CN103578804B - 一种刚挠结合印制电路板的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明的目的是提供一种刚挠结合印制电路板的制备方法，该方法是通过分别独立制作挠性基板和刚性多层板，挠性基板埋入区开设电气连接所需通孔；刚性多层板包括第一刚性多层板、第二刚性多层板，第一刚性多层板上在通孔对应位置制作导电凸块，第二刚性多层板在通孔对应位置上制作与导电凸块对应的焊盘；从下到上按第一刚性多层板、半固化片、挠性基板、半固化片、第二刚性多层板顺序叠板，经一次压合得刚挠结合印制电路板，导电凸块穿插过挠性基板上通孔，与焊盘连接导通，并用导电胶敷形，实现挠性基板与刚性多层板的准确对位埋入以及电气互联导通。

Description

一种刚挠结合印制电路板的制备方法

技术领域

本发明属于印制电路板制造技术领域，涉及刚挠结合印制电路板的制备方法。

背景技术

随着电子产品向高密度、集成化、轻薄短小等方向发展，刚挠结合印制电路板以其能满足弯曲、折叠、三维空间组装、以及减轻重量和空间等特点，成为当今电子产品需求的一个重要发展方向。刚挠结合印制电路板是刚性板和挠性板相结合，以刚性板的刚性支撑作用支持元器件，并以挠性板的弯曲特性，连接可动装置，实现三维组装等，并且刚性板与挠性板之间通过金属化孔实现电气连接。常用的有挠性板整板埋入和部分埋入，但是刚挠结合印制电路板制造成本高，成品率低等问题也限制着其发展。

公开号为CN103124472A，公开日期为2013.05.29，名称为一种刚挠结合印制电路板制造方法及刚挠结合印制电路板的发明专利文献中公开了一种刚挠结合印制电路板制造方法。该方法分别制备小单元挠性板及包含挠性开窗区的刚性板；将至少一个小单元挠性板埋入所述刚性板上的挠性开窗区；并在所述包含小单元挠性板的刚性板的一侧或两侧形成至少一个增层，通过钻孔、电镀实现刚性板与小单元挠性板的电连接；最后将所述增层中，覆盖小单元挠性板挠性区的部分去除，形成所述刚挠结合印制电路板。在实际制造过程中，其埋入小单元挠性板与刚性板及所述增层的图形精准对位困难，造成刚挠结合印制电路板成品率降低；同时，挠性板埋入后采用钻孔、电镀工艺实现刚性板与小单元挠性板的电连接，钻孔时钻咀需要钻通刚性基材和挠性基材，包括环氧树脂、聚酰亚胺和丙烯酸等多种材质，难以设定合适的钻孔参数，导致钻孔孔型不良，且钻孔产生高温易烧焦挠性基材、去胶渣难都会造成钻孔电镀不良，降低刚挠结合印制电路板成品率。并且，该方法在增层过程中经过多次层压，小单元挠性板与刚性板同样会因为挠性基材与刚性基材涨缩不匹配造成图形错位，降低电路板成品率。

发明内容

本发明的目的是针对现有刚挠结合印制电路板制备方法成品率低的问题提供一种刚挠结合印制电路板的制备方法。该方法是通过分别独立制作挠性基板和刚性多层板，挠性基板包括弯折区和埋入区，埋入区开设电气连接所需通孔；刚性多层板包括第一刚性多层板、第二刚性多层板，第一刚性多层板上在通孔对应位置制作导电凸块，第二刚性多层板在通孔对应位置上制作与导电凸块对应的焊盘；从下到上按第一刚性多层板、半固化片、挠性基板、半固化片、第二刚性多层板顺序叠板，经一次压合得本发明刚挠结合印制电路板。第一刚性多层板上导电凸块穿插过挠性基板上通孔，与第二刚性多层板上对应焊盘连接导通，并用导电胶敷形，实现挠性基板与刚性多层板的准确对位埋入以及电气互联导通。

本发明技术方案是：一种刚挠结合印制电路板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：准备挠性基板，使用挠性覆铜双面板，包括弯折区与埋入区，弯折区贴覆盖膜，埋入区开设通孔，并填塞导电胶，用于电气连接；

步骤二：准备刚性多层板，第一刚性多层板外层图形在挠性基板通孔对应位置制作导电凸块，第二刚性多层板外层图形在挠性基板通孔对应位置通过图形转移蚀刻出与导电凸块匹配的焊盘，刚性多层板外层图形制作完成后棕化备用；

