CN102883555B - 软硬结合板压合方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种软硬结合板压合方法，包括：第一步骤，用于对软硬结合板的各层图形单片进行棕化处理，并且在微蚀粗化单片铜面的同时在其表面形成一层有机金属氧化层；第二步骤，用于对棕化后单片进行烘烤；第三步骤，用于以预定定位方式进行叠板，其中叠板顺序为从下往上依次放置模具、钢板、缓冲材、在制板、缓冲材、钢板、模具，并且其中在在制板的硬板薄板区两侧放置陪板，以使得整个在制板的表面齐平；第四步骤，用于在抽真空状态下，使内层单片、粘结片和外层覆板压合成一个整体；第五步骤，用于移除陪板。本发明在板厚偏薄区域上垫陪板，使整体板厚尽量保持一致，从而可以一次压合并解决薄板区失压问题和厚板区流胶异常问题。

Description

软硬结合板压合方法

技术领域

本发明涉及印制电路板制造领域，更具体地说，本发明涉及一种均衡硬板区压力的软硬结合板压合方法。

背景技术

一些印制板因装配、元器件封装等设计要求，需要在同一印制板上做成至少两种厚度不一致的区域，这种设计上厚度不一增加了压合难度，如果采用常规压合容易带来层间可靠性隐患及流胶控制问题。

具体地，对于软硬板层压的情况，需要将硬板单片(已制作图形的覆铜板)、半固化片、软板单片、外层覆板/箔以某种定位方式按顺序叠放好后，经过高温高压抽真空等过程压合成一个整体的过程。在制作过程中，某一区域的内层单片或半固化片被预先铣切挖空，导致压合过程中硬板区存在局部厚度落差；而且，被挖空区域的厚度越大则板厚落差越大。压合时，厚板区所受压力容易过大，薄板区则容易有失压风险。

其中，覆铜板一般由介质层和铜箔构成，由粘结片(半固化片)和铜箔压合而成。覆铜板通常称为基材。表面铜箔制作成线路或电地图形后的覆铜板即称为内层单片。

图1示意性地示出了具有厚度落差的印制板，如图1所示，印制板包括硬板薄板区A1、软板区A2和硬板厚板区A3。图2示意性地示出了常规板层压方式，如图2所示，常规板层压中，从下往上依次放置下底板51、牛皮纸41、模具31、钢板24、在制板13、钢板23、在制板12、钢板22、在制板11、钢板21、模具32、牛皮纸42、钢板52。

但是，对于上述压合方式，板厚落差越大，层间可靠性风险越高。而且，印制板层压过程不允许流胶超标和层间空洞，而对于硬板区高度不在同一平面的情况，如层压采用常规一次压合方法，厚板区域容易受压太大出现流胶超标现象，而薄板区很难受到压力，层压后容易有层间空洞现象。

相应地，现有技术提出一种技术方案，其中对于同一印制板上板厚落差小的部分进行一次压合；而对于落差大的分两次压合，先压合薄板区，再压合厚板区。

但是，上述技术方案均存在问题。具体地说，一方面，如果在板厚不一致的情况下进行常规一次压合，则厚度相差范围很难把握，把握不好或不稳定容易出现层间空洞，板厚落差越大越明显。另一方面，使用两次压合则流程长，厚板区面积少时，厚板区受力极易出现流胶超标现象；由于板面不平整，为了更好地受压，层压时一套模具内只能层压1块板子(常规板层压一个模具可以层压2-5块，板厚决定实际叠板数量)。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在上述缺陷，提供一种能够均衡硬板区压力的软硬结合板压合方法，该方法能控制溢胶，提高层间可靠性，并且该方法流程短、生产效率高。

根据本发明，提供了一种软硬结合板压合方法，其包括：第一步骤，用于对软硬结合板的各层图形单片进行棕化处理，并且在微蚀粗化单片铜面的同时在其表面形成一层有机金属氧化层；第二步骤，用于对棕化后单片进行烘烤；第三步骤，用于以预定定位方式进行叠板，其中叠板顺序为从下往上依次放置模具、钢板、缓冲材、在制板、缓冲材、钢板、模具，并且其中在所述在制板的硬板薄板区两侧放置陪板，以使得整个在制板的表面齐平；第四步骤，用于在抽真空状态下，使所述在制板的内层单片、粘结片和外层覆板压合成一个整体；第五步骤，用于移除所述陪板。

