CN101203094A - 一种挠性印制线路板多层板半固化胶转移的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种挠性印制线路板半固化胶转移方法,包括以下步骤:在FPC板和半固化片上制作可使销钉穿过的复合定位孔;在分离膜上制作与复合定位孔位置对应的可使销钉穿过的定位孔,将固定有与复合定位孔位置对应的销钉的钢板作为热压治具的下底板,将开有可使销钉穿过的孔的钢板作为上板;将分离膜、半固化片、FPC板、半固化片依序组成一个复合单元,并将若干复合单元以分离膜面向下底板、使销钉穿过复合定位孔的方式固定在下底板上;将上板通过销钉固定并盖压在复合单元上;将下底板、上板及其之间的复合单元放置在热压托盘中进行压合。本发明实现了宽幅材料的半固化胶的转移,提高了产能并减少辅材浪费。

Description

一种挠性印制线路板多层板半固化胶转移的方法
【技术领域】
本发明涉及一种半固化胶转移的方法,尤其涉及印制线路板过程中的半固化胶转移的方法。
【背景技术】
随着挠性印制线路板制作技术的蓬勃发展,市场竞争日趋激烈,挠性印制线路板的未来必然向低成本、高效率、高利用率发展。然而追求低成本、高效率、高利用率也将面临一些技术瓶颈,例如:为提高材料利用率使用大宽幅材料、加大拼版尺寸,减少材料浪费。但拼版尺寸的加大对设备能力及现场操作的要求都更加严格,对工作效率也有一定影响。
目前挠性印制线路板以成本竞争最为激烈,所以众多厂商都将突破点锁定在成本上面,通过使用大宽幅材料、加大拼版尺寸以提高材料利用率,从而达到降低成本的目的。现已有较多厂商开始使用500mm宽幅材料制作FPC,但是在人员操作及设备能力上都存在一些难题,如多层板复合半固化胶转移问题。
线路板多层板的各层次间是由半固化片结合在一起的,一般多层板结构,如图1所示,L1层线路板21、L2层线路板22和L3层线路板23之间都有半固化胶层1。
半固化胶是用来实现FPC多层板层间结合的一种热固化胶,其胶系一般可分为环氧树脂和丙烯酸两类。此两种胶系存在一些差别:丙烯酸的柔韧性大于环氧树脂;丙烯酸的剥离强度小于环氧树脂。不同的产品可根据用途和结构进行选择使用。半固化胶在使用前是附着在一层载体(离形纸2)上的,如图2所示,称为半固化片。有的还另有一层保护膜3作保护,如图3所示,不同厂家的半固化片结构有所不同。因半固化胶附着在载体上,所以在复合时需要先将半固化胶先转移到需要结合层次的其中一层上,再将载体(离形纸)取下后再与另外一层复合。如图4所示,具体过程包括:撕掉保护膜步骤12、半固化胶压合转移步骤13、斯掉离形纸步骤14、与另外一层复合步骤15,这个过程我们称作半固化胶转移。
半固化胶转移一般采用真空快压、热压、滚轮层压或者真空层压的方式。现在真空快压是比较广泛使用的一种半固化胶转移的方法,其优点在于压合效果好,气泡少,效率高,操作方便。但一般的真空快压机有效加工面积不能压合宽度为500mm的产品,所以一般情况下真空快压不能压合大宽幅产品;使用传统压机可以得到较好的压合效果,但其耗时长、效率低、产能低,而且需要使用较多辅材从而增加成本;滚轮层压也是半固化胶转移比较常用的一种方法,但若产品层次较厚因传热不好层压效果也不是很理想,而且一般滚轮层压机宽幅不足500mm,有些工厂使用大尺寸的塑封机,因塑封机的滚轮质量及表面的平整性也不是很理想,压合后容易产生气泡,随着滚轮表面状况变差层压后FPC还会出现压痕;用真空层压机也可以实现半固化胶的转移,真空层压机本是用来层压干膜的设备,其抽真空及压合的效果都较好,故用真空层压机实现半固化胶转移的效果也比较理想,但真空层压的效率较低,一般做一张产品至少需要90S左右,而且需要使用分离膜,增加成本。因真空层压机的产能限制及成本负担,所以用真空层压实现半固化转移一般被作为临时措施。
以一款三层板为例,使用传统压机转移半固化胶的一般方法,制作流程如图5虚线圈出部分所示,包括半固化片复合和半固化胶转移。具体方法如下:
1、叠板方式如图6所示,每层由上而下顺序包括钢板4、OPP5、硅胶板6、OPP5、离形纸2、半固化胶1、FPC7、半固化胶1、离形纸2、OPP5、硅胶板6、OPP5和钢板4。
