一种基于激光直写的柔性线路板半加成法制备工艺制造技术

本发明专利技术提供了一种基于激光直写的柔性线路板半加成法制备工艺，包括以下步骤：步骤1，将聚酰亚胺用无水乙醇超声清洗干净后放入恒温水浴锅中进行碱处理即进行表面处理；步骤2，将有机铜盐溶解于烷基胺和醇类的有机溶剂中搅拌均匀；步骤3，将步骤2中制备得到的前驱体溶液涂覆在步骤1中表面处理过的聚酰亚胺表面，将旋涂后的聚酰亚胺放入干燥箱中烘干；步骤4，选取紫外脉冲激光器对步骤3的样品进行直写，得到任意形状的导电图案；步骤5，在激光直写过后的聚酰亚胺表面涂一层感光胶；步骤6，将步骤5制备得到的样品进行电镀，以此制备柔性电路板。应用本技术方案可实现简化制备工艺，同时优化激光加工过程中的工艺参数。

A semi addition process of FPC based on laser direct writing

【技术实现步骤摘要】
一种基于激光直写的柔性线路板半加成法制备工艺
本专利技术涉及新兴电子
，具体是指一种基于激光直写的柔性线路板半加成法制备工艺。
技术介绍
柔性电子是将有机/无机电子元器件制作在柔性/可延性塑料或薄金属基板上的新兴电子技术，以其独特的柔性/延展性特点在航空航天、消费电子、医疗电子等领域得到了广泛应用。以柔性聚合物为衬底，金属薄膜、石墨烯、导电墨水、液态金属等导电材料为导体的柔性电路(FPC)是柔性电子发展的关键组成部分。FPC以其优异的物理特性(可弯曲、轻薄，并具有优良的电性能)迎合了电子产品高密度、小型化、轻薄化、高可靠性的发展需要，近年来异军突起，比重不断扩大，成为全球PCB产业增长的核心动力之一。目前FPC主要有减成法、全加成法和半加成法三种制造工艺。减成法是指在电路板上印制图形后，将图形部分保护起来，将没有抗蚀膜的多余铜层蚀刻掉，以减掉铜层的方法形成线路。减成法工艺成熟、稳定和可靠，但是减成法来制作线路时，50μm/50μm以下的线宽线距基本上已经达到了它所能达到的最大能力(“椭圆模型”的预测)，并且伴随着较为严重的线路侧蚀，这些因素对印制线路板图形精细化、良率提升以及阻抗控制，带来了比较大的困难。此外，减成法原料利用率低(<5％)，环境污染严重，工艺步骤繁琐，在精细化、个性化和批量化方面都有着较大的局限性。全加成法适合制作超精细线路(线宽线距在40μm/40μm以上)，特点是工艺流程短，由于不用铜箔，加工简单，成本低，采用化学沉铜，镀层分散能力好，因而也适合多层板和小孔径高密度板的生产，但其制作成本高，目前工艺还不成熟，可靠性水平有待进一步提高。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于激光直写的柔性线路板半加成法制备工艺，实现简化制备工艺，同时优化激光加工过程中的工艺参数。为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种基于激光直写的柔性线路板半加成法制备工艺，包括以下步骤：步骤1，将聚酰亚胺用无水乙醇超声清洗干净后放入55℃至65℃的恒温水浴锅中进行碱处理即进行表面处理，用时10至20min，烘干备用；步骤2，将有机铜盐溶解于烷基胺和醇类的有机溶剂中，用磁力搅拌机搅拌均匀，得到蓝色的蜂蜜状前驱体溶液；步骤3，将步骤2中制备得到的前驱体溶液通过旋涂的方式，涂覆在步骤1中表面处理过的聚酰亚胺表面，将旋涂后的聚酰亚胺放入干燥箱中烘干，待有机物挥发完全后，得到致密的前驱体薄膜；步骤4，选取355nm的紫外脉冲激光器对步骤3的样品进行直写，将多余的部分用去离子水冲洗干净，在聚酰亚胺表面得到任意形状的导电图案；步骤5，在激光直写过后的聚酰亚胺表面涂一层感光胶，光刻显影；步骤6，将步骤5制备得到的样品进行电镀，通过电镀的方式使铜层沿感光胶的铅锤面生长，得到厚度均匀的铜层，以此制备柔性电路板。相较于现有技术，本专利技术的技术方案具备以下有益效果：本专利技术提供了一种基于激光直写的柔性线路板半加成法制备工艺，基于激光直写技术得到导电图案代替薄铜箔，通过控制激光轨迹可以直接得到最终的线路图案，简化制备工艺，同时优化激光加工过程中的工艺参数，如光斑直径、扫描速度、重复频率、脉宽等可以得到≤30μm的精细导电线路。