一种柔性封装基板半埋入式厚铜精细线路的成型方法技术

本发明专利技术涉及一种柔性封装基板半埋入式厚铜精细线路的成型方法，在产品设计阶段将产品线路连接至产品外形线外的电镀导线上，在柔性聚酰亚胺材料的上、下表面均覆盖一层感光材料，对上表面感光材料进行曝光、显影处理，利用酸性PI蚀刻药液进行PI蚀刻，在聚酰亚胺材料表面形成设计深度的线路形状的凹槽后溅射镍铬导电层。利用碱性显影药液对感光材料进行半显影，除去光刻胶表层中的镍铬种子层，对产品线路和电镀导线区域进行电镀铜，再利用碱性剥膜药液剥离感光材料，形成具有半埋入式厚铜线路结构的柔性封装基板。本发明专利技术的有益效果是：铜线路与散热片的距离更近，从而更有利于芯片工作产生热量的导出。作产生热量的导出。作产生热量的导出。

【技术实现步骤摘要】
一种柔性封装基板半埋入式厚铜精细线路的成型方法


[0001]本专利技术涉及一种柔性封装基板半埋入式厚铜精细线路的成型方法，属于线路板


技术介绍

[0002]目前柔性封装基板受显示面板分辨率提升、驱动芯片制程能力限制以及设备本身内部空间限制等多方面影响，驱动芯片会更容易发热。但是当驱动芯片发热后，过热的工作环境会严重降低芯片的图形显示处理能力，导致显示图像出现卡顿，帧率下降，甚至造成设备过热死机等现象，非常影响产品在终端的用户体验。因此，市场上对柔性封装基板的散热性能有了新的更高的需求。由于铜的导热及散热能力远高于承载铜层的柔性薄膜材料，可采用的技术路径为提高柔性封装基板的铜层厚度来提升其散热性能。由于目前市场上广泛应用的柔性封装基板基材的铜层厚度为8微米，为提升基板散热性能，基材的铜层厚度需达到12微米及以上。
[0003]目前在线路板产品采用的线路成型方案包含蚀刻法和半加成法两种，以目前市场上普遍应用的COF柔型封装基板为例，其采用半加成法进行线路成型的步骤原理如下。
[0004]1、对聚酰亚胺薄膜材料表面溅射一层镍铬层为电镀用的种子层，并在镍铬层上涂布一层感光性材料光刻胶，2、对感光材料光刻胶进行曝光处理，将线路图案转移到光刻胶上，曝光完成后进行显影，即利用显影液将发生分解反应的光刻胶去除，露出底层溅射的镍铬层，3、对显影后的产品进行电镀铜，即对线路区域进行电镀涨铜形成铜线路，4、对镀铜完成的产品进行剥离作业，即利用碱性剥离液将感光材料光刻胶进行剥离，5、对剥离后的产品进行蚀刻作业，利用蚀刻液对线路间的镍铬层进行蚀刻去除，形成产品线路。
[0005]半加成法的原理进行线路成型的方法存在以下缺陷：1、采用半加成法的线路截面形状由显影后的感光材料截面决定，镀铜线路的厚度超出感光材料表面过多后其形状难以控制，因此线路的铜厚受到感光材料厚度限制。而当感光材料变厚后，感光材料的曝光解析度会下降，无法满足精细线路的成型要求。故感光材料的厚度一般需控制在3至5微米，精细线路的铜厚一般控制在6至8微米左右，无法形成满足芯片散热能力所需的厚铜线路，故其散热性能难以提升。2、半加成法线路成型时需在镀铜后进行镍铬种子层的蚀刻，其镀铜线路部分的厚度也会同步被蚀刻减薄，影响其线路铜厚。3、半加成法在进行种子层蚀刻时会发生蚀刻不净，造成产品线路微短、短路等不良，进而影响产品品质。4、目前行业内为提升柔性封装基板的散热能力，可在柔性薄膜材料背面设置铝质散热片，由于铜的热导率远高于聚酰亚胺薄膜材料，因此铜与散热片距离越近，其散热能力越好。而常规的半加成法如果使用厚度过薄的聚酰亚胺材料，会造成产品在搬送过程中更容易发生产品褶皱，故目前行业内均采用34微米以上厚度的聚酰亚胺薄膜材料，限制了其散热能力的进一步发展。5、半加成法的线路结构中只有线路底面与聚酰亚胺材料结合，其结合力差，较易产生铜线路剥离的不良。

