一种应用应力技术克服形变的柔性电路加工工艺制造技术

本发明专利技术公开一种应用应力技术克服形变的柔性电路加工工艺，在复合材料基底上完成线路布局后，对线路的空白处进行全版的填充，并预留反向钻孔的定位孔；在线路的空白处选取多个测试点，先量测测试点的厚度，然后测出完成线路布局后的复合材料基底在加工中的合力、合力矩及弯曲弹性模量数据；将多个完成线路布局后的复合材料基底叠合，对预留的定位孔进行反向钻孔；反钻孔完成后，多张一叠，在温度120‑140℃,时间100‑120分钟的条件下，置于烘箱中。本发明专利技术有效解决由于复合材料基底和铜箔的线膨胀系数差异不同，导致FPC在加工中造成的较大变形量问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种应用应力技术克服形变的柔性电路加工工艺。
技术介绍
柔性电路(FPC)具有高密度和高集成化特点，成为科技发展不可缺少的部件。元器件的高密度布置使得日益增大的信息量压缩在有限的空间范围内。元器件的高密度布置要求线路密度精细，孔径精小，要求FPC的加工精度提高、变形量越来越小。现有技术中，在FPC加工中，尺寸的稳定性是高精密度产品重要的基础条件，使得对于使用常规复合材料要达到较好的良率却很困难。采用无胶材料可较好的控制尺寸稳定，但采用无胶材料成本将上升大约30％。所以如何改善良率、降低成本就成为急需解决的问题。聚酰亚胺复合材料固有的物理特性，受湿度、温度影响而产生变形不可避免，使得柔性电路在加工中的良品率，始终不能有效的提高。通过对布线时产品的几何图形的分析，能够准确测定版面在坐标系中应力大小的分布情况，采取有效工艺手段和辅助条件，最大限度的使产品结构应力为零，这样就可以有效减少由于产品材料变形造成不良的控制，而达到既能大幅降低材料成本，又可满足产品加工形变和精度的要求，本案由此产生。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种应用应力技术克服形变的柔性电路加工工艺，以有效解决由于复合材料基底和铜箔的线膨胀系数差异不同，导致FPC在加工中造成的较大变形量问题。为了达成上述目的，本专利技术的解决方案为：一种应用应力技术克服形变的柔性电路加工工艺，包括以下步骤：一，在复合材料基底上完成线路布局后，对线路的空白处进行全版的填充，并预留反向钻孔的定位孔；二，在线路的空白处选取多个测试点，先量测测试点的厚度，然后测出完成线路布局后的复合材料基底在加工中的合力、合力矩及弯曲弹性模量数据；三，将多个完成线路布局后的复合材料基底叠合，对预留的定位孔进行反向钻孔，根据完成线路布局后的复合材料基底在加工中的合力、合力矩及弯曲弹性模量数据，选取钻头的孔径和转速，钻头直径选择1-2.5mm,钻速8000-12000转/分；四，反钻孔完成后，多张一叠，在温度120-140℃,时间100-120分钟的条件下，置于烘箱中。进一步，在步骤二中，在线路的空白处选取的测试点至少为12个。进一步，在步骤三中，按照1张一叠将完成线路布局后的复合材料基底叠合。进一步，在步骤四中，反钻孔完成后，30张一叠置于烘箱中。采用上述方案后，本专利技术利用FPC材料的可挠性及立体布线的特点，按材料力学、理论力学的原理，设计出的数学模型。采用应力分析法计算出应力分布状况，利用CNC高速钻床和布线时的封闭方法，根据应力分布情况，按照不同孔径大小进行钻孔，消除残余应力；其次通过封闭线路外部的空白处手段，解决加工中产生的泊淞效应、附加应力及弯曲应力、原材料固有的吸水性而随温湿度产生的形变，以及各焊盘和通孔坐标精度的偏差。从而克服产品加工中的形变，为提高FPC的良品率创造有利条件。本专利技术通过对复合铜箔基底的特性了解，利用应力分析手段，通过材料测试应力点大小和应力分布情况的判定，采用对应工艺改变和消除残余应力和在设计时事先设置的辅助手段，而达到满足产品制造精度的一种工艺。