应用光刻显影技术，复刻线路图案，在后续电镀过程中，铜层能沿铅垂面生长，保证铜线边缘整齐、无毛刺，提高柔性电路精细化。本专利技术属于改良型半加成法，采用激光直写技术得到基铜，通过控制激光的运动轨迹可以获得任意导电图案，具有很高柔性。同时调节薄膜厚度的可以得到不同厚度的基铜。此外，对比传统用铜箔作为基铜的半加成法，该专利技术不需要后续的差分蚀刻，能够简化制备工艺同时避免环境污染。具体实施方式下文结合具体实施方式对本专利技术做进一步说明。一种基于激光直写的柔性线路板半加成法制备工艺，包括以下步骤：步骤1，将聚酰亚胺用无水乙醇超声清洗干净后放入55℃至65℃的恒温水浴锅中进行碱处理即进行表面处理，有利于提高基底的亲水性，用时10至20min，烘干备用；步骤2，将有机铜盐溶解于烷基胺和醇类的有机溶剂中，用磁力搅拌机搅拌均匀，得到蓝色的蜂蜜状前驱体溶液；步骤3，将步骤2中制备得到的前驱体溶液通过旋涂的方式，涂覆在步骤1中表面处理过的聚酰亚胺表面，将旋涂后的聚酰亚胺放入干燥箱中烘干，待有机物挥发完全后，得到致密的前驱体薄膜；步骤4，选取355nm的紫外脉冲激光器对步骤3的样品进行直写，将多余的部分用去离子水冲洗干净，在聚酰亚胺表面得到任意形状的导电图案；步骤5，在激光直写过后的聚酰亚胺表面涂一层感光胶，光刻显影；步骤6，将步骤5制备得到的样品进行电镀，通过电镀的方式使铜层沿感光胶的铅锤面生长，得到厚度均匀的铜层，以此制备柔性电路板。本专利技术提供了一种基于激光直写的柔性线路板半加成法制备工艺，基于激光直写技术得到导电图案代替薄铜箔，通过控制激光轨迹可以直接得到最终的线路图案，简化制备工艺，同时优化激光加工过程中的工艺参数，如光斑直径、扫描速度、重复频率、脉宽等可以得到≤30μm的精细导电线路。应用光刻显影技术，复刻线路图案，在后续电镀过程中，铜层能沿铅垂面生长，保证铜线边缘整齐、无毛刺，提高柔性电路精细化。本专利技术属于改良型半加成法，采用激光直写技术得到基铜，通过控制激光的运动轨迹可以获得任意导电图案，具有很高柔性。同时调节薄膜厚度的可以得到不同厚度的基铜。此外，对比传统用铜箔作为基铜的半加成法，该专利技术不需要后续的差分蚀刻，能够简化制备工艺同时避免环境污染。以上所述，仅为本专利技术较佳的具体实施方式，但本专利技术的设计构思并不局限于此，任何熟悉本
的技术人员在本专利技术揭露的技术范围内，利用此构思对本专利技术进行非实质性的改动，均属于侵犯本专利技术保护范围的行为。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于激光直写的柔性线路板半加成法制备工艺，其特征在于包括以下步骤：/n步骤1，将聚酰亚胺用无水乙醇超声清洗干净后放入55℃至65℃的恒温水浴锅中进行碱处理即进行表面处理，用时10至20min，烘干备用；/n步骤2，将有机铜盐溶解于烷基胺和醇类的有机溶剂中，用磁力搅拌机搅拌均匀，得到蓝色的蜂蜜状前驱体溶液；/n步骤3，将步骤2中制备得到的前驱体溶液通过旋涂的方式，涂覆在步骤1中表面处理过的聚酰亚胺表面，将旋涂后的聚酰亚胺放入干燥箱中烘干，待有机物挥发完全后，得到致密的前驱体薄膜；/n步骤4，选取355nm的紫外脉冲激光器对步骤3的样品进行直写，将多余的部分用去离子水冲洗干净，在聚酰亚胺表面得到任意形状的导电图案；/n步骤5，在激光直写过后的聚酰亚胺表面涂一层感光胶，光刻显影；/n步骤6，将步骤5制备得到的样品进行电镀，通过电镀的方式使铜层沿感光胶的铅锤面生长，得到厚度均匀的铜层，以此制备柔性电路板。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于激光直写的柔性线路板半加成法制备工艺，其特征在于包括以下步骤：
步骤1，将聚酰亚胺用无水乙醇超声清洗干净后放入55℃至65℃的恒温水浴锅中进行碱处理即进行表面处理，用时10至20min，烘干备用；
步骤2，将有机铜盐溶解于烷基胺和醇类的有机溶剂中，用磁力搅拌机搅拌均匀，得到蓝色的蜂蜜状前驱体溶液；
步骤3，将步骤2中制备得到的前驱体溶液通过旋涂的方式，涂覆在步骤1中表面处理过的聚酰亚胺表...

【专利技术属性】
技术研发人员：颜丙功，江开勇，宋轩，田昭，王永超，
申请(专利权)人：华侨大学，
类型：发明
国别省市：福建;35