2、叠板层次:5-8层。
3、压合条件:温度80-110℃,时间15-25min,压力15-20kg/cm2
【发明内容】
本发明就是为了克服以上的不足,提出了一种挠性印制线路板半固化胶转移方法,用料少、效率高。
为实现上述目的,本发明一种挠性印制线路板半固化胶转移方法,包括以下步骤:
A1、在各层FPC板面和半固化片上制作可使销钉穿过的复合定位孔;
B1、在分离膜上制作与复合定位孔位置对应的可使销钉穿过的定位孔,
C1、将固定有与复合定位孔位置对应的销钉的钢板作为热压治具的下底板,将开有可使销钉穿过的孔的钢板作为上板;
D1、将分离膜、半固化片、FPC板、半固化片依序组成一个复合单元,并将若干复合单元以分离膜面向下底板、使销钉穿过复合定位孔的方式固定在下底板上;
E1、将上板通过销钉固定并盖压在复合单元上;
F1、将下底板、上板及其之间的复合单元放置在热压托盘中进行压合。
其中,FPC板和半固化片上制作的定位孔的孔径优选等于销钉的直径。
本发明的进一步改进是:复合单元和上板的叠合高度超出销钉高度3-5mm。
本发明的更进一步改进是:所述销钉的位置排列在下底板的四角,呈直角梯形。
本发明的一种优选方案是:在最下层复合单元的分离膜和下底板之间放置有硅橡胶板,在最上层复合单元的分离膜和上板之间也放置有硅橡胶板。
本发明的有益效果是:本发明使用传统压机和治具定位压合实现了500mm宽幅材料制作FPC过程中的半固化胶的转移。与现有技术相比,本发明可省掉压合前的假贴合工序,现有技术需要先将分离膜、半固化片、FPC板、半固化片先加热假贴合在一起,而本发明通过销钉定位,不需要进行假贴合,节约了工序。并且本发明可大幅度提高叠合层次,提高产能从而提高生产效率,且与一般的传统压合方式相比可减少辅材浪费。
本发明的特征及优点将通过实施例结合附图进行详细说明。
【附图说明】
图1为多层板结构示意图(三层板);
图2为单面离形纸的半固化片结构示意图;
图3为双面离形纸的半固化片结构示意图;
图4为半固化胶转移流程说明图;
图5为三层板的复合流程;
图6为传统压机压合半固化胶的叠板示意图;
图7为复合定位孔的设计示意图;
图8为复合治具结构示意图;
图9为本发明压合半固化胶的叠板示意图。
图中1-半固化胶,2-离形纸,3-保护膜,4-钢板,5-OPP,6-硅胶板,7-FPC,8-定位孔,9-治具下板,10-治具上板,21-L1层线路板,22-L2层线路板,23-L3层线路板。
【具体实施方式】
本发明所提出的半固化胶转移方法,包括以下步骤:
准备过程:
A、产品设计。在产品FPC板(包括内层、外层铜箔)、半固化片上设计4个(或多个)复合定位孔8,孔径可选择为3.0mm或2.00mm或根据需要的其它值。复合定位孔8通常位于产品的四角,一种优选的实施例是使定位孔8的连线呈直角梯形,即将四个定位孔的其中一个定位孔的位置移动,构成直角梯形,如图7所示,这样可以避免复合旋转时错位。内层菲林上设计复合定位孔MARK点,蚀刻后用自动打孔机打出,外层铜箔及半固化片的复合定位孔可用钻机钻出。
B、热压辅材。取若干分离膜,钻出与FPC板、半固化片上的复合定位孔位置对应的复合定位孔。
C、复合热压治具。准备钢板(例如传统压机使用的钢板)若干块,取其中一块用钻机钻出用于固定销钉的四个定位孔,位置与FPC板、半固化片上的复合定位孔位置对应,并在钢板上钻出的四个孔内固定四颗直径等于或小于FPC板、半固化片上的复合定位孔孔径、长50mm-80mm的销钉(销钉长度可根据设备能力选定),此板作为治具下底板9;取若干块钢板钻出同复合定位孔位置相同的四个孔,此板作为治具上板10,治具如图8所示。因FPC板、半固化片和分离膜为柔性物,且需要将FPC板、半固化片通过销钉固定不动,所以销钉的直径稍小于甚至等于FPC板、半固化片上的复合定位孔孔径即可,例如销钉的直径也和复合定位孔孔径相同为3mm。为使治具上板10可灵活沿销钉上下移动,其上的孔的孔径大于销钉的孔径,例如是6mm。
半固化片复合过程:
