一种全干法制程的快速FPC生产工艺的制作方法
一种全干法制程的快速fpc生产工艺
技术领域
1.本发明涉及fpc生产技术领域，特别涉及一种全干法制程的快速fpc生产工艺。
背景技术：
2.柔性电路板(flexible printed circuit简称fpc)是以聚酰亚胺或聚酯薄膜为基材制成的一种具有高度可靠性，高绝缘性的可挠性印刷电路板。具有配线密度高、重量轻、厚度薄、弯折性好的特点。现有技术中一般的fpc制程如下：放卷-钻孔-黑孔-镀铜-贴干膜-曝光-显影-蚀刻-剥膜-aoi-覆盖膜-镍金-丝印阻焊-贴补强板-成型1-测试-成型2-fqc-包装。但是上述过程中，对于fpc生产来说，其生产过程工序较多且复杂，无法满足fpc快速生产的要求，同时上述现有制程中刻蚀一般通过化学方法进行刻蚀，刻蚀过程中所使用的化学试剂容易对环境造成一定的污染，不利于环保要求，需要投巨资建设废水处理装备且运行费用高。
技术实现要素：
3.为解决上述现有技术中所存在的问题，本发明提供一种全干法制程的快速fpc生产工艺，能够节省传统工艺制程环节，同时减少环境影响及投入资本。
4.为了实现上述技术目的，本发明提供了如下技术方案：
5.一种全干法制程的快速fpc生产工艺，包括：
6.通过激光在放卷的柔性基板进行线路制作，生成线路板；对线路板进行aoi测试，对测试后的线路板进行贴覆盖膜操作；通过激光对贴覆盖膜后的线路板进行开窗处理；对开窗处理后的线路板进行镍金及贴补强板操作；并对贴补强板的线路板进行测试；对测试后的线路板进行激光钻孔及外形切割，生成fpc成品；对fpc成品进行fqc测试并进行包装。
7.可选的，线路制作的过程包括：通过激光设备对柔性基板的铜箔层进行激光刻蚀，在刻蚀过程中，通过激光在柔性基板上刻蚀出间隔区域，其中间隔区域用于分离fpc线路铜箔及废料铜箔，通过激光将间隔区域中的废料铜箔进行剔除，生成线路板。
8.可选的，开窗操作的过程包括：通过相机获取贴覆盖膜后的线路板的第一图像，并根据机器视觉对第一图像进行分析，获取开窗位置，根据开窗位置生成控制信号，通过激光设备对柔性基板进行开窗处理。
9.可选的，其中激光钻孔和外形切割的过程包括：
10.通过相机获取测试后的线路板的第二图像，并获取样本图像并对第二图像与样本图像进行匹配，基于匹配结果获取开窗及外形切割位置，将所述开窗及外形切割位置映射到所述线路板上，通过激光对开窗及外形切割位置进行开窗处理，生成fpc成品。
11.可选的，在aoi测试过程中，对所述线路板进行固定，固定后，通过摄像头扫描线路板，获取线路板的第三图像，根据第三图像，对第三图像进行缺陷识别，获取缺陷识别结果，根据缺陷识别结果判断所述aoi测试是否合格。
12.可选的，所述贴补强板中的强板包括金属强板、pi强板及玻璃纤维强板。
13.可选的，在fqc测试过程中，扫描所述fpc成品的外观图像，并通过深度学习模型对所述外观图像进行识别，生成外观检测结果，并根据外观检测结果对所述fpc成品进行性能测试，根据性能检测结果对所述fpc成品进行包装。
14.可选的，所述柔性基板采用覆盖有铜箔的pi材质基板。
15.本发明具有如下技术效果：
16.本发明是一种全新的fpc制造方法，相比传统化学蚀刻方法只能依靠人工生产，本发明可以实现fpc的全自动生产，而且完全没有了废水排放，避免了化学法对环境的污染。
17.本发明采用新制程，不但节省了传统工艺制程环节，还大大减少了相关制程的设备投入，同时没有了化学蚀刻的环保压力，也免除了成型用的冲切模具投入，杜绝了巨大的噪音污染。基本上通过一台激光设备就可以完成整个fpc的制造。特别适合于制作单面fpc板，尤其适合于新能源电池的ccs、汽车天线、手机天线等等。
附图说明
18.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1为本发明实施例提供的工艺流程示意图；
20.图2为本发明实施例提供的线路制作的示意图；
21.图3为本发明实施例提供的去废料成型后的示意图；
22.图4为本发明实施例提供的贴覆盖膜后的示意图；
23.图5为本发明实施例提供的开窗后的示意图；
24.图6为本发明实施例提供的切割成型后的示意图。
具体实施方式
