雙面柔性線路板網印中的問題

鄒偉民

近些年我國的電子儀器業得到了很快的發展，這有賴于雙面柔性線路板網印技術，其可以成批量進行網印，保證網印質量，降低產品的加工成本。但是在實際網印中還存在一些問題，例如上層雙面柔性線路板網印時容易出現質量問題，下層雙面柔性線路板網印時出現質量問題，上層和下層線路不能有效導通等。為了提高這一工藝技術，下面就分析雙面柔性線路板的優勢，柔性線路板時可供使用的材料，網印中的技術要點等，希望給有關人士一些借鑒。

【關鍵詞】雙面柔性 線路板 網印問題

一般使用的線路板可以分為硬性線路板、柔性線路板，對于柔性線路板而言，可以作為曲面配線板使用，一般都使用聚酰亞胺片作為絕緣材料，一般設置的基板厚度在25～100μm之間，在上面要貼合厚度為35μm-70μm的銅箔，加工后一段時間內銅箔就會形成有效的抗腐蝕薄膜，通過腐蝕的方法制作成導體型板，下面就進行深入分析。

1 分析雙面柔性線路板的具體用途

1.1 具有適應性強的特點

對于柔性印刷電路板而言，在柔軟的聚合物絕緣基材上蝕刻出銅電路或印制出聚合物厚膜電路，和一些硬性印刷電路板相比，柔性印刷電路板的優點非常多，例如在實際應用中可以自動折疊、自動卷繞、自動彎曲，在使用中可以進行扭轉和移動，但是卻不會導致導線損壞，據相關技術人員測試，這種柔性線路板能夠

承受數百萬次的動態彎曲，同時可以根據具體的空間布局情況，隨意設計線路，對于所要求的不同形狀，或者具體的封裝尺寸不同，其都可以很好的進行處理，因此實際應用中非常廣泛。

1.2 整體優勢明顯

雙面柔性線路板屬于多層電路，在應用中表現出更好的可靠性，其熱傳導性也要高出很多，除此之外，其結構緊密，可以保證上層線路和下層線路的導通，當所有的組件都印制一面時，可以在這種雙面柔性板后面增加一層F R 4增強材料，整體造價會更低。選擇使用單層板或是雙層板，主要根據線路的復雜程度，對于柔性電路而言，開始使用時大都使用在小型的電子產品中，但是隨著相關技術的發展，這一技術在軍事領域、航空航天領域也開始使用。

2 網印柔性線路板時可供使用的材料

2.1 雙面柔性線路板中增加增強板

為了強化柔性薄膜基板，可以在其局部增加增強板，這樣在網印操作中，方便固定和連接，結合實際用途的不同，常用的材料有鋼板、環氧玻纖布板、鋁板、聚酯等。這樣就保證了雙面柔性線路板使用的廣泛性，根據客戶要求選用不同的材質，保證所需要的性能。

2.2 分析使用的保護膜、膠粘劑

為了達到對雙面柔性線路板的絕緣保護要求，在其表面上可以使用保護膜，主要是將一層保護薄膜覆蓋在柔性印制電路板表面，不僅可以保護板面的導線，而且還可以提高基板的強度，一般選用的保護膜厚度在25μm-13μm范圍，但是一些需求商也使用了25μm厚的保護膜，應用效果發現這種電路板比較硬，但是其加工成本較低。在實際設計中會有很多有很大彎折的電路板，根據多年經驗總結選擇13μm厚的保護膜為宜可以保證整體性能的發揮。對于使用的膠粘劑而言，主要有兩種分別是聚乙烯材質和環氧樹脂材質，但是使用環氧樹脂其電路板手感不好，材質比較硬。完成電路板的熱壓工序之后，在保護膜邊緣會擠出一些透明膠，當焊盤尺寸大于保護膜開孔尺寸，擠出膠會減小焊盤尺寸并造成其邊緣的不規則。針對這一情況，技術人員必須使用厚度為13μm的透明膠。對于電路板的外層圖形而言，通常會使用感光顯影作為保護材料，還可以使用聚酰亞胺材料，但是其優勢并不明顯，具體應用中不需要使用膠粘劑，和需要保護的線路板利用層壓方式進行壓合。如圖1所示。

