CN104619131A - 非对称刚挠结合线路板及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种非对称刚挠结合线路板及其制备方法，制备方法包括柔性板制作、刚性板制作、介质层制作、压合等步骤。本发明制备得到的非对称刚挠结合线路板产品良率得到有效提高，产品可靠性能增强，且流程简单，设计巧妙，利用线路板常用设备与物料即可制作，并可进行大批量制作，线路的完整性，外观都有非常大的改进。

Description

非对称刚挠结合线路板及其制备方法

技术领域

本发明涉及印制线路板技术领域，特别是涉及一种非对称刚挠结合线路板及其制备方法。

背景技术

随着PCB(Printed Circuit Board，印制电路板)向体积小、重量轻、立体安装以及高连接可靠性的方向发展，刚性印制电路板和挠性印制电路板开始向刚挠结合板方向发展,刚挠结合板是PCB产业未来的主要增长点之一。普通的刚挠结合板的特点在于挠性区可以弯折，以实现后续组装时的立体安装。

非对称结构双面刚挠结合板是在普通刚挠结合板演变过来的一种结构较简单，成本较低的刚挠结合线路板。该结构刚挠结合板充分发挥了刚挠结合板的轻、薄、短、小、低成本特征。

目前非对称结构双面刚挠结合板的制作通常先在单面挠性板与单面刚性板钻定位孔，最后挠性板与刚性板通过定位孔定位压合在一起制作成刚挠板。制作流程如下：

挠性层流程：开料—钻定位孔—贴覆盖膜B—备用；

纯胶粘结片流程：开料—钻定位孔—锣PP—备用；

刚性层流程：开料—蚀刻单面—钻定位孔—备用；

刚挠板流程：层压—钻孔—沉铜—外层线路制作—图形电镀—蚀刻—贴覆盖膜A—印阻焊—阻焊烤板—印字符—表面处理—测试—外形加工—最终检验—包装入库。

上述现有技术的缺点是：

1、上述流程制作非对称结构双面刚挠板，挠性层上的纯挠性区域线路无法制作或良率极低。

2、产品可靠性能差。

导致原因：

1、纯挠性区域挠性层与刚性层之间因纯胶粘结片掏空有落差产生台阶造成挠性层线路制作时曝光不良，蚀刻后出现开路、短路与缺口等不良。

2、单面挠性板PI面较光滑，与粘结片结合力较差，采用上述结构制作易分层，可靠性能差。

3、挠性层与刚性层之间使用粘结片为纯胶，纯胶为热固型胶，放置在空气中易吸水，纯胶吸水后压合结合力差易分层导致可靠性能差。

发明内容

基于此，本发明的目的是提供一种非对称刚挠结合线路板的制备方法。

具体的技术方案如下：

一种非对称刚挠结合线路板的制备方法，所述非对称刚挠结合线路板包括依次层叠的刚性板、介质层和柔性板，制备方法包括如下步骤：

柔性板的制作：将双面柔性板材进行蚀刻操作，去掉其中一面的铜层露出柔性板材的TPI层，然后在所述TPI层的挠性区域粘贴覆盖膜；

刚性板的制作：将刚性板材进行内层图形制作，并在挠性开窗区域粘贴垫片，所述垫片的尺寸与所述挠性区域的尺寸相配合；

介质层的制作：以不流动型或低流动型的半固化片作为介质层，将所述介质层的挠性开窗区域铣掉；

将刚性板、介质层和柔性板依次层叠，所述垫片置于所述介质层的挠性开窗区域，然后进行压合；

将压合后的线路板按常规进行钻孔以及外层线路制作；

控深铣开盖：控深铣开刚性板的挠性开窗区域，露出挠性区域；

按常规进行后续流程，即得所述非对称刚挠结合线路板。

在其中一个实施例中，所述刚性板的制作步骤中，还包括在粘贴垫片前采用激光在刚性板的挠性开窗区域制作激光区，所述激光区位于所述挠性开窗区域的边缘。

在其中一个实施例中，所述激光区的尺寸为：宽度为0.01-0.03mm，深度为所述刚性板厚度的一半。

在其中一个实施例中，所述垫片的厚度与介质层的厚度相同，所述垫片的材质为PI膜(聚酰亚胺)、PTFE(聚四氟乙烯)、FR4(玻璃纤维环氧树脂板)或硅胶模。

在其中一个实施例中，所述刚性板为单层刚性板或多层刚性板。

在其中一个实施例中，所述压合的参数为：压力为10-30kg/cm²，温度为150-230℃。

本发明的另一目的是提供一种非对称刚挠结合线路板。

具体的技术方案如下：

上述制备方法制备得到的非对称刚挠结合线路板。