技术实现思路

[0006]为了克服上述现有技术的不足之处，本专利技术提供一种柔性封装基板半埋入式厚铜精细线路的成型方法，采用铜线路半埋入式的技术方案，当在柔性聚酰亚胺薄膜材料背面设置散热片时，其铜线路与散热片的距离更近，从而更有利于芯片工作产生热量的导出。
[0007]本专利技术是通过如下技术方案实现的：一种柔性封装基板半埋入式厚铜精细线路的成型方法，其特征在于，包括步骤：步骤1：在产品设计阶段，将产品线路连接至产品外形线外的电镀导线上，实现在电镀铜时的电气导通；步骤2：在聚酰亚胺薄膜上表面涂布一层感光性材料Ⅰ，在聚酰亚胺薄膜下表面压合一层感光性材料Ⅱ；步骤3：对上表面的感光性材料Ⅰ进行曝光处理，将线路图案转移到感光性材料Ⅰ上，曝光完成后进行显影，即利用显影液将发生分解反应的感光性材料Ⅰ去除，露出聚酰亚胺薄膜；步骤4：利用酸性PI蚀刻液对上表面裸露的聚酰亚胺进行PI蚀刻形成线路凹槽，下表面聚酰亚胺薄膜受到感光性材料Ⅱ保护不会发生蚀刻反应；步骤5：对产品上表面进行溅射镍铬层，可在聚酰亚胺薄膜的线路凹槽底部和侧壁上形成一层导电的种子层；步骤6：利用显影液对上表面与下表面的两层感光材料进行半显影，同步除去光刻胶表层中的镍铬种子层，只在产品上表面中聚酰亚胺的线路凹槽底部和侧壁上存在镍铬种子层；步骤7：利用电镀导线区域对产品进行电镀铜，对产品线路和电镀导线区域进行电镀涨铜形成铜线路，镀铜的高度与半显影后的光刻胶表面平齐，从而构成一种半埋入式线路结构；步骤8：利用碱性剥离液对上表面与下表面的两层感光材料进行剥离；步骤9：形成电镀线路后的半埋入式线路形状，对产品进行冲裁成型，冲掉产品外形线外的电镀导线，形成产品的最终成品。
[0008]所述的感光性材料Ⅰ为光刻胶，所述的感光性材料Ⅱ为干膜。
[0009]所述的步骤4利用酸性PI蚀刻液对上表面裸露的聚酰亚胺进行PI蚀刻形成8微米以上深度的倒梯形的线路凹槽。
[0010]所述的步骤6通过减少UV光的曝光能量仅使表层的感光材料发生光分解反应，使显影液在反应时仅对表层的感光材料进行反应。
[0011]本专利技术的有益效果是：线路铜厚主要由聚酰亚胺薄膜材料发生PI蚀刻的线路凹槽深度决定，采用较薄的光刻胶实现精细线路条件下的PI蚀刻，从而满足精细线路条件下的厚铜线路成型，可极大地提升产品的散热性能。
[0012]线路区域外的镍铬颗粒会进入感光材料而不会嵌入聚酰亚胺薄膜中，故在感光材料剥离时会被完全去除线路区域外的镍铬导电颗粒，不会发生因种子层蚀刻不净而发生线路微短、短路等不良，提升产品良率。
[0013]采用铜线路半埋入式的技术方案，在柔性聚酰亚胺薄膜材料背面设置散热片时，其铜线路与散热片的距离更近，从而更有利于芯片工作产生热量的导出。
[0014]半埋入式线路结构可减少柔性封装基板产品的叠构总厚度，具有更广泛的适用性优势。
[0015]半埋入式线路结构中铜线路的两侧与底面均与聚酰亚胺材料结合，其铜线路相比传统的半加成法线路成型结构的结合力更好，极大地减少线路剥离的发生。
[0016]半埋入式线路高度与聚酰亚胺薄膜表面形成的段差更小，由于精细线路间段差形成的油墨毛细效应影响更小，更容易进行油墨溢流精度的控制。
[0017]在聚酰亚胺薄膜材料下表面压合了一层干膜材料，该层干膜材料在线路成型过程中至剥离前一直贴附于聚酰亚胺薄膜材料下表面，其可起到薄膜材料在生产过程中的承载和补强作用，避免产品生产过程中产生褶皱。可采用更薄的聚酰亚胺薄膜材料，有效提升产品的弯折性能并可进一步提升产品的散热能力。
[0018]由于下表面的干膜材料的存在，可对背面的聚酰亚胺薄膜材料起到保护作用，可有效避免产品在搬送过程中产生的划伤，进一步提升产品品质。
附图说明
[0019]下面根据附图和实施例对本专利技术进一步说明。
[0020]图1是本专利技术步骤的截面示意图；图2是本专利技术的产品立体示意图；图3是本专利技术的产品进行冲裁成型的立体示意图；图4是本专利技术的使用状态示意图。
[0021]图中：1、产品线路；2、产品外形线；3、电镀导线；本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种柔性封装基板半埋入式厚铜精细线路的成型方法，其特征在于，包括步骤：步骤1：在产品设计阶段，将产品线路（1）连接至产品外形线（2）外的电镀导线（3）上，实现在电镀铜时的电气导通；步骤2：在聚酰亚胺薄膜（4）上表面涂布一层感光性材料Ⅰ（5），在聚酰亚胺薄膜（4）下表面压合一层感光性材料Ⅱ（6）；步骤3：对上表面的感光性材料Ⅰ（5）进行曝光处理，将线路图案转移到感光性材料Ⅰ（5）上，曝光完成后进行显影（7），即利用显影液将发生分解反应的感光性材料Ⅰ（5）去除，露出聚酰亚胺薄膜（4）；步骤4：利用酸性PI蚀刻液对上表面裸露的聚酰亚胺（4）进行PI蚀刻形成线路凹槽（8），下表面聚酰亚胺薄膜（4）受到感光性材料Ⅱ（6）保护不会发生蚀刻反应；步骤5：对产品上表面进行溅射镍铬层，可在聚酰亚胺薄膜（4）的线路凹槽（8）底部和侧壁上形成一层导电的种子层（9）；步骤6：利用显影液对上表面与下表面的两层感光材料进行半显影（10），同步除去光刻胶表层中的镍铬种子层，只在产品上表面中聚酰亚胺的线路凹槽（8）底部和侧壁上存在镍铬种子层；步骤...

【专利技术属性】
技术研发人员：戚胜利，王健，陆文，
申请(专利权)人：上达电子深圳股份有限公司，
类型：发明
国别省市：