CN104703405A - 刚挠结合板及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种刚挠结合板及其制造方法。所述刚挠结合板的组成包括刚性板、多层挠性板和粘结层，其制造方法包括如下步骤：分别将粘结层的挠性开窗区域铣掉开窗区域；制作垫片：所述垫片的尺寸与最外层的粘结层的挠性开窗区域相匹配，且厚度之和等于所有粘结层的厚度之和；压合：层叠刚性板、多层挠性板和粘结层后，将垫片固定于最外层的粘结层的挠性开窗区域，进行压合；常规步骤后进行揭盖，取出垫片；后工序制作后，即得所述刚挠结合板。该方法可使具有多层挠性板的刚挠结合板在压合后板面平整，提高产品的合格率。

Description

刚挠结合板及其制造方法
技术领域
本发明涉及印制电路板制作技术，特别是涉及一种刚挠结合板及其制造方法。
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。
在刚挠结合板的制造过程中，由于板自身的特点(需露出的挠性区缺少粘结层)，压合时，受到高压的刚性板在挠性区会出现凹陷的现象(如图1所示)，导致板面不平整，对其后的加工造成较大的影响。
例如其后的外层线路的图形转移步骤。图形转移是刚挠结合板制作过程中必不可少的一道工序，具体方法为：在铜面上贴干膜、线路干膜曝光、显影未曝光的干膜、蚀刻暴露出的铜、退干膜后露出铜，即在铜面上形成线路，其中，贴干膜的好坏直接关系到最后形成线路的完整性。如板面不平整，凹陷部由于受压力不足，易产生贴膜不牢的问题，贴膜不牢会导致该区域附近线路不完整，或掉下的干膜反粘至其它线路上，造成整板线路不完整，进而影响刚挠结合板的性能。
针对由板面不平整所导致的问题，现有技术在制作具有单层挠性板结构的刚挠结合板时，可在粘结层铣空处贴上与粘结层相同厚度的PI胶带(聚酰亚胺胶带)，使盲槽区域压合后平整。
但该方法对于多层挠性板结构的刚挠结合板并不适用：若在多层挠性板之间均贴上PI胶带，如图2所示，由于板间的距离通常较窄(一般为0.1cm左右)，且长度也一般较小，导致胶带很难去除，同时去除过程也容易造成挠性板的划伤、折痕等缺陷，影响产品的性能和外观；若仅在最外层粘结层的铣空处采用与该粘结层相同厚度的PI胶带，压合时，由于内层挠性板之间的粘结层铣空处未得到填充，仍然会导致刚性板受压后出现板面不平整的情况。
发明内容
基于此，有必要针对刚挠结合板板面不平整问题，提供一种刚挠结合板及其制造方法。
一种刚挠结合板的制造方法，所述刚挠结合板包括刚性板、复数层挠性板、位于刚性板和挠性板之间的外粘结层以及位于每两层挠性板之间的内粘结层，制造方法包括如下步骤：
粘结层处理：分别将所述外粘结层和内粘结层的挠性开窗区域铣掉；
制作垫片：所述垫片的尺寸与所述外粘结层的挠性开窗区域相匹配，且厚度等于所有外粘结层和内粘结层的厚度之和；
压合：层叠所述刚性板、外粘结层、复数层挠性板以及内粘结层，将所述垫片置于所述外粘结层的挠性开窗区域，进行压合；
所述压合步骤后的线路板按照常规进行钻孔、孔金属化以及外层线路制作；
揭盖：将所述刚性板相应的挠性开窗区域铣掉，取出所述垫片，露出挠性区域；
所述揭盖步骤后进行后工序制作，即得所述刚挠结合板。
上述刚挠结合板的制造方法，针对具有多层挠性板结构的刚挠结合板，通过直接在最外层的粘结层的挠性开窗区域设置与所有需要铣空的粘结层厚度之和等厚的垫片，然后进行压合，由于挠性板自身具有可弯曲性，压合时受力弯曲，使垫片可以对内粘结层中无填充物的区域(即内层的挠性开窗区域)进行填补，保证压合后的刚挠结合板，板面平整，进行相应工序后，揭盖并取出垫片，挠性板不再受力恢复原状，再进行后工序，由此制作获得板面平整的刚挠结合板。
在其中一个实施例中，所述垫片的各边长比所述外粘结层的挠性开窗区域相应各边长小0.05-0.15mm。