25.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
26.为了解决在现有技术中存在的问题，本发明提供了如下方案：
27.如图1所述，本发明提供了一种全干法制程的快速fpc生产工艺，具体生产工艺制程如下，放卷-激光1(线路制作)-aoi-覆盖膜-激光2(开窗)-镍金-贴补强板
‑‑
测试-激光3(钻孔、外形切割)-fqc-包装。对本发明通过如下步骤进行具体说明：
28.放卷：通过fpc放卷机将卷料进行放卷操作，将成卷的无胶基材即柔性基板上进行放卷，放卷过程中将无胶基材进行平整展开，在放卷后的柔性基板上进行之后的操作。本发明所使用的无胶基材只有铜箔和pi两部分组成，pi材质上覆盖铜箔，比有胶基材具有更薄、更好的尺寸稳定性、更高的耐热性、更高的耐弯折性，更好的耐化学性等优点。
29.激光线路制作：在计算机中对线路样本图像进行提取，提取后，将样本图像与需要制作线路的区域进行对齐，生成线路路径，以线路路径为基础，使用激光沿着线路路径边缘
切割柔性基板的铜箔层，但是不切透铜箔下面的pi膜。切割后将线路以外的多余铜箔去除掉，上述过程中，计算及控制激光设备对柔性基板进行激光刻蚀，刻蚀时，将线路边缘作为间隔区域进行刻蚀，间隔区域用于分离fpc线路铜箔及废料铜箔，如图2所示，一部分是需要保留的fpc线路铜箔、一部分是多余的废料铜箔，在基板上刻蚀出间隔区域后，通过计算机设定需要剔除的区域，需要剔除的区域的废料铜箔为间隔区域内的铜箔及间隔区域上剩余铜箔，通过将除线路之外的铜箔进行剔除，不对铜箔以下的pi膜进行刻蚀，所述激光的波长为355nm，脉冲宽度为1～12ps，输出平均功率为0～20w，重复频率为30～800khz，离焦量为-3～3mm，通过上述激光进行刻蚀，刻蚀完成后，如图3所示，生成带有线路的基板即线路板。
30.aoi，aoi光学自动化检测过程中，将线路板进行固定，固定后通过摄像头扫描线路板，获取线路板的图像即第三图像，通过机器视觉方法对上述线路板图像进行缺陷识别，本发明中的机器视觉方法，通过深度学习模型对线路板图像进行识别，其中深度学习模型中包括四个卷积模块及两个全连接层及一个输出层，输出中包括已标注缺陷的线路板图像及缺陷类别，通过python组件进行构建，构建完成后初始化上述模型网络参数，并收集线路板图像对该模型进行训练，在训练过程中，对线路板图像中的缺陷进行标注缺陷并设置为负样本，同时设置同数量的正样本对模型进行训练，训练完成后，对线路板图像进行识别，生成缺陷识别结果，对缺陷识别结果中的线路板图像及缺陷类别进行统计，当出现缺陷时，判断为有缺陷的线路板即aoi测试不合格，并提醒相关专业人员进行检测查看。
31.贴覆盖膜，在成型后的铜箔上面贴上覆盖膜，贴覆盖膜过程中，覆盖膜使用pi及胶组合的材质，如图4所示，生成覆盖膜后的线路板。
32.激光2开窗，将焊盘上面的覆盖膜刻蚀掉露出过孔，在此过程中，通过使用相机拍摄经上一步操作的线路板图像即第一图像，使用机器视觉对第一图像进行分析处理，此过程中，获取开窗样本图像，将开窗样本图像与拍摄的图像进行特征匹配，匹配相同线路特征，匹配完成后，将样本图像中的开窗位置映射到拍摄的图像中，并对该位置进行标注，标注后，生成针对相关位置的控制信号，该控制信号控制激光设备对上述位置进行开窗处理，如图5所示，生成开窗后的线路板。
33.镍金，通过化学反应在铜的表面置换钯再在钯核的基础上镀上一层镍磷合金层，然后再通过置换反应在镍的表面镀上一层金。针对电路板的表面处理用来防止电路板表面的铜被氧化或腐蚀.并且用于焊接及应用于接触。
34.贴补强板，该过程中，补强板中的强板包括金属强板、pi强板及玻璃纤维强板，将强板贴补到线路板上，提升柔性基板的强度。
35.测试，对贴补强板后的线路板进行剥离强度测试。
36.激光3钻孔及外形切割，成型，使用相机拍摄测试后的线路板的图像即第二图像，并获取钻孔及外形切割样本图像，该图像中设置有线路板的分割区域，将该样本图像与线路板的图像进行特征匹配，匹配完成后，将样本图像中的钻孔及分割区域映射到线路板的图像中，并将线路板图像中映射的钻孔位置大小及分割区域边缘线提取，并生成相关控制信号，将该信号传输给激光设备，控制激光设备在钻孔位置大小及分割区域边缘线所在位置进行分割，如图6所示，生成fpc成品。