2.3 對粘結材料的分析

對于粘結材料而言，進行柔性線路板制作時非常重要，主要作用就是將金屬箔和薄膜粘結好，或者將覆蓋膜和粘結薄膜粘結好。聚乙烯、環氧樹脂等都是常用的粘結材料。對于聚乙烯材質而言，其沒有很高的強度，一般需要柔軟的電路板時會使用聚乙烯材質。使用的透明膠和基材越厚，那么加工制作的電路板也就越硬，使用中如果電路板需要彎折，甚至整個區域都要進行彎折，使用的基材要少，使用的透明膠也要少，有效降低銅箔表面產生的應力，避免銅箔出現很多的裂縫。除此之外，對于需要彎折的區域，技術人員可以設計為單層板，選擇粘結材料時，應該根據使用基材情況，使用聚酰亞胺材料和聚酯材料選用的粘結材料就不同。進行粘結片的選擇過程中，必須對材料的熱膨脹性和流動性進行考慮，對于丙烯酸粘結片而言，在玻璃化時其溫度非常低，鉆孔時會出現很多沾污，很難有效予以去除，直接導致金屬化孔質量下降，針對這一情況，選擇多層柔性電路的層間粘結片時一般會使用聚酰亞胺材料，二者相互的配合會使其熱膨脹系數一致，有效解決了多層柔性電路中尺寸不穩定等問題。

2.4 分析電路板中使用的基材

一般線路板和柔性線路板使用的基材是不同的，一般所有的線路板都要使用絕緣基材，這種基材是一種可以撓曲的絕緣薄膜，具體應用時工作人員要考察不同材料的厚度、機械性能、電氣性能、耐熱性、覆形等，優選出最為符合實際需求的基材，如果需要比較硬的線路板，選用的基材厚度為50μm，如果使用柔性的線路板，選用基材的厚度為13μm。

3 分析在網印雙面柔性線路板過程中需要處理的問題

3.1 分析網印雙面柔性線路板的原理

在進行柔性線路板加工制作過程中，通常會使用網版印刷方式，一般在印刷單面印刷線路板時被經常使用，印刷雙面板的數量較少，但是印制雙面硬質線路

板的數量卻很多。由此可見，柔性線路板采用印制方式生產還是比較普及的，只是由于市場因素，造價成本導致其所占有比例不同。對于雙面柔性線路板而言，其印制原理和一般的印制硬質線路板都一樣，如果要印制硬質線路板，對于其中兩層線路的導通，可以選用沉銅的方式來實現，對于雙面柔性線路板而言，其兩層線路的導通主要使用了銀墨，其會從小孔中滲透，將線路板的上下兩層都灌通，這樣就完成了加工制作。但是在實際加工過程中，為了保證質量，就必須對以碳墨為導電油墨的雙面柔性線路板的網版印刷中所要注意的事項進行分析，希望給相關的技術人員一些借鑒和建議。

3.2 分析上層雙面柔性線路板網印技術要點

在網印之前先選擇好使用的材料，對材料提前進行烘烤預處理，這樣在網印中就不會發生收縮變形問題，否則在以后的加工環節中將會出現很多問題，直接影響網印質量。為了達到設計要求，在雙面柔性線路板上有些尺寸精度要求很高，可以將其編號為A，有利用和下層線路B進行區分。一般會選用碳墨材料網印出A面線路，具體在網印操作中，一定要控制好油墨的厚度，油墨厚度達到設計要求后，整個線路對電阻的要求也就能達到，保證以后正常的使用。