优选地，所述陪板具有离型作用，或者在所述陪板和所述在制板之间布置了具有离型作用的辅材。

优选地，所述陪板的材料包括覆铜板基材、覆铜板介质层、耐高温PTFE玻璃布、粘结片；所述辅材包括基材、离型膜、铜箔。

优选地，所述陪板的尺寸不小于硬板薄板区的有效图形的尺寸。

优选地，在所述第三步骤中，根据硬板厚板区与硬板薄板区之间的累计落差来计算硬板薄板区两侧放置的陪板的厚度。

优选地，硬板薄板区两侧放置的陪板的厚度相等。

优选地，在第三步骤中，在所示在制板的硬板薄板区两侧放置陪板之后，通过一条或多个条胶带和/或一个或多个铆钉将陪板固定至在制板。

优选地，在第三步骤中，在在制板的硬板薄板区两侧放置陪板之后，利用至少两个铆钉将所述陪板固定至在制板。

在根据本发明的软硬结合板压合方法中，在板厚偏薄区域上垫陪板，使整体板厚尽量保持一致，从而可以一次压合并解决薄板区失压问题和厚板区流胶异常问题，提高了层间可靠性；并且根据本发明的软硬结合板压合方法流程短、生产效率高。

附图说明

结合附图，并通过参考下面的详细描述，将会更容易地对本发明有更完整的理解并且更容易地理解其伴随的优点和特征，其中：

图1示意性地示出了具有厚度落差的印制板。

图2示意性地示出了常规板层压方式。

图3示出了根据本发明实施例的软硬结合板压合方法的流程图。

图4示意性地示出了根据本发明实施例的在制板的叠构设计的多层结构示意。

图5示意性地示出了根据本发明实施例的在在制板的薄板区两侧放置陪板之后的结构截面图。

图6示意性地示出了根据本发明实施例的将陪板固定至在制板的配置结构平面图。

图7示意性地示出了根据本发明实施例的包含废料区的在制板结构平面图。

图8示意性地示出了根据本发明实施例的包含多个硬板厚板区的结构平面图。

图9示意性地示出了根据本发明实施例的包含多个硬板薄板区的结构平面图。

图10示意性地示出了根据本发明实施例的包含多个硬板厚板区以及多个硬板薄板区的结构平面图。

图11示意性地示出了根据本发明实施例的在制板的不对称叠构设计的多层结构示意的一个示例。

图12示意性地示出了根据本发明实施例的在制板的不对称叠构设计的多层结构示意的另一个示例。

图13示意性地示出了根据本发明实施例的在制板的不对称叠构设计的多层结构示意的又一个示例。

需要说明的是，附图用于说明本发明，而非限制本发明。注意，表示结构的附图可能并非按比例绘制。并且，附图中，相同或者类似的元件标有相同或者类似的标号。

具体实施方式

为了使本发明的内容更加清楚和易懂，下面结合具体实施例和附图对本发明的内容进行详细描述。

在根据本发明实施例的软硬结合板压合方法中，在板厚偏薄区域上垫陪板，使整体板厚尽量保持一致，从而可以一次压合并解决薄板区失压问题和厚板区流胶异常问题。

具体地说，图3示出了根据本发明实施例的软硬结合板压合方法的流程图。如图3所示，根据本发明实施例的软硬结合板压合方法可包括：

第一步骤S1：对软硬结合板的各层图形单片进行棕化处理，并且在微蚀粗化单片铜面的同时在其表面形成一层有机金属氧化层，从而提高铜面与粘结片(半固化片)树脂的结合力。

第二步骤S2：对棕化后单片进行烘烤，去除表面及板内残留的多余水汽，防止压合时发生分层异常。

第三步骤S3：以预定定位方式进行叠板。

叠板顺序为：从下往上依次放置模具、钢板、缓冲材、在制板、缓冲材、钢板、模具。

其中，参考图1所示，在制板包括硬板薄板区A1、软板区A2和硬板厚板区A3。相应地，根据本发明实施例，在在制板的硬板薄板区A1两侧放置陪板A11和A12(如图5所示)，以使得整个在制板的表面齐平，或者趋于齐平。