将治具下底板9放在热压托盘中,将防止产品与产品之间粘在一起的分离膜5、半固化片1、FPC层7、半固化片1依次按定位孔固定在治具下底板9上,并以此为一个单元,一直叠合至销钉高度(产品叠合高度低于销钉顶端1mm为最佳),然后将治具上板10沿销钉放在最上面,若产品叠合高度不足可多放几块治具上板10,让治具上板高度超出销钉高度3-5mm,如图9所示。叠合完成后即可进行压合,叠合层次大于30层(根据设备能力、产品厚度叠合层次会有所差异)。压合条件为:温度80-110℃;时间15-25min;压力15-20kg/cm2
因FPC板上因线路的蚀刻会使FPC板表面凹凸不平,为在压合过程中使FPC板表面压力均衡,在下底板9上放置一层硅橡胶板5,在上板10和分离膜之间也加一层硅橡胶板5。
对比用本发明方法和现有技术分别压合30张产品在辅材用量及耗时上的差异,方法一(传统方法),一次压合的叠合层次为8层,压合30张产品共需4次,产品叠放方法如图6所示;方法二(本发明),一次压合的叠合层次为30层,产品叠放方法如图9所示。使用方法一,每一层复合单元之间都需要有钢板4、分离膜5、硅橡胶板6和分离膜5。使用方法二,硅橡胶板6只在上下使用两个即可。分离膜为一次性耗材,硅橡胶板虽可多次使用,但使用次数有限,请参见表1的对比结果。
表1
    辅材用量     耗时
方法一 68张OPP+34张硅橡胶板使用一次     60-100min
方法二 32张OPP+2张硅橡胶板     15-25min
由上表可见,方法二在材料用量及耗时上都有明显优势。
传统的叠板构成思维为每组两面都有硅橡胶板,起到良好的填充效果,硅橡胶板两侧OPP为分离膜,没有的话硅橡胶板会粘到钢板和产品上,钢板起到很好的传导压力的作用,使压力更均匀。传统叠板方式压出来的效果会很好,无气泡且很平整,但产能不高、辅材也用的较多。本发明突破传统观念,所涉及的FPC制造工序是将半固化胶转移,而非半固化胶固化,从只要达到半固化胶附在产品上可以撕下离形纸的目的考虑,无需特别好的压合效果,即使有部分气泡也不影响,后续半固化胶压合固化工序可以将气泡完全排除,达到的最终效果是一样的。所以本发明省掉填充橡胶板及钢板,从而提高产能并降低成本。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明,不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干简单推演或替换,都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。

Claims (6)

1.一种挠性印制线路板半固化胶转移方法,其特征在于包括以下步骤:
A1、在各层FPC板面和半固化片上制作可使销钉穿过的复合定位孔;
B1、在分离膜上制作与复合定位孔位置对应的可使销钉穿过的定位孔,
C1、将固定有与复合定位孔位置对应的销钉的钢板作为热压治具的下底板,将开有可使销钉穿过的孔的钢板作为上板;
D1、将分离膜、半固化片、FPC板、半固化片依序组成一个复合单元,并将若干复合单元以分离膜面向下底板、使销钉穿过复合定位孔的方式固定在下底板上;
E1、将上板通过销钉固定并盖压在复合单元上;
F1、将下底板、上板及其之间的复合单元放置在热压托盘中进行压合。
2.如权利要求1所述的挠性印制线路板半固化胶转移方法,其特征在于:所述FPC板和半固化片上制作的复合定位孔的孔径等于销钉的直径。
3.如权利要求1或2所述的挠性印制线路板半固化胶转移方法,其特征在于:复合单元和上板的叠合高度超出销钉高度3-5mm。
4.如权利要求1或2所述的挠性印制线路板半固化胶转移方法,其特征在于:所述销钉的位置排列在下底板的四角,呈直角梯形。
5.如权利要求3所述的挠性印制线路板半固化胶转移方法,其特征在于:所述销钉的位置排列在下底板的四角,呈直角梯形。
6.如权利要求5所述的挠性印制线路板半固化胶转移方法,其特征在于:在最下层复合单元的分离膜和下底板之间放置有硅橡胶板,在最上层复合单元的分离膜和上板之间也放置有硅橡胶板。
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