37.fqc，对fpc成品进行fqc测试，在上述过程中，首先对fpc成品进行外观检测，通过相机扫描拍摄fpc成品的外观图像，并通过深度学习模型对外观图像进行识别，该内容中通
过卷积神经网络进行识别，包括五个卷积层及两个全连接层及一个输出层，通过python组件进行上述模型的构建，构建完成后，采集负样本及正样本对上述模型进行训练，负样本及正样本的比例为3：7，负样本中对缺陷进行标注并指出缺陷类别，通过训练完成后的模型对外观图像进行识别，识别不同的缺陷，在缺陷识别完成后，对切割后的线路板进行性能测试，性能测试完成后，包装。
38.包装，将完成fqc的线路板进行包装，生成fpc产品。
39.本发明采用新制程，不但节省了传统工艺制程环节，还大大减少了相关制程的设备投入，同时没有了化学蚀刻的环保压力，也免除了成型用的冲切模具投入，杜绝了巨大的噪音污染。基本上通过一台激光设备就可以完成整个fpc的制造。特别适合于制作单面fpc板，尤其适合于新能源电池的ccs、汽车天线、手机天线等等。
40.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
技术特征：
1.一种全干法制程的快速fpc生产工艺，其特征在于，包括：通过激光在放卷的柔性基板进行线路制作，生成线路板；对线路板进行aoi测试，对测试后的线路板进行覆盖膜操作；通过激光对贴覆盖膜后的线路板进行开窗处理；对开窗处理后的线路板进行镍金及贴补强板操作；并对贴补强板的线路板进行测试；对测试后的线路板进行激光钻孔及外形切割，生成fpc成品；对fpc成品进行fqc测试并进行包装。2.根据权利要求1所述的全干法制程的快速fpc生产工艺，其特征在于：线路制作的过程包括：通过激光设备对柔性基板的铜箔层进行激光刻蚀，在刻蚀过程中，通过激光在柔性基板上刻蚀出间隔区域，其中间隔区域用于分离fpc线路铜箔及废料铜箔，通过激光将间隔区域中的废料铜箔进行剔除，生成线路板。3.根据权利要求1所述的全干法制程的快速fpc生产工艺，其特征在于：开窗操作的过程包括：通过相机获取贴覆盖膜后的线路板的第一图像，并根据机器视觉对第一图像进行分析，获取开窗位置，根据开窗位置生成控制信号，通过激光设备对柔性基板进行开窗处理。4.根据权利要求1所述的全干法制程的快速fpc生产工艺，其特征在于：其中激光钻孔和外形切割的过程包括：通过相机获取测试后的线路板的第二图像，并获取样本图像并对第二图像与样本图像进行匹配，基于匹配结果获取开窗及外形切割位置，将所述开窗及外形切割位置映射到所述线路板上，通过激光对开窗及外形切割位置进行开窗处理，生成fpc成品。5.根据权利要求1所述的全干法制程的快速fpc生产工艺，其特征在于：在aoi测试过程中，对所述线路板进行固定，固定后，通过摄像头扫描线路板，获取线路板的第三图像，根据第三图像，对第三图像进行缺陷识别，获取缺陷识别结果，根据缺陷识别结果判断所述aoi测试是否合格。6.根据权利要求1所述的全干法制程的快速fpc生产工艺，其特征在于：所述贴补强板中的强板包括金属强板、pi强板及玻璃纤维强板。7.根据权利要求1所述的全干法制程的快速fpc生产工艺，其特征在于：在fqc测试过程中，扫描所述fpc成品的外观图像，并通过深度学习模型对所述外观图像进行识别，生成外观检测结果，并根据外观检测结果对所述fpc成品进行性能测试，根据性能检测结果对所述fpc成品进行包装。8.根据权利要求1所述的全干法制程的快速fpc生产工艺，其特征在于：所述柔性基板采用覆盖有铜箔的pi材质基板。
技术总结
本发明公开一种全干法制程的快速FPC生产工艺，包括，通过激光在放卷的柔性基板进行线路制作，生成线路板；对线路板进行AOI测试，对测试后的线路板进行贴覆盖膜操作；通过激光对贴覆盖膜后的线路板进行开窗处理；对开窗处理后的线路板进行镍金及贴补强板操作；并对贴补强板的线路板进行测试；对测试后的线路板进行激光钻孔及外形切割，生成FPC成品；对FPC成品进行FQC测试并进行包装。通过上述技术方案，本发明提供了一种全新的FPC制造方法，可以实现FPC的全自动生产，而且完全没有了废水排放，避免了化学法对环境的污染。免了化学法对环境的污染。免了化学法对环境的污染。
