變和精度的要求，本案由此產生。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種應用應力技術克服形變的柔性電路加工工藝，以有效解決由于復合材料基底和銅箔的線膨脹系數差異不同，導致FPC在加工中造成的較大變形量問題。為了達成上述目的，本專利技術的解決方案為：一種應用應力技術克服形變的柔性電路加工工藝，包括以下步驟：一，在復合材料基底上完成線路布局后，對線路的空白處進行全版的填充，并預留反向鉆孔的定位孔；二，在線路的空白處選取多個測試點，先量測測試點的厚度，然后測出完成線路布局后的復合材料基底在加工中的合力、合力矩及彎曲彈性模量數據；三，將多個完成線路布局后的復合材料基底疊合，對預留的定位孔進行反向鉆孔，根據完成線路布局后的復合材料基底在加工中的合力、合力矩及彎曲彈性模量數據，選取鉆頭的孔徑和轉速，鉆頭直徑選擇1-2.5mm,鉆速8000-12000轉/分；四，反鉆孔完成后，多張一疊，在溫度120-140℃,時間100-120分鐘的條件下，置于烘箱中。進一步，在步驟二中，在線路的空白處選取的測試點至少為12個。進一步，在步驟三中，按照1張一疊將完成線路布局后的復合材料基底疊合。進一步，在步驟四中，反鉆孔完成后，30張一疊置于烘箱中。采用上述方案后，本專利技術利用FPC材料的可撓性及立體布線的特點，按材料力學、理論力學的原理，設計出的數學模型。采用應力分析法計算出應力分布狀況，利用CNC高速鉆床和布線時的封閉方法，根據應力分布情況，按照不同孔徑大小進行鉆孔，消除殘余應力；其次通過封閉線路外部的空白處手段，解決加工中產生的泊淞效應、附加應力及彎曲應力、原材料固有的吸水性而隨溫濕度產生的形變，以及各焊盤和通孔坐標精度的偏差。從而克服產品加工中的形變，為提高FPC的良品率創造有利條件。本專利技術通過對復合銅箔基底的特性了解，利用應力分析手段，通過材料測試應力點大小和應力分布情況的判定，采用對應工藝改變和消除殘余應力和在設計時事先設置的輔助手段，而達到滿足產品制造精度的一種工藝。附圖說明圖1a是本專利技術在線路的空白處全版的填充示意圖；圖1b是線路的空白處未進行全版的填充示意圖；圖2a是本專利技術在線路的空白處選取測試點示意圖；圖2b是未在線路的空白處選取測試點示意圖；圖3a是本專利技術在線路的空白處反鉆孔示意圖；圖3b是未在線路的空白處反鉆孔示意圖。標號說明基底1 線路2空白處21 測試點22孔23具體實施方式以下結合附圖及具體實施例對本專利技術做詳細描述。參與圖1a至圖3b所示，本專利技術揭示的一種應用應力技術克服形變的柔性電路加工工藝，包括以下步驟：一，如圖1a所示，在復合材料基底1上完成線路2布局后，對線路2的空白處21進行全版的填充，并預留反向鉆孔的定位孔。圖1b為線路2的空白處21進行全版的填充示意圖。由于產品是復合材料構成，不同厚度的材料膨脹系數存在較大的差異，在設計時要充分避免在線路以外的部分上層銅箔與基底有較大的分離，保證非線路部分結合的越多越好，尤其在精細密度板的圖形轉移中，要最大限度封閉可能出現的空白點，以填充塊方式，對其線路0.5㎜以外的全境進行可填充封閉，從而有效減少由線膨脹系數不同的復合材料產生的變形。二，在線路2的空白處21選取多個測試點22，如圖2a所示，先量測測試點22的厚度，然后測出完成線路2布局后的復合材料基底1在加工中的合力、合力矩及彎曲彈性模量數據。圖2b為未在線路的空白處選取測試點示意圖。根據在FPC的設計加工過程中，按理論測試應力給出兩個公式：公式一 N ‾ = Σ [ Q i j ] k ( ϵ k + e k ) h k ]]> M ‾ = Σ [ Q i j ] k ( ϵ k + e k ) h k . Z k ]]>式中：ek＝αk·ΔTk+βk·Ck；分別為內力和內力矩；α、β分別為熱膨脹系數和濕膨脹系數；ΔT、C分別為溫度差和濕度；hk為第K層的厚度；ZK為第K層中心到中性面的Z座標；n為組成覆銅板和基底的數量；[Qij]為剛度矩陣；ε、e分別為外力和殘余濕熱應力引起的應變。公式二由撓性電路的彎曲特性，給出彎曲模量公式： E f = 4 t 3 Σ k = 1 n ( Z k + 1 3 - Z k 3 ) E k ]]>Ef－為彎曲模量；Zk－為K層底部到層壓板本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種應用應力技術克服形變的柔性電路加工工藝，其特征在于，包括以下步驟：一，在復合材料基底上完成線路布局后，對線路的空白處進行全版的填充，并預留反向鉆孔的定位孔；二，在線路的空白處選取多個測試點，先量測測試點的厚度，然后測出完成線路布局后的復合材料基底在加工中的合力、合力矩及彎曲彈性模量數據；三，將多個完成線路布局后的復合材料基底疊合，對預留的定位孔進行反向鉆孔，根據完成線路布局后的復合材料基底在加工中的合力、合力矩及彎曲彈性模量數據，選取鉆頭的孔徑和轉速，鉆頭直徑選擇1?2.5mm,鉆速8000?12000轉/分；四，反鉆孔完成后，多張一疊，在溫度120?140℃,時間100?120分鐘的條件下，置于烘箱中。

【技術特征摘要】
1.一種應用應力技術克服形變的柔性電路加工工藝，其特征在于，包括以下步驟：一，在復合材料基底上完成線路布局后，對線路的空白處進行全版的填充，并預留反向鉆孔的定位孔；二，在線路的空白處選取多個測試點，先量測測試點的厚度，然后測出完成線路布局后的復合材料基底在加工中的合力、合力矩及彎曲彈性模量數據；三，將多個完成線路布局后的復合材料基底疊合，對預留的定位孔進行反向鉆孔，根據完成線路布局后的復合材料基底在加工中的合力、合力矩及彎曲彈性模量數據，選取鉆頭的孔徑和轉速，鉆頭直徑選擇1-2.5mm,鉆速8000-1...

【專利技術屬性】
技術研發人員：蔡磊，李雨沙，
申請(專利權)人：廈門華天華電子有限公司，
類型：發明
國別省市：福建;35