本发明的原理和优点如下：

双面柔性板的结构如图1所示(包括依次层叠的铜面101、TPI层103、PI层102、TPI层103以及铜层104)，单面柔性板的结构仅包括铜面、TPI层和PI层，为解决分层导致线路板可靠性能差的问题，柔性板采用双面柔性板蚀刻成单面制作，使其TPI层与介质层接触，避免PI层直接与介质层接触，可使得线路板的结合力更好，可靠性能更高。(PI表面光滑，与介质层(PP片)无结合力，与纯胶粘结片结合力极差。TPI(热塑性聚酰亚胺)相当于胶层，粗糙度较高，压合经高温时与PP粘结片结合力好，因此可靠性更高)。

本申请的制备方法与现有技术相比增加了柔性板的蚀刻单面流程、刚性板激光制作与贴垫片的流程。

垫片的厚度与PP粘结片的厚度一致，垫片贴在刚性板的挠性开窗区域上，此处介质层有开窗，填充物大小与PP开窗大小一致，使PP开窗区域在压合时填平，用以支撑挠性区域，填平后压合时受力均匀，避免了压力集中在刚性板与挠性板交界处，造成线路板压痕或直接断裂，压合出来的线路板表面光滑平整。表面光滑平整的板子外层线路制作时与常规刚性板一样，操作简单，良率高，有效解决了因台阶问题造成外层线路无法制作或制作时曝光不良、开路、缺口、短路等缺陷。

本发明还包括在粘贴垫片前采用激光在刚性板的挠性开窗区域制作激光区，该激光制作步骤与传统控深铣(锣刀制作)相比，激光切割时为一根线条，直径才1mil，激光切割后刚性层上基本看不出痕迹，压合时不会因为此痕导致纯挠性区域向下凹，导致台阶，普通锣刀控深有一刀径，目前行业最小刀径0.6mm，锣过刚性板后有一0.6mm的槽，导致台阶，压合后纯挠性区域挠性板会朝0.6mm槽凹进，造成台阶，导致后续外层线路制作困难。

本发明的优点：

1、在非对称结构双面刚挠板的柔性板与刚性板之间的介质层的挠性开窗区域采用垫片进行填充，保证了线路板的挠性区域的平整度，解决了台阶处外层挠性区域线路无法制作问题，解决了产品采用常规结构易出现曝光不良、开路、短路、缺口、等问题。后续线路板刚性板开盖时填充物自然掉落，操作方便、成本低廉，成功制作了非对称结构的双面刚挠结合板。

2、本发明柔性板与刚性板之间采用不流动型或低流动型半固化片(介质层)取代常规结构的纯胶制作，解决了纯胶吸水后结合力差易分层问题，材料替换后结合力增强，产品可靠性能有效提高。

3、本发明柔性板采用双面柔性板蚀刻成单面后与刚性层压合，解决了直接使用单面板与刚性层压合后结合力差的问题，产品可靠性能有效提高。

与现有技术相比较，本发明成功完成了非对称刚挠结合板的设计与加工制作，通过改变结构，更换柔性板材料、材料结构与增加垫片的方式有效解决了分层、曝光不良、开路、缺口与短路等问题，产品良率得到有效提高，产品可靠性能增强。本发明流程简单，设计巧妙，利用线路板常用设备与物料即可制作，并可进行大批量制作，而且利用垫片来促进形成柔性板的挠性区线路，对于线路宽幅的稳定性，线路的完整性，外观都有非常大的改进。

附图说明

图1为双面柔性板的结构示意图；

图2为蚀刻及贴覆盖膜后得到的柔性板；

图3为介质层制作示意图；

图4为刚性板激光制作及贴垫片后结构示意图；

图5为压合结构示意图。

附图标记说明：10、柔性板；101、铜面；102、PI层；103、TPI层；104、铜层；105、覆盖膜；20、介质层；201、介质层的挠性开窗区域；30、刚性板；301、激光区；302、垫片。

具体实施方式

以下通过实施例对本申请做进一步阐述。

一种非对称刚挠结合线路板的制备方法，所述非对称刚挠结合线路板包括依次层叠的刚性板、介质层和柔性板，制备方法包括如下步骤：

柔性板10的制作：将双面柔性板材进行蚀刻操作，去掉其中一面的铜层104露出柔性板材的TPI层103，然后在所述TPI层的挠性区域粘贴覆盖膜105(如图2所示)。

柔性板采用双面柔性板蚀刻成单面制作，使其TPI层与介质层接触，避免PI层102直接与介质层接触，可使得线路板的结合力更好，可靠性能更高。(PI表面光滑，与介质层(PP片)无结合力，与纯胶粘结片结合力极差。TPI相当于胶层，粗糙度较高，压合经高温时与PP粘结片结合力好，因此可靠性更高)。