由于挠性板上越靠近与粘结层粘和部位的挠性板区域的可弯曲性越差，如垫片尺寸过大，挠性板将难以进行有效的弯曲以保证垫片对无填充物区域的填补，且容易导致垫片对挠性板面的损伤；如垫片尺寸过小，则难以对无填充物区域进行完全的支撑，使压合后板面的平整度难以保证。
基于此，本发明所述刚挠结合板的制造方法，进一步合理控制垫片的各边长比最外层的粘结层的开窗区域相应各边长小0.05-0.15mm，由此一方面可使压合过程的挠性板能够进行适当弯曲，同时有效防止垫片对挠性板面的损伤，另一方面可最大限度的保证对无填充物区域的填补，使压合后的板面的平整。
在其中一个实施例中，所述挠性板的基材为聚酰亚胺，所述挠性板的图形采用压延铜箔制作。以此在获得所需弯曲度的同时，避免弯曲造成挠性板或其上图形的损坏。
在其中一个实施例中，所述压合的工艺参数为：真空度为90-110mbar，压合压力为300-400N/cm2，热压温度180-230℃，热压时间2-3.5h，冷压温度80-120℃，冷压时间0.5-1.0h。
在其中一个实施例中，所述挠性板的层数为2-20层。
在其中一个实施例中，所述第一垫片和第二垫片的材料为聚四氟乙烯或聚酰亚胺。优选为聚酰亚胺，可耐压合时的高温，且揭盖后易去除，避免残留。
在其中一个实施例中，所述刚挠结合板包括依次层叠的第一刚性板、第一外粘结层、复数层挠性板以及位于每两层挠性板之间的内粘结层、第二外粘结层和第二刚性板，制造方法包括如下步骤：
粘结层处理：分别将所述第一外粘结层、内粘结层和第二外粘结层的挠性开窗区域铣掉；
制作垫片：分别制作第一垫片和第二垫片，所述第一垫片的尺寸与所述第一外粘结层的挠性开窗区域相匹配，所述第二垫片的尺寸与所述第二外粘结层的挠性开窗区域相匹配，且所述第一垫片和第二垫片的厚度之和等于所述第一外粘结层、所有内粘结层和第二外粘结层的厚度之和；
压合：依次层叠所述第一刚性板、第一外粘结层、复数层挠性板以及位于每两层挠性板之间的内粘结层、第二外粘结层和第二刚性板，将所述第一垫片置于所述第一外粘结层的挠性开窗区域，所述第二垫片置于所述第二外粘结层的挠性开窗区域，进行压合；
所述压合步骤后的线路板按照常规进行钻孔、孔金属化以及外层线路制作；
揭盖：分别将所述第一刚性板和第二刚性板相应的挠性开窗区域铣掉，取出所述第一垫片和第二垫片，露出挠性区域；
所述揭盖步骤后进行后工序制作，即得所述刚挠结合板。
作为优选地，在制作具有多层挠性板的对称型刚挠结合板时，可将所述垫片分为上述第一垫片和第二垫片，在压合时，通过在两侧的外粘结层(即第一外粘结层和第二外粘结层)的铣空区域分别安置垫片，可对各挠性板需要弯曲的程度进行适当的分配，避免部分挠性板弯曲程度过大，对板材造成损伤。
在其中一个实施例中，所述第一垫片与第二垫片的厚度相等。
本发明还提供所述的刚挠结合板的制造方法制造得到的刚挠结合板。该刚挠结合板板面平整，线路完整，合格率高。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明所述刚挠结合板的制造方法，针对具有多层挠性板结构的刚挠结合板，通过在最外层的粘结层的挠性开窗区域设置与所有需要铣空的粘结层厚度之和等厚的垫片，由此使压合后的刚挠结合板板面平整，便于如图形转移等工艺步骤的进行，提高具有多层挠性板的刚挠结合板的合格率，且垫片容易取出，减小取垫片步骤对产品的性能和外观的影响。
通过进一步合理控制垫片的各边长比最外层的粘结层的开窗区域相应各边长小0.05-0.15mm，可有效防止垫片对挠性板面的损伤，同时最大限度的保证对无填充物区域的填补，使压合后的板面的平整。
该刚挠结合板的制造方法，工艺简单、可操作性强。
附图说明
图1为现有技术压合时刚性板在挠性区域出现凹陷现象的示意图；
图2为多层挠性板之间均贴上PI胶带的刚挠结合板示意图；
图3为实施例1所述刚挠结合板的制造方法流程图；
图4为实施例1所述刚挠结合板示意图；
图5为实施例2所述刚挠结合板示意图，
其中，
S1：第一刚性板、第二刚性板、复数层挠性板分别完成内层线路的制作；
