刚挠结合板中挠性区的关键制造技术研究及应用

摘要

刚挠结合板兼具刚性板和挠性板的特点，具有优良的耐热性、介电性能和电气性能，可以弯曲、扭转和移动，具有很高的装配可靠性，符合未来印制电路板朝轻薄短小的方向发展的趋势，具有广阔的发展前景。
　　本文研究刚挠结合板中挠性区的关键制造技术，对精细线路制作工艺、黑孔化工艺、等离子清洗工艺和焊盘镀镍工艺进行了研究，取得了以下结果：
　　1.通过铜箔减薄工艺将12μm厚的铜箔减薄到3.5μm，再对显影速度、显影压力、蚀刻速度和蚀刻压力四个因素进行优化试验设计，并通过极差分析、线宽均匀性分析和蚀刻因子分析，得到半加成法制作30μm精细线路的最佳参数：显影速度为3.2 m/min，显影上压力为1.4 kg/cm2，下压力为1.3 kg/cm2，蚀刻速度为4.5 m/min，蚀刻上压力为1.6 kg/cm2，下压力为1.5 kg/cm2。
　　2.通过制作四种不同孔型的挠性板，对它们黑孔化后、电镀后、热冲击试验后进行金相切片分析，发现不同孔型的挠性板对黑孔化工艺有极大影响，选择新钻刀以及采用等离子清洗孔壁对于改善黑孔化效果明显；通过制作不同厚度和不同孔径的刚挠结合板，并通过对电镀后孔壁铜层的厚度进行分析，证明了不同厚度和不同孔径的刚挠结合板均有不同的黑孔化效果，并且电镀时碳黑/石墨层的导电性及后续电镀药液交换间存在交互作用。
　　3.通过等离子清洗的单因素分析，确定了 CF4流量、O2流量、处理功率和处理时间四个因素不同水平对试验指标的影响趋势；再对 CF4流量、O2流量、处理功率和处理时间四个因素进行优化研究，得到孔壁清洗的最佳清洗参数为 CF4流量为100 cc/min，O2流量为250 cc/min，处理功率为4000 W，处理时间为35 min；最后采用最佳清洗参数并结合二次黑孔化工艺(10 min)，证明能够应用于六层刚挠结合板的孔金属化制作中。
　　4.通过不同电流密度与时间的组合，最适合镀镍的电流密度范围为2.5 A/dm2~3A/dm2；再对NiCl2、Ni(NH2SO3)2、H3BO3和pH四个因素进行优化研究，得到电镀镍的最佳组合：NiCl2为16 g/L，Ni(NH2SO3)2为400 mL/L，H3BO3为48 g/L， pH为4.2；通过非线性回归分析得到镍镀层均匀性δ和厚度平均值I的二次回归方程，将该方程应用于实际生产中，大大降低镀镍厚度不均匀等引起的不良率。

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第一章 绪 论

1.1 刚挠结合板简介

1.2 刚挠结合板的一般制作流程

1.3 刚挠结合板工艺的研究现状

1.4 刚挠结合板的发展趋势

1.5 选题意义及研究内容

第二章 实验工艺及其原理

2.1 铜箔减薄工艺

2.2 图形转移

2.3 孔金属化技术

2.4 电镀铜技术

2.5 等离子清洗法

2.6 电镀镍金工艺

2.7 正交试验法

第三章 半加成法制作30μm精细线路的工艺研究

3.1 实验材料与设备

3.2 蚀刻因子定义

3.3 试验工艺步骤

3.4 正交试验安排

3.5 试验结果与分析

3.6 本章小结

第四章 挠性板不同状态对黑孔化工艺的影响研究

4.1 实验材料与设备

4.2 试验工艺步骤

4.3 试验结果与分析

4.4 本章小结

第五章 等离子清洗刚挠结合板工艺的研究

5.1 实验材料与设备

5.2 试验指标定义

5.3 单因素对等离子清洗的影响研究

5.4 等离子清洗的优化研究

5.5 黑孔化工艺在等离子去钻污后的可行性研究

5.6 试验结果与分析

5.4 本章小结

第六章 影响焊盘镀镍层厚度和均匀性的因素的研究

6.1 实验材料与设备

6.2 试验指标定义

6.3 试验工艺步骤

6.4 试验结果与分析

6.5 本章小结

第七章 结 论

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间取得的研究成果