附图说明图1a是本专利技术在线路的空白处全版的填充示意图；图1b是线路的空白处未进行全版的填充示意图；图2a是本专利技术在线路的空白处选取测试点示意图；图2b是未在线路的空白处选取测试点示意图；图3a是本专利技术在线路的空白处反钻孔示意图；图3b是未在线路的空白处反钻孔示意图。标号说明基底1 线路2空白处21 测试点22孔23具体实施方式以下结合附图及具体实施例对本专利技术做详细描述。参与图1a至图3b所示，本专利技术揭示的一种应用应力技术克服形变的柔性电路加工工艺，包括以下步骤：一，如图1a所示，在复合材料基底1上完成线路2布局后，对线路2的空白处21进行全版的填充，并预留反向钻孔的定位孔。图1b为线路2的空白处21进行全版的填充示意图。由于产品是复合材料构成，不同厚度的材料膨胀系数存在较大的差异，在设计时要充分避免在线路以外的部分上层铜箔与基底有较大的分离，保证非线路部分结合的越多越好，尤其在精细密度板的图形转移中，要最大限度封闭可能出现的空白点，以填充块方式，对其线路0.5㎜以外的全境进行可填充封闭，从而有效减少由线膨胀系数不同的复合材料产生的变形。二，在线路2的空白处21选取多个测试点22，如图2a所示，先量测测试点22的厚度，然后测出完成线路2布局后的复合材料基底1在加工中的合力、合力矩及弯曲弹性模量数据。图2b为未在线路的空白处选取测试点示意图。根据在FPC的设计加工过程中，按理论测试应力给出两个公式：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；分别为内力和内力矩；α、β分别为热膨胀系数和湿膨胀系数；ΔT、C分别为温度差和湿度；hk为第K层的厚度；ZK为第K层中心到中性面的Z座标；n为组成覆铜板和基底的数量；[Qij]为刚度矩阵；ε、e分别为外力和残余湿热应力引起的应变。公式二由挠性电路的弯曲特性，给出弯曲模量公式： E f = 4 t 3 Σ k = 1 n ( Z k + 1 3 - Z k 3 ) E k ]]>Ef－为弯曲模量；Zk－为K层底部到层压板本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种应用应力技术克服形变的柔性电路加工工艺，其特征在于，包括以下步骤：一，在复合材料基底上完成线路布局后，对线路的空白处进行全版的填充，并预留反向钻孔的定位孔；二，在线路的空白处选取多个测试点，先量测测试点的厚度，然后测出完成线路布局后的复合材料基底在加工中的合力、合力矩及弯曲弹性模量数据；三，将多个完成线路布局后的复合材料基底叠合，对预留的定位孔进行反向钻孔，根据完成线路布局后的复合材料基底在加工中的合力、合力矩及弯曲弹性模量数据，选取钻头的孔径和转速，钻头直径选择1‑2.5mm,钻速8000‑12000转/分；四，反钻孔完成后，多张一叠，在温度120‑140℃,时间100‑120分钟的条件下，置于烘箱中。

【技术特征摘要】
1.一种应用应力技术克服形变的柔性电路加工工艺，其特征在于，包括以下步骤：一，在复合材料基底上完成线路布局后，对线路的空白处进行全版的填充，并预留反向钻孔的定位孔；二，在线路的空白处选取多个测试点，先量测测试点的厚度，然后测出完成线路布局后的复合材料基底在加工中的合力、合力矩及弯曲弹性模量数据；三，将多个完成线路布局后的复合材料基底叠合，对预留的定位孔进行反向钻孔，根据完成线路布局后的复合材料基底在加工中的合力、合力矩及弯曲弹性模量数据，选取钻头的孔径和转速，钻头直径选择1-2.5mm,钻速8000-1...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡磊，李雨沙，
申请(专利权)人：厦门华天华电子有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35