其中，模具和钢板都是用来成型物品的工具，放置模具和钢板可以保证PCB压合后的平整度。并且其中，放置缓冲材主要起到均压、均热和离型的作用。例如，缓冲材包括硅胶垫、纤维垫等。

其中，对于叠板中放置的在制板，在制板为内层单片和粘结片的组合，并且在薄板区放置陪板，陪板起到均分压力的效果，选用的陪板材料要求在层压后能够和在制板自然分离。

而且，在如图4所示的在制板设计叠构图中，在制板包括L1至L9在内的9层，其中软板区A2上为正常掏空(只留下软板单板L5和L7)，硬板区局部掏空(其中向左斜的斜线部分表示被掏空的部分，后面的图11、图12和图13也是如此)，例如硬板厚板区A3未进行任何掏空，且总厚度例如为2.658mm；硬板薄板区A1局部掏空，且总厚度例如为1.424mm，由此累计落差为1.234mm。

优选地，可根据硬板厚板区与硬板薄板区之间的累计落差来计算硬板薄板区两侧放置的陪板的厚度。进一步优选地，硬板薄板区两侧放置的陪板的厚度相等。

具体地说，硬板薄板区通过垫陪板A11和A12使整体板厚保持一致，例如，如果硬板厚板区与硬板薄板区之间的累计落差为1.234mm，则单边计算落差为0.617mm，则可以单面垫0.61mm陪板。

优选地，在薄板区放置陪板之后，将陪板固定至在制板；而且其中，陪板固定方式可选用耐高温胶带固定，也可采用铆钉固定。如图6所示，可以通过一条或多个条胶带M1、M2将陪板固定至在制板；或者通过一个或多个铆钉P1、P2、P3将陪板固定至在制板，优选地，至少采用两个铆钉以形成稳定的固定结构。优选地，可以选择胶带与铆钉的组合来将陪板固定至在制板。

第四步骤S4：例如利用高温高压，在抽真空状态下，使在制板的内层单片、粘结片和外层覆板(或覆铜)压合成一个整体。

第五步骤S5：移除陪板；具体地说，在采用耐高温胶带固定陪板的情况下，则可在层压后揭掉胶带即可分离出陪板；在采用铆钉固定陪板的情况下，则可通过卸下铆钉来移除，例如在层压后正常铣边，铆钉铣切后陪板可自然脱落。

<陪板的材料>

如前所述，在薄板区放置陪板，陪板起到均分压力的效果，选用的陪板材料要求在层压后能够和在制板自然分离。即所用的陪板要有离型作用(换言之，陪板为具有离型作用的材料)，或者在陪板和在制板之间添加有离型作用的辅材。

例如，陪板的材料包括覆铜板基材、覆铜板介质层(无覆铜的基材)、耐高温PTFE(聚四氟乙烯)玻璃布、粘结片(半固化片)等。

其中，在采用覆铜板基材、覆铜板介质层或PTFE玻璃布作为陪板均压的情况下，这些材料都具有离型作用，不会和在制板粘结。

如果使用粘结片作为陪板，则需要添加有离型作用的辅材；例如，辅材包括基材、离型膜、铜箔等。

也就是说，采用具有离型作用的材料与不具有离型作用的材料搭配使用时(采用基材和粘结片搭配使用)，要把具有离型作用的材料(具有离型作用的基材)和在制板靠在一起层压，以确保层压后可以自然分离；此时，具有离型作用的材料实际上起到了上述辅材的作用。

<陪板的尺寸>

所使用的陪板的尺寸需要不小于硬板薄板区的有效图形的尺寸。实际上，印制板加工时有效图形边缘都会有一定的废料区，拼板尺寸会比有效图形大，如图7所示，硬板薄板区A1、软板区A2和硬板厚板区A3之外的区域即是废料区A4。但是，在根据本发明实施例的软硬结合板压合方法中，只要求所使用的陪板的尺寸不小于硬板薄板区的有效图形的尺寸，只要陪板不伸入到硬板厚板区即可，从而可确保板内的硬板薄板区层间可靠性。