步骤三：准备刚挠结合板的低流动度半固化片，低流动度半固化片在挠性基板弯折区相应位置开窗，并在与挠性基板通孔位置对应开设匹配的孔；

步骤四：组合叠板，将第一刚性多层板置于底层，导电凸块向上，往上依次堆叠半固化片、挠性基板、半固化片，最后叠合第二刚性多层板，焊盘向下，使导电凸块穿插过半固化片及挠性基板上的通孔与焊盘连接导通；再经过一次压合、控深成型即得到刚挠结合印制电路板。

优选的，步骤二中第一刚性多层板上导电凸块为导电铜块，采用电镀厚铜工艺制得。步骤一中挠性基板开设通孔后进行孔金属化；导电胶为成分为环氧树脂与铜粉或银粉的混合物，其固化温度为150～180℃；导电胶填塞通孔后，填充形状为凹入孔内且不加热预固化。

优选的，步骤二中第一刚性多层板上导电凸块为圆柱状或圆锥状，直径为150-650μm、与挠性基板开设通孔相匹配；厚度为挠性基板与所用上、下低流动度半固化片总厚度。

优选的，步骤二中刚性多层板的制备工艺进一步为：

（1）采用刚性覆铜双面板，通过钻孔、孔金属化、图形转移制备得刚性芯板；

（2）在刚性芯板上下表面依次叠合半固化片、铜箔，高温压合，形成增层，再进行钻孔、孔金属化、图形转移工艺。

重复步骤（2）直到制备得所需刚性多层板，再分别制备得第一刚性多层板与第二刚性多层板。

需要进一步说明的是：本发明使用导电胶其固化温度为150～180℃，而压合温度可达250℃，在压合过程中才会固化。压合完成后，第一刚性多层板上导电凸块穿插过挠性基板上通孔，与第二刚性多层板上对应焊盘连接导通；导电凸块作为导电主体，并使用导电胶400敷形，导电凸块与导电胶实现紧密填充，从而完成刚性多层板到挠性基板，再到刚性多层板的电气互联。

本发明能够制作出高层刚挠结合印制电路板，通过相互匹配的导电凸块、通孔、焊盘实现了刚性多层板与挠性基板图形的准确对位，并且采用挠性基板埋入后的一次压合工艺，避免了多次压合带来的挠性基板与刚性多层板涨缩不匹配造成图形错位的风险，有效保证刚挠结合印制电路板的成品率。同时，通过导电凸块与导电胶实现对挠性基板上通孔的紧密填充，并与焊盘连接导通，刚性多层板与挠性基板完成电气互联，克服了现有制备工艺中因挠性板埋入后再钻孔、电镀来实现刚挠电气互联的工艺所带来的钻孔孔型不良、钻孔电镀不良导致的问题；有效保证刚挠结合印制电路板成品率。

附图说明

图1为本发明具体实施方式中挠性基板制备工艺示意图。

图2为本发明具体实施方式中刚性多层板制备工艺示意图。

图3为本发明具体实施方式中的第一、第二刚性多层板和挠性基板的结构示意图。

图4为本发明具体实施方式中刚挠结合印制电路板压合前叠板示意图。

图5为本发明具体实施方式中制备得刚挠结合印制电路板结构示意图。

具体实施方式：

为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

本实施例所制备的刚挠结合印制电路板为10层刚挠结合印制电路板，其第一刚性多层板与第二刚性多层板均4层刚性板，挠性基板为挠性双面板。

步骤一：准备挠性基板，采用挠性覆铜双面板，由挠性基材310与上、下两层导电铜箔320构成，其制备工艺如图1所示。

首先依据设计要求，采用机械或激光钻孔方法，在挠性覆铜双面板上埋入区开设通孔401；

再通过图形转移，对挠性覆铜双面板双面贴膜、曝光、显影、蚀刻、去膜，制作出所需的电路图形；

然后在挠性覆铜双面板上采取部分贴合覆盖膜的方法，使用激光切割机对覆盖膜切割，形成与挠性板弯折区匹配的覆盖膜单元330，按照设计要求对弯折区域，贴合覆盖膜，用以保护电路图形；

最后调配导电胶400，使用丝网印刷机将导电胶400填塞入挠性覆铜双面板通孔401中，填充形状呈凹入孔内且不加热预固化。

步骤二：准备刚性多层板。准备刚性覆铜双面板，作为多层板的芯板，由刚性基材101和上、下两层导电铜箔102构成，其制作工艺如图2所示。

（1）依据设计要求，使用机械钻孔方法，在刚性覆铜双面板上钻孔，并进行孔金属化、图形转移制备得刚性芯板；

（2）在制作好的刚性芯板上、下表面同时依次堆叠半固化片200、铜箔103，使用高温压和设备，进行压合，形成4层刚性板；

（3）再对4层刚性板进行钻孔、孔金属化、图形转移工艺，在4层刚性板上制作出需要的图形电路；依据设计要求，在4层刚性板的外层图形与挠性基板上通孔的对应位置，蚀刻出匹配的焊盘111，即得第二刚性4层板。

