[发明专利]一种基于湿法化学蚀刻仿真的柔性PCB板蚀刻工艺在线调控方法

说明书

本发明公开了一种基于湿法化学蚀刻仿真的柔性PCB板蚀刻工艺在线调控方法，该方法利用多物理场有限元仿真软件构建柔性PCB板等效二维几何模型，并建立多物理场仿真模型，完成对材料属性、边界条件和初始条件的设置并进行仿真。通过以各种产线可能出现的工艺参数数据为仿真边界条件，将各种可能排列组合的工艺参数数据作为仿真参数数据输入到仿真系统并进行仿真计算，得到仿真参数数据与仿真结果一一对应的数据库。然后将实时采集到的产线数据与数据库中仿真参数数据相匹配，调取相应的仿真结果，如果仿真结果超出产品指标，则停止生产，调控工艺数据，从而对较早期生产线工艺问题进行监控，完成工艺参数在线调整。

技术领域

本发明属于光电领域，涉及一种PCB板生产工艺技术，具体涉及一种基于湿法化学蚀刻仿真的柔性PCB板蚀刻工艺在线调控方法。

背景技术

柔性PCB板，是由柔性基材制成的印制电路板，具有高度可靠性、绝佳可挠性等特点。目前柔性PCB板已广泛应用于智能手机、汽车、可穿戴式设备等终端消费领域，随着近年来，个人电脑以及智能手机等内部元器件高集成度、高精细度的迅速发展，作为电气元器件连接件的柔性PCB板也将加快高密度化的步伐。柔性PCB板的生产工艺流程一般为：工型冲孔→涂布→曝光→显影→蚀刻→退膜→化锡→自动光学检测→油墨印刷→分切→电路检测→最终清洗包装。在生产过程中，蚀刻工艺是柔性PCB板生产工艺的重要工艺之一，蚀刻过程中如果出现工艺参数偏差，将使得整批生产成品质量与预期相差甚远，因此在刻蚀过程中对生产工艺参数监控就十分重要。

目前，在柔性PCB板生产过程中，线路蚀刻质量检测方式是AOI(AutomatedOptical Inspection)质量检测方法，即在经历蚀刻、退膜、化锡等工序后，再对线路质量进行检测。但若某个蚀刻工艺参数发生错误，再到AOI系统检测出线路质量问题，则该批次生产的线路板都将无法使用，这就造成半成品的报废以及加工成本的提高，无疑给企业造成了额外的损失，大大降低了企业的利润率。当前AOI检测方式是在蚀刻工序完成之后进行质量检测的，具有一定的滞后性，这种做法对于提升产品质量有作用，但难以对较早期生产线工艺问题进行监控。本发明通过建立柔性PCB板湿法化学蚀刻过程的多物理场仿真模型，通过以各种产线可能出现的工艺参数数据为仿真边界条件，将各种可能排列组合的工艺参数数据作为仿真参数数据输入到仿真系统并进行仿真计算，得到一个数据条件与仿真结果一一对应的数据库。然后实时在线采集并传输工艺参数数据，将实时采集到的产线数据与数据库中仿真参数数据相匹配，调取相应的仿真结果，与产品指标相比较，从而对蚀刻工艺参数数据发生的早期变化进行监控。

发明内容

本发明的目的是针对当前AOI系统检测系统滞后性的问题，提出了一种基于湿法化学蚀刻仿真的柔性PCB板刻蚀工艺在线调控的方法，该方法基于湿法化学蚀刻仿真，结合柔性PCB板蚀刻工艺过程几何建模，成功实现了对湿法化学蚀刻工艺的仿真，并进行了针对性的实例参数研究验证。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

一种基于湿法化学蚀刻仿真的柔性PCB板蚀刻工艺在线调控方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1、构建物理模型，通过仿真软件，根据实际情况设置柔性PCB板的几何参数，构建柔性PCB板蚀刻工艺仿真的二维几何模型，根据实际生产过程选择相对应的物理场模块，设定仿真工艺参数；

步骤S2、设置仿真条件，根据实际生产过程设置边界条件，完成仿真模型建立；

步骤S3、仿真计算以及结果数据库的建立，将实际生产工艺线上可能出现的边界条件和工艺参数进行组合排列，得到仿真工艺参数数据，将仿真工艺参数数据输入仿真模型中仿真计算，建立仿真工艺参数数据与仿真结果一一对应的数据库；

步骤S4、生产线工艺数据获取与输入，实时采集生产线的工艺参数数据，所述工艺参数数据包括喷淋压力、蚀刻液浓度以及线体运行速度；