<硬板薄板区和硬板厚板区的数量>

在上述实施例中，描述了包括一个硬板薄板区A1和一个硬板厚板区A3的示例，但是本发明还可以应用至其它情况，例如，可应用至多个厚板区和/或多个薄板区的情况。

具体地说，图8示意性地示出了根据本发明实施例的包含多个硬板厚板区A3和A30以及多个软板区A2和A20的结构平面图。对于这种情况，同样在硬板薄板区A1两侧放置陪板即可。

图9示意性地示出了根据本发明实施例的包含多个硬板薄板区A1和A10以及多个软板区A2、A20的结构平面图。对于这种情况，在所有硬板薄板区A1和A10两侧放置陪板即可。

图10示意性地示出了根据本发明实施例的包含多个硬板厚板区A3和A30、多个软板区A2和A20、以及多个硬板薄板区A1、A10、A100的结构平面图。对于这种情况，同样在所有硬板薄板区A1、A10、A100两侧放置陪板即可。

<叠构设计>

图4示意性地示出了根据本发明实施例的在制板的叠构设计相对于软板区对称的多层结构示意。但是，本发明并不限于此，本发明可应用至相对于软板区不对称的多层结构，包括上下不对称和左右不对称。而且，被掏空区域可以为硬板单片、软板单片、粘结片，或这3种的组合，由此造成整体板厚不一致。

图11示意性地示出了根据本发明实施例的在制板的相对于软板区不对称叠构设计的多层结构示意的一个示例。如图11所示，其中，仅仅相对于软板区对称一侧存在掏空区域。

图12示意性地示出了根据本发明实施例的在制板的不对称叠构设计的多层结构示意的另一个示例。如图12所示，其中，存在包含软板区L5的掏空区域。

图13示意性地示出了根据本发明实施例的在制板的不对称叠构设计的多层结构示意的又一个示例。如图13所示，叠构设计左右不对称。

可以理解的是，虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而上述实施例并非用以限定本发明。对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (4)

1.一种软硬结合板压合方法，其特征在于包括：

第一步骤，用于对软硬结合板的各层图形单片进行棕化处理，并且在微蚀粗化单片铜面的同时在其表面形成一层有机金属氧化层；

第二步骤，用于对棕化后单片进行烘烤；

第三步骤，用于以预定定位方式进行叠板，其中叠板顺序为从下往上依次放置模具、钢板、缓冲材、在制板、缓冲材、钢板、模具，并且其中在所述在制板的硬板薄板区两侧放置陪板，以使得整个在制板的表面齐平；其中，所述陪板具有离型作用，或者在所述陪板和所述在制板之间布置了具有离型作用的辅材；而且，所述陪板的尺寸不小于硬板薄板区的有效图形的尺寸；并且，根据硬板厚板区与硬板薄板区之间的累计落差来确定硬板薄板区两侧放置的陪板的厚度，而且硬板薄板区两侧放置的陪板的厚度相等；

第四步骤，用于在抽真空状态下，使所述在制板的内层单片、粘结片和外层覆板压合成一个整体；

第五步骤，用于移除所述陪板。

2.根据权利要求1所述的软硬结合板压合方法，其特征在于，所述陪板的材料包括覆铜板基材、覆铜板介质层、耐高温PTFE玻璃布、粘结片；所述辅材包括基材、离型膜、铜箔。

3.根据权利要求1或2所述的软硬结合板压合方法，其特征在于，在第三步骤中，在所示在制板的硬板薄板区两侧放置陪板之后，通过一条或多个条胶带和/或一个或多个铆钉将陪板固定至在制板。

4.根据权利要求1或2所述的软硬结合板压合方法，其特征在于，在第三步骤中，在在制板的硬板薄板区两侧放置陪板之后，利用至少两个铆钉将所述陪板固定至在制板。