1.4
单层LCP基板制备工艺

LCP基板同传统的柔性电路（Flexible Printed Circuit，FPC）基板在特性方面有许多相同之处，其质量较小，可以减小整个器件封装后的质量，适用于航空电子器件；厚度薄，可以缩小器件集成后的体积，符合现在微波元件的小型化需求；弯折性好，在嵌入电路设计后，表现出良好的散热性和安装的便捷性。因此，单层LCP基板制备工艺采用传统的FPC基板制备技术，工艺流程如图1.7所示。

（1）原材料裁剪：根据不同的电路设计尺寸，合理裁剪基板，使基板利用率最大化，裁剪方法包括手工剪切、滚刀剪切和自动剪切。

（2）钻孔：根据电路的不同属性，基板钻孔分为铜连接通孔、电磁屏蔽孔和定位对板孔，钻孔方式有数控钻孔、激光钻孔、化学腐蚀等，对于LCP基板，大多数采用激光钻孔的方式，根据不同厂家的工艺水平，钻孔大小也不同。目前在LCP基板中，加工通孔的直径为0.2 mm。

（3）沉铜：在整个初步加工后的电路基板上沉积一层铜，一是初步使连接通孔和屏蔽孔内壁覆盖一层铜，起到电连接属性；二是为后续流程的电镀铜做基础。

（4）电镀铜：主要对沉铜后的金属化通孔做进一步加工，使孔内壁的铜足够厚，防止在实际使用时孔内壁上的铜脱落，影响器件的稳定性。

（5）金相切片：切割镀铜样片，观察孔内壁是否镀铜完全，镀层和基板表面的连接是否存在缝隙。

（6）AOI：高速高精度光学影像检测系统，运用机器视觉作为检测标准技术，可以改良传统上以人力使用光学仪器进行检测的缺点。

（7）贴膜：清洗基板后，在基板表面覆盖一层干膜，作为腐蚀阻刻层。

（8）曝光：采用影像转移的方式，把仿真好的版图图形以紫外线曝光的方式刻印到干膜上，曝光用的菲林片大多为负片方式，经过紫外线曝光后，透光的部分为设计的版图线路。

（9）显影：将曝光后的干膜经特殊显像药水冲洗，可以去除未曝光的干膜部分，露出干膜下面的铜层。

（10）蚀刻：将去除干膜部分的铜层侵入腐蚀药水，冲洗掉没有保护部分的铜层。

（11）褪膜：使还覆盖在铜层上的干膜和基板分离，留下保护的铜层为版图设计的图形线路。

（12）成型：对加工完成后的基板进行调试，验证电路的电气性能是否完好。

表1.4所示为传统设计所用单层双面覆铜LCP基板的具体参数，在研究设计过程中必须考虑到加工厂商的工艺极限。其中，金属线宽不得小于0.1 mm，线间距大于0.15 mm，孔径最小为0.15 mm。

（1）双层板工艺。

本课题与中科翌鑫电路科技有限公司进行合作，探索LCP基板制作双层电路板的加工工艺。图1.8所示为双面覆铜LCP基板的叠构示意图，由顶层、底层和中心介质LCP组成，而LCP基板制作双层电路板的主要工艺流程是开料→钻孔→镀通孔→压膜→曝光→显影→蚀刻→褪膜→印阻焊→浸镍金→烘烤→包装，如图1.9所示。

开料的作用是将尺寸较大的LCP基板按照工艺尺寸规格分割成多块便于加工的小块板材。钻孔的目的是按照电路要求，在需要的地方将基板打穿，做成通孔。镀通孔的目的是在打好的通孔内壁沉积一层薄铜，使顶层与底层形成电气连接。压膜分为压干膜和压湿膜两种，干膜相比湿膜来说具有更好的品质和稳定性，为后续的曝光和显影做准备，这道工序会在LCP基板的铜层表面附上一层蓝色的感光膜。曝光是使用紫外线照射线路菲林，对于线路菲林，有线路的地方是透明的，没线路的地方是黑色的，这样紫外线会透过有线路的地方并对感光膜进行充分曝光，使感光膜固化，在铜层表面形成一层保护膜。显影是使用显影液将未经曝光的感光膜去除，只留下曝光部分。在曝光和显影之后，非线路部分的铜层暴露在空气中，而蚀刻可以去掉这些非线路部分的铜层，只留下线路部分。褪膜可以褪去曝光后的感光膜，露出线路部分的铜层，这道工序做完时PCB已经初步成型。印阻焊可以在PCB非焊接区域的表面形成一层保护膜，达到防焊、绝缘与防止线路氧化的目的。浸镍金可以在焊接区域镀上一层镍合金，使元器件的焊接更容易，并防止焊接区域氧化。烘烤可以使镍合金层与铜层的结合更加稳定，增加电路板的可靠性。对电路板进行检验包装，至此，双层电路板生产完成。

该双层电路板生产工艺的优点是工序较少、成本低，对于简单电路的生产，双层电路板优势明显。缺点是该生产工艺所使用的钻孔方式为机械钻孔，使双层电路板通孔的最小孔径为0.2 mm。大孔径将占据元器件组装面积，增加布线难度，不适合复杂电路的集成。 7rA5FGUQlYv41iwDcHoiJt3161ksox+X4v/ANUYp23XYmhKOuTrq9q0QeIMkBcW4