（4）重复（1）、（2）操作制得4层刚性板，进行钻孔、孔金属化、图形转移工艺，在4层刚性板上制作出需要的图形电路；使用干膜作选着性保护线路，依据设计要求，在4层刚性板的外层图形与挠性基板上通孔的对应位置进行曝光、显影，形成裸露铜面，再进行电镀厚铜至形成相匹配的导电凸块112，最后洗掉干膜记得第一刚性4层板；

步骤三：采用低流动度半固化片，低流动度半固化片在挠性基板弯折区相应位置开窗，并采用钻孔或切割的方法在与挠性基板上通孔位置对应开设相匹配的孔；分别制得底层半固化片201a与顶层半固化片201b；

步骤四：将第一刚性4层板置于底层，导电凸块向上，往上依次堆叠底层半固化片、挠性基板、顶层半固化片，最后叠合第二刚性4层板，焊盘向下，使导电凸块穿插过半固化片及挠性基板上的通孔与焊盘连接导通；最后，经过一次压合、控深成型即得到所需10层刚挠结合印制电路板。

本方法制备工艺简单、稳定，通过相互匹配的导电凸块、通孔、焊盘实现了刚性多层板与挠性基板图形的准确对位，并且采用挠性基板埋入后的一次压合工艺，避免了多次压合带来的挠性基板与刚性多层板涨缩不匹配造成图形错位的风险，有效保证刚挠结合印制电路板的成品率。同时，通过导电凸块与导电胶实现对挠性基板上通孔的紧密填充，并与焊盘连接导通，刚性多层板与挠性基板完成电气互联，刚挠结合印制电路板工作性能稳定。

Claims (6)

1.一种刚挠结合印制电路板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：准备挠性基板，使用挠性覆铜双面板，包括弯折区与埋入区，弯折区贴覆盖膜，埋入区开设通孔，并填塞导电胶，用于电气连接；

步骤二：准备刚性多层板，第一刚性多层板外层图形在挠性基板通孔对应位置制作导电凸块，第二刚性多层板外层图形在挠性基板通孔对应位置通过图形转移蚀刻出与导电凸块匹配的焊盘，刚性多层板外层图形制作完成后棕化备用；

步骤三：准备刚挠结合板的低流动度半固化片，低流动度半固化片在挠性基板弯折区相应位置开窗，并在与挠性基板通孔位置对应开设匹配的孔；

步骤四：组合叠板，将第一刚性多层板置于底层，导电凸块向上，往上依次堆叠低流动度半固化片、挠性基板、低流动度半固化片，最后叠合第二刚性多层板，焊盘向下，使导电凸块穿插过低流动度半固化片及挠性基板上的通孔与焊盘连接导通；再经过一次压合、控深成型即得到刚挠结合印制电路板。

2.按权利要求1所述一种刚挠结合印制电路板的制备方法，其特征在于，所述步骤二中第一刚性多层板上导电凸块为导电铜块，采用电镀厚铜工艺制得。

3.按权利要求1所述一种刚挠结合印制电路板的制备方法，其特征在于，所述步骤一中挠性基板开设通孔后进行孔金属化。

4.按权利要求1所述一种刚挠结合印制电路板的制备方法，其特征在于，所述导电胶成分为环氧树脂与铜粉的混合物、或者环氧树脂与银粉的混合物，其固化温度为150～180℃；导电胶填塞挠性基板埋入区通孔后，填充形状为凹入通孔内且不加热预固化。

5.按权利要求1所述一种刚挠结合印制电路板的制备方法，其特征在于，所述步骤二中第一刚性多层板上导电凸块为圆柱状或圆锥状，直径为150-650μm、与挠性基板开设通孔相匹配；厚度为挠性基板与所用上、下低流动度半固化片总厚度。

6.按权利要求1所述一种刚挠结合印制电路板的制备方法，其特征在于，所述步骤二中刚性多层板的制备工艺进一步为：

(1)采用刚性覆铜双面板，通过钻孔、孔金属化、图形转移制备得刚性芯板；

(2)在刚性芯板上下表面依次叠合低流动度半固化片、铜箔，高温压合，形成增层，再进行钻孔、孔金属化、图形转移工艺；

重复步骤(2)直到制备得所需刚性多层板，再分别制备得第一刚性多层板与第二刚性多层板。