[發明專利]一種基于激光直寫的柔性線路板半加成法制備工藝

在審

• 申請號: 201911127273.1
• 申請日: 2019-11-18
• 公開（公告）號: CN110933858A
• 公開（公告）日: 2020-03-27
• 發明（設計）人: 顏丙功;江開勇;宋軒;田昭;王永超
• 申請（專利權）人: 華僑大學
• 主分類號: H05K3/10
• 分類號: H05K3/10
• 代理公司: 廈門市首創君合專利事務所有限公司 35204
• 代理人: 張松亭;張迪

本發明提供了一種基于激光直寫的柔性線路板半加成法制備工藝，包括以下步驟：步驟1，將聚酰亞胺用無水乙醇超聲清洗干凈后放入恒溫水浴鍋中進行堿處理即進行表面處理；步驟2，將有機銅鹽溶解于烷基胺和醇類的有機溶劑中攪拌均勻；步驟3，將步驟2中制備得到的前驅體溶液涂覆在步驟1中表面處理過的聚酰亞胺表面，將旋涂后的聚酰亞胺放入干燥箱中烘干；步驟4，選取紫外脈沖激光器對步驟3的樣品進行直寫，得到任意形狀的導電圖案；步驟5，在激光直寫過后的聚酰亞胺表面涂一層感光膠；步驟6，將步驟5制備得到的樣品進行電鍍，以此制備柔性電路板。應用本技術方案可實現簡化制備工藝，同時優化激光加工過程中的工藝參數。

技術領域

本發明涉及新興電子技術領域，具體是指一種基于激光直寫的柔性線路板半加成法制備工藝。

背景技術

柔性電子是將有機/無機電子元器件制作在柔性/可延性塑料或薄金屬基板上的新興電子技術，以其獨特的柔性/延展性特點在航空航天、消費電子、醫療電子等領域得到了廣泛應用。以柔性聚合物為襯底，金屬薄膜、石墨烯、導電墨水、液態金屬等導電材料為導體的柔性電路(FPC)是柔性電子發展的關鍵組成部分。FPC以其優異的物理特性(可彎曲、輕薄，并具有優良的電性能)迎合了電子產品高密度、小型化、輕薄化、高可靠性的發展需要，近年來異軍突起，比重不斷擴大，成為全球PCB產業增長的核心動力之一。

目前FPC主要有減成法、全加成法和半加成法三種制造工藝。減成法是指在電路板上印制圖形后，將圖形部分保護起來，將沒有抗蝕膜的多余銅層蝕刻掉，以減掉銅層的方法形成線路。減成法工藝成熟、穩定和可靠，但是減成法來制作線路時，50μm/50μm以下的線寬線距基本上已經達到了它所能達到的最大能力(“橢圓模型”的預測)，并且伴隨著較為嚴重的線路側蝕，這些因素對印制線路板圖形精細化、良率提升以及阻抗控制，帶來了比較大的困難。此外，減成法原料利用率低(<5％)，環境污染嚴重，工藝步驟繁瑣，在精細化、個性化和批量化方面都有著較大的局限性。全加成法適合制作超精細線路(線寬線距在40μm/40μm以上)，特點是工藝流程短，由于不用銅箔，加工簡單，成本低，采用化學沉銅，鍍層分散能力好，因而也適合多層板和小孔徑高密度板的生產，但其制作成本高，目前工藝還不成熟，可靠性水平有待進一步提高。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于激光直寫的柔性線路板半加成法制備工藝，實現簡化制備工藝，同時優化激光加工過程中的工藝參數。

為了解決上述技術問題，本發明提供了一種基于激光直寫的柔性線路板半加成法制備工藝，包括以下步驟：

步驟1，將聚酰亞胺用無水乙醇超聲清洗干凈后放入55℃至65℃的恒溫水浴鍋中進行堿處理即進行表面處理，用時10至20mi n，烘干備用；

步驟2，將有機銅鹽溶解于烷基胺和醇類的有機溶劑中，用磁力攪拌機攪拌均勻，得到藍色的蜂蜜狀前驅體溶液；

步驟3，將步驟2中制備得到的前驅體溶液通過旋涂的方式，涂覆在步驟1中表面處理過的聚酰亞胺表面，將旋涂后的聚酰亞胺放入干燥箱中烘干，待有機物揮發完全后，得到致密的前驅體薄膜；

步驟4，選取355nm的紫外脈沖激光器對步驟3的樣品進行直寫，將多余的部分用去離子水沖洗干凈，在聚酰亞胺表面得到任意形狀的導電圖案；

步驟5，在激光直寫過后的聚酰亞胺表面涂一層感光膠，光刻顯影；

步驟6，將步驟5制備得到的樣品進行電鍍，通過電鍍的方式使銅層沿感光膠的鉛錘面生長，得到厚度均勻的銅層，以此制備柔性電路板。

相較于現有技術，本發明的技術方案具備以下有益效果：