3.3 分析進行沖壓灌碳孔時所注意的要點

結合以往的工作經驗總結，一般灌碳孔直徑在0.8～1.0mm范圍。在灌碳孔過程中，孔的大小一定要適當，如果灌碳孔太大，進行下層線路的網印過程中，

通過灌碳孔滲透的碳墨過多，剩余的油墨就會流過灌碳孔，這種油墨不好清理，如果不能徹底清除，其會長期殘留在網印工作臺上，不僅影響整體的美觀性，還容易導致線路出現短路問題。除此之外，線路的寬度是有限的，因此碳孔大小不能超過這個寬度范圍，如果灌碳孔直徑過小也存在一定的問題，在以后制作沖壓模具時存在較大的困難，一般都選用PET作為材料，在完成沖壓灌碳孔之后落料不容易脫落，只能使用人工剝落的方式，否則在下道工序中會蓋住灌碳孔，不利于油墨的有效流動，直接導致上層線路和下層線路導通存在障礙。另一方面，當所設置的灌碳孔過小后，所透過的油墨量就少，導致上下兩層線路不容易導通，針對這一情況，進行灌碳孔沖壓時一定要考慮上層線路面，要求其始終朝上，主要目的就是讓鋸齒樣的突起、飛邊等朝向未網印的一邊，有利于進行下一道工序的操作。為了提高這兩層線路導通的概率，在相同的一點可以增加一個灌碳孔，所設置的具體距離要結合實際寬度決定，不能過大也不同過小。一般灌碳孔比較小，相互之間的距離較近，制作沖壓模具時非常困難，一般技術人員會制作兩套模具，在沖壓過程中，一次可以沖壓一個小孔，也就是將一半灌碳孔分兩次實現，達到良好的作用效果。

3.4 分析網印下層線路時注意的事項

在網印過程中要以定位孔作為基準，在還沒有網印的一面印下層線路，上述也已經提到，披鋒都朝向B面，因此在完成網印工作之后，在披鋒上也覆蓋了一層油墨，完成網印之后由于重力的作用其具有很強的流動性，這樣碳墨很容易灌透灌碳孔，最終很好的和上層線路連接到一起，這樣A面和B面就很好的完成導通，但是如果披鋒朝向A面，網印B面時油墨會透過灌碳孔流向A面線路，在披鋒的阻擋作用下，可以設披鋒高度為h，這樣油墨就不同意流過披鋒，也就不能很好的和A進行連通，由此可見，在這種情況下A層線路和B層線路基本不可能導通。網印導電油墨的流動性對灌碳孔的導通也很重要，一般使用的油墨都比較粘稠，實際流動性很差，導致上層線路和下層線路能夠導通的概率很低，因此進行網印時，當采用了機器印刷方式，在工作臺上使用真空吸氣裝置，這樣就很好的提高了導電油墨的流動性，但是這一措施也有一個弊端，就是操作后會在工作臺上殘留大量的油墨，如果沒有及時將殘留油墨清除掉，將會導致線路的質量下降，當采用手工印刷方式之后，在工作臺上沒有安裝真空吸氣裝置，完成線路的網印操作之后，要結合實際情況將線路板放置一段時間，然后再放到烘干爐內進行干燥處理，這樣油墨就可以充分的流動，這樣上層線路和下層線路就會很好的導通。但是在具體網印時一定要有效控制油墨的厚度，這樣就可以保證線路電阻值和設計一致。完成上述工作后，最終要做好外形的沖壓操作，同時對產品進行檢驗，根據線路板用途的不同，在沖壓過程中要求其必須達到設計的外形尺寸，最后進行線路的測試，不能出現短路問題，也不能存在短路問題，檢測電阻值是否達到設計要求，這些方面都合格后，這一雙面柔性線路板網印合格。針對雙面柔性線路板網印中存在的問題，提出有效的解決措施，保證加工制作的質量。由于使用材料、設計形式、用途情況都不同，為了設計好符合要求的線路板，技術人員必須統籌結合，掌握相關知識，提出有效處理問題的方法，對生產加工工藝進行優化，及時融入新技術，進一步提高我國雙面柔性線路板網印技術質量，在國際競爭中占據優勢。

4 總結

通過以上對雙面柔性線路板網印中的問題分析，發現由于實際需求的不同，對使用的基材要求也不同，對單面線路板和雙面線路板的需求不同，對柔性線路板和硬性線路板的需求也不同，因此相關技術人員要熟練掌握相關知識，日常工作中加強學習，提高自己的技術水平，不斷優化加工工藝，保證企業在核心技術方面的競爭優勢。

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作者單位

江蘇傳藝科技股份有限公司 江蘇省揚州市 225000