S2：各粘结层挠性区域开窗处理；
S3：制作垫片；
S4：各层依次层叠，添加垫片，压合；
S5：压合步骤后的线路板按照常规进行钻孔、孔金属化以及外层线路制作；
S6：揭盖，并取出垫片；
S7：进行后工序制作。
具体实施方式
实施例1
本实施例一种刚挠结合板及其制造方法。
所述刚挠结合板的组成包括依次层叠的第一刚性板、第一外粘结层、20层挠性板以及位于每两层挠性板之间的内粘结层、第二外粘结层和第二刚性板，制造方法包括如下步骤(流程图如图3所示)：
S1：第一刚性板、第二刚性板、20层挠性板分别完成图形(内层线路)的制作，其中，所述挠性板的基材采用聚酰亚胺，图形采用压延铜箔制作；
S2：各粘结层挠性区域开窗处理：采用机械加工的方式分别将所述第一外粘结层、内粘结层和第二外粘结层的挠性开窗区域铣掉；
S3：制作垫片：采用聚四氟乙烯分别制作第一垫片和第二垫片，作为刚挠结合板制造过程中的辅助装置，所述第一垫片的各边长比所述第一外粘结层的挠性开窗区域相应各边长小0.05-0.15mm，所述第二垫片的各边长比所述第二外粘结层的挠性开窗区域相应各边长小0.05-0.15mm，所述第一垫片和第二垫片等厚，且二者厚度之和等于所述第一外粘结层、所有内粘结层和第二外粘结层的厚度之和；
S4：各层依次层叠，添加垫片，压合：依次层叠所述第一刚性板、第一外粘结层、20层挠性板以及位于每两层挠性板之间的内粘结层、第二外粘结层和第二刚性板，将所述第一垫片置于所述第一外粘结层的挠性开窗区域，所述第二垫片置于所述第二外粘结层的挠性开窗区域，进行压合，
所述压合采用如下工艺进行：
真空度为100mbar，压合压力为350N/cm2，热压温度200℃，热压时间3h，冷压温度100℃，冷压时间1h，
通过在最外层的粘结层的挠性开窗区域设置步骤S3所述第一垫片和第二垫片，利用挠性板的可弯曲性，对内层的无填充物的区域(即内层的挠性开窗区域)进行填补，由此使压合后的线路板板面平整；
S5：压合步骤后的线路板按照常规进行钻孔、孔金属化以及外层线路制作：压合完成后，按照刚挠结合板相应制作流程进行钻孔、孔金属化(沉铜)、全板电镀，然后进行图形转移(图形转移的流程具体包括：整板贴干膜、线路干膜曝光、显影未曝光的干膜、蚀刻暴露出的铜、退干膜后露出铜，即获得图形)，图形转移完成，按照刚挠结合板相应制作流程进行印阻焊并固化，以及表面处理步骤，
由于步骤S4压合后的线路板板面平整，因此在图形转移过程中，不会出现贴膜不牢的问题，使线路完整；
S6：揭盖，并取出垫片：分别将所述第一刚性板和第二刚性板相应的挠性开窗区域铣掉，取出所述第一垫片和第二垫片，露出挠性区域；
S7：进行后工序制作：按照刚挠结合板制作流程进行外形加工、电性能测试、最终检验，即制作得到所述刚挠结合板(如图4所示)，该刚挠结合板板面平整，线路图形完整。
实施例2
本实施例一种刚挠结合板及其制造方法。
所述刚挠结合板的组成包括依次层叠的刚性板、外粘结层、10层挠性板以及位于每两层挠性板之间的内粘结层，制造方法包括如下步骤：
刚性板、10层挠性板分别完成图形的制作，其中，所述挠性板的基材为聚酰亚胺，所述挠性板的图形采用压延铜箔制作；
粘结层处理：分别将所述外粘结层和内粘结层的挠性开窗区域铣掉；
制作垫片：采用聚酰亚胺制作垫片，所述垫片的各边长比所述外粘结层的挠性开窗区域相应各边长小0.05-0.15mm，且厚度等于外粘结层和所有内粘结层的厚度之和；
压合：依次层叠所述刚性板、外粘结层、复数层挠性板以及位于每两层挠性板之间的内粘结层，将所述垫片置于所述外粘结层的挠性开窗区域，进行压合，
所述压合采用如下工艺进行：
真空度为90mbar，压合压力为300N/cm2，热压温度180℃，热压时间2h，冷压温度80℃，冷压时间0.5h；
所述压合步骤后的线路板按照常规进行钻孔、孔金属化以及外层线路制作(同实施例1步骤S5)；
揭盖：将所述刚性板相应的挠性开窗区域铣掉，取出所述垫片，露出挠性区域；
