深圳金百泽电子科技股份有限公司（www.kbsems.com）成立于1997年，是线路板行业十强企业，总部设在深圳，研发和生产分布在深圳、惠州和西安等地，为客户提供产品研发的PCB设计、PCB快速制造、SMT加工、组装与测试及硬件集成等垂直整合解决方案，是国内最具特色的电子制造服务提供商。电话：0755-26546699-223化学蚀刻PI工艺在挠性印制电路制作中的应用摘要|微电子技术飞速发展，特别是集成电路的高集成化，以及高密度封装技术的快速进步，推动了高密度挠性印制电路板制造技术的高速发展。高密度互连结构的挠性印制电路的导线间距越来越窄、导线的宽度越来越精细，孔径日趋减小，结构越来越复杂，要求悬空引线或双面连接的单面挠性印制电路，加工技术难度系数越来越高，采用传统的制作方法难以满足导线尺寸和精度的要求。本文介绍了化学蚀刻聚酰亚胺工艺方法，以及在挠性印制电路制作中的几个应用实例。关键词|聚酰亚胺，化学蚀刻，挠性印制电路，高密度互连。挠性印制电路(FPC)几乎应用于每一类电器和电子产品中，是电子互连产品市场发展最快的产品之一，可以预见该技术的应用将会得到持续的增长，用户和生产商的数量也会大大地增加。聚酰亚胺(PI)膜由于具有优良的耐化学性能、力学性能和电性能，作为绝缘介质层广泛应用于挠性印制电路和微电子方面。当前电子工业的发展趋势是信号线、电源线、地线的高密度布线、小尺寸封装、多功能以及高性能，如更少的串音、低的感应以及耐热冲击的能力。高密度互连结构的导线间距越来越窄、导线的宽度越来越精细，孔径越来越小，加工技术难度系数越来越高。目前，许多IC芯片或晶片与FPC的连接，需要应用到悬空的柱形引线或手指，柱形引线连接到位于FPC的窗口下的IC芯片或晶片。悬空的柱形引线或手指是很精细的，通常线宽小于0.003in.(0.0762mm)、厚0.0014in.(0.036mm)、长0.030in.(0.762mm)，而且这些引线一旦形成，就无基材支撑，因此引线的临界应力点位于窗口周围，即基材支撑的末端和柱形引线的起点。要求窗口周围的壁尽可能地与柱形引线垂直，要求尽可能小的基材侧蚀。窗口周围的基材必须充分地支撑引线以避免一旦与晶片连接时精细引线弯曲和短路，或在有二层导体层时，与另一层的导体层短路。如何制作出满足精度要求的悬空的柱形引线，同时有高的良品率，低的制作成本，给FPC制造商提出了严峻的考验。双面连接的单面挠性板是只包含一个导电层，但连接盘接口在导线的正面和背面均可连接，它用于两面安装元、器件和需要锡焊的场合，通路处焊盘区无绝缘基材。随着线路密度和精度的提高，材料的薄型化，常规的制作方法难以满足产品的要求，越来越多地采用到化学蚀刻PI的工艺。此外，在高密度挠性印制电路中，微孔的制作可以采用化学蚀刻的方法，化学蚀刻法比等离子体法、激光法等的制作成本低，设备投入少，其成本取决于面积而不是孔数，单位面积上的孔数越多对成本越有利，该技术易于实现roll-to-roll工艺。化学蚀刻法即是利用化学蚀刻液将需要去掉的绝缘材料从基材上去掉，制作出合适的电路图形。FPC常用的基材有聚酯和聚酰亚胺，用的较多的是聚酰亚胺类材料。FPC具有的独特性能，使其在应用中具有刚性板无法比拟的优点，在制作工艺方面也有其独到之处。下面介绍化学蚀刻PI工艺在挠性印制电路制作中的几个应用实例。一、悬空引线的制作工艺传统的悬空引线(也称作镂空引线)制作工艺首先是在带有胶层的基底膜上冲设计图案，接着在基底膜上层压铜箔，蚀刻制作电路图形。如果有需要，涂覆阻焊层。基于终端应用技术的需求，在裸铜上涂覆合适的金属层，如图1所示。化学蚀刻法制作悬空引线是首先通过图形转移制作窗口，蚀刻掉不含有导体部分的PI膜，形成无支撑的接线端导体。工艺流程如图2所示，蚀刻时要求侧蚀尽量少，当蚀刻厚的PI膜时常会出现这种情况。要求制作窗口的蚀刻度很高，这样，当它们与半导体连接或弯曲与另一个导体层相连时，周边的支撑壁就可以与柱形引线垂直来对引线提供足够的支持。PI基材的蚀刻需要在Z方向(基材的深度)有足够大的蚀刻度，这是相对于X-Y方向(基材的表面)而言的。如果不能满足该要求，由于在柱形引线下的PI的侧蚀使得制作的易脆的柱形引线得不到合适的支撑，如严重侧蚀的柱形引线能相互接触而引起两表面的短路。目前制作悬空的柱形引线或手指的方法有预先插入法、激光法、等离子体法和化学蚀刻法，预先插入法不能制作高密度的引线，激光法和等离子体法需较大的设备投入，化学蚀刻的方法，对蚀刻液和蚀刻工艺有很高的要求。