刚性板30(可以为单层刚性板或多层刚性板)的制作：将刚性板材进行内层图形制作，并在挠性开窗区域粘贴垫片302，所述垫片的尺寸与所述挠性区域的尺寸相配合(如图4所示)；所述垫片的厚度与介质层的厚度相同，所述垫片的材质为PI膜、PTFE、FR4或硅胶模。

垫片的厚度与PP粘结片的厚度一致，垫片贴在刚性板的挠性开窗区域上，此处介质层有开窗，填充物大小与PP开窗大小一致，使PP开窗区域在压合时填平，用以支撑挠性区域，填平后压合时受力均匀，避免了压力集中在刚性板与挠性板交界处，造成线路板压痕或直接断裂，压合出来的线路板表面光滑平整。表面光滑平整的板子外层线路制作时与常规刚性板一样，操作简单，良率高，有效解决了因台阶问题造成外层线路无法制作或制作时曝光不良、开路、缺口、短路等缺陷。

刚性板制作步骤中还包括采用激光在刚性板的挠性开窗区域制作激光区301，所述激光区位于所述挠性开窗区域的边缘，所述激光区的尺寸为：宽度为1mil(0.0254mm)，深度为刚性板厚度的一半。

激光制作与传统控深铣(锣刀制作)相比，激光切割时为一根线条，直径才1mil，激光切割后刚性层上基本看不出痕迹，压合时不会因为此痕导致纯挠性区域向下凹，导致台阶，普通锣刀控深有一刀径，目前行业最小刀径0.6mm，锣过刚性板后有一0.6mm的槽，导致台阶，压合后纯挠性区域挠性板会朝0.6mm槽凹进，造成台阶，导致后续外层线路制作困难。

介质层20的制作：以流动型半固化片作为介质层，将流动型半固化片的挠性开窗区域201铣掉(如图3所示)；

本发明柔性板与刚性板之间采用流动型半固化片(介质层)取代常规结构的纯胶制作，解决了纯胶吸水后结合力差易分层问题，材料替换后结合力增强，产品可靠性能有效提高。

将刚性板、介质层和柔性板依次层叠，所述垫片置于所述介质层的挠性开窗区域，然后进行压合(压合结构如图5所示)；

将压合后的线路板按常规进行钻孔以及外层线路制作；

控深铣开盖：控深铣开刚性板的挠性开窗区域，露出挠性区域；

按常规进行后续流程，即得所述非对称刚挠结合线路板。

本发明制备得到的非对称刚挠结合线路板产品良率得到有效提高，产品可靠性能增强，且流程简单，设计巧妙，利用线路板常用设备与物料即可制作，并可进行大批量制作，线路的完整性，外观都有非常大的改进。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (7)

1.一种非对称刚挠结合线路板的制备方法，其特征在于，所述非对称刚挠结合线路板包括依次层叠的刚性板、介质层和柔性板，制备方法包括如下步骤：

柔性板的制作：将双面柔性板材进行蚀刻操作，去掉其中一面的铜层露出柔性板材的TPI层，然后在所述TPI层的挠性区域粘贴覆盖膜；

刚性板的制作：将刚性板材进行内层图形制作，并在挠性开窗区域粘贴垫片，所述垫片的尺寸与所述挠性区域的尺寸相配合；

介质层的制作：以不流动型或低流动型的半固化片作为介质层，将所述介质层的挠性开窗区域铣掉；

将刚性板、介质层和柔性板依次层叠，所述垫片置于所述介质层的挠性开窗区域，然后进行压合；

将压合后的线路板按常规进行钻孔以及外层线路制作；

控深铣开盖：控深铣开刚性板的挠性开窗区域，露出挠性区域；

按常规进行后续流程，即得所述非对称刚挠结合线路板。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述刚性板的制作步骤中，还包括在粘贴垫片前采用激光在刚性板的挠性开窗区域制作激光区，所述激光区位于所述挠性开窗区域的边缘。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述激光区的尺寸为：宽度为0.01-0.03mm，深度为所述刚性板厚度的一半。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述垫片的厚度与介质层的厚度相同，所述垫片的材质为PI膜、PTFE、FR4或硅胶模。

5.根据权利要求1-4任一项所述的制备方法，其特征在于，所述刚性板为单层刚性板或多层刚性板。

6.根据权利要求1-4任一项所述的制备方法，其特征在于，所述压合的参数为：压力为10-30kg/cm²，温度为150-230℃。

7.权利要求1-6任一项所述制备方法制备得到的非对称刚挠结合线路板。