所述揭盖步骤后进行后工序制作(同实施例1步骤S7)，即得所述刚挠结合板(如图5所示)。
实施例1和2所述刚挠结合板的制造方法，通过在最外层的粘结层的挠性开窗区域设置与所有需要铣空的粘结层厚度之和等厚的垫片，且合理控制垫片的各边长比最外层的粘结层的开窗区域相应各边长小0.05-0.15mm，利用挠性板的可弯曲性，对内层的无填充物的区域(即内层的挠性开窗区域)进行填补，由此使压合后的刚挠结合板板面平整，在后续的图形转移工艺步骤中，不会出现贴膜不牢的问题，使线路完整，提高具有多层挠性板的刚挠结合板的合格率(与仅在最外层粘结层的开窗铣空处采用与该粘结层相同厚度的PI胶带的现有技术相比，合格率均提高30％)，且垫片容易取出，工艺简单易操作。
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 (9)

1.一种刚挠结合板的制造方法，其特征在于，所述刚挠结合板包括刚性板、复数层挠性板、位于刚性板和挠性板之间的外粘结层以及位于每两层挠性板之间的内粘结层，制造方法包括如下步骤：
粘结层处理：分别将所述外粘结层和内粘结层的挠性开窗区域铣掉；
制作垫片：所述垫片的尺寸与所述外粘结层的挠性开窗区域相匹配，且厚度等于所有外粘结层和内粘结层的厚度之和；
压合：层叠所述刚性板、外粘结层、复数层挠性板以及内粘结层，将所述垫片置于所述外粘结层的挠性开窗区域，进行压合；
所述压合步骤后的线路板按照常规进行钻孔、孔金属化以及外层线路制作；
揭盖：将所述刚性板相应的挠性开窗区域铣掉，取出所述垫片，露出挠性区域；
所述揭盖步骤后进行后工序制作，即得所述刚挠结合板。
2.根据权利要求1所述的刚挠结合板的制造方法，其特征在于，所述垫片的各边长比所述外粘结层的挠性开窗区域相应各边长小0.05-0.15mm。
3.根据权利要求1所述的刚挠结合板的制造方法，其特征在于，所述挠性板的基材为聚酰亚胺，所述挠性板的图形采用压延铜箔制作。
4.根据权利要求1所述的刚挠结合板的制造方法，其特征在于，所述压合的工艺参数为：真空度为90-110mbar，压合压力为300-400N/cm2，热压温度180-230℃，热压时间2-3.5h，冷压温度80-120℃，冷压时间0.5-1.0h。
5.根据权利要求1所述的刚挠结合板的制造方法，其特征在于，所述挠性板的层数为2-20层。
6.根据权利要求1所述的刚挠结合板的制造方法，其特征在于，所述垫片的材料为聚四氟乙烯或聚酰亚胺。
7.根据权利要求1-6任一项所述的刚挠结合板的制造方法，其特征在于，所述刚挠结合板包括依次层叠的第一刚性板、第一外粘结层、复数层挠性板以及位于每两层挠性板之间的内粘结层、第二外粘结层和第二刚性板，制造方法包括如下步骤：
粘结层处理：分别将所述第一外粘结层、内粘结层和第二外粘结层的挠性开窗区域铣掉；
制作垫片：分别制作第一垫片和第二垫片，所述第一垫片的尺寸与所述第一外粘结层的挠性开窗区域相匹配，所述第二垫片的尺寸与所述第二外粘结层的挠性开窗区域相匹配，且所述第一垫片和第二垫片的厚度之和等于所述第一外粘结层、所有内粘结层和第二外粘结层的厚度之和；
压合：依次层叠所述第一刚性板、第一外粘结层、复数层挠性板以及位于每两层挠性板之间的内粘结层、第二外粘结层和第二刚性板，将所述第一垫片置于所述第一外粘结层的挠性开窗区域，所述第二垫片置于所述第二外粘结层的挠性开窗区域，进行压合；
所述压合步骤后的线路板按照常规进行钻孔、孔金属化以及外层线路制作；
揭盖：分别将所述第一刚性板和第二刚性板相应的挠性开窗区域铣掉，取出所述第一垫片和第二垫片，露出挠性区域；
所述揭盖步骤后进行后工序制作，即得所述刚挠结合板。
8.根据权利要求7所述的刚挠结合板的制造方法，其特征在于，所述第一垫片与第二垫片的厚度相等。
9.权利要求1-8任一项所述的刚挠结合板的制造方法制造得到的刚挠结合板。
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