CN106879164A - 一种软硬结合板制作方法以及软硬结合板 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种软硬结合板制作方法以及软硬结合板，通过采用柔性线路板基材制作第一预设尺寸的柔性线路板，所述柔性线路板具有若干第一定位孔，采用半固化片与芯板预粘得到硬板材料，然后将所述硬板材料冲型制作出具有第二定位孔的第二预设尺寸硬板材料，最后将所述第二预设尺寸硬板材料半固化片面与所述第一预设尺寸的柔性线路板叠合，通过所述第一定位孔和第二定位孔对齐固定后压合使硬板材料与柔性线路板结合，获得软硬结合板，在制作过程中，硬板材料已经预先冲型好，没有现有的软硬结合板开盖制程，可以大大提高硬板材料的利用率，缩短软硬结合板的制作周期，降低成本。

Description

一种软硬结合板制作方法以及软硬结合板

技术领域

本发明涉及印制线路板制作技术领域，特别是涉及一种软硬结合板制作方法以及软硬结合板。

背景技术

在印制线路板出现以前，电子元器件之间的互连都是依靠电线直接连接实现的，而现在，印制线路板制作技术越趋于成熟，其成本低廉、可大规模化生产，越来越的应用于消费电子、医疗、汽车、航天等领域。

印制线路板包括刚性印制线路板和柔性印制线路板，刚性印制线路板(也叫刚性线路板)耐久性较好，柔性印制线路板(也叫柔性线路板)柔软性较好，在此基础上出现了软硬结合板，所谓软硬结合板是指包括一个或多个刚性区以及一个或多个柔性区的印制线路板，其兼具刚性印制线路板的耐久性和柔性印制线路板的柔性，从而具有轻薄紧凑以及耐恶劣应用环境等特点，特别适合在便携式消费电子产品、医疗电子产品、军事设备等精密电子方面的应用。

然而，由于目前软硬结合板在制作过程中需要有开盖制程作业，移除掉开盖区域的硬板，由于开盖制程的存在，不可避免有如下缺点：

(1)硬板的材料(Cu、半固化片Prepreg，也叫PP、芯板Core等)利用率非常低；

(2)开盖区域的硬板需要移除，即延长了生产时间，又造成了材料成本浪费；

(3)开盖时采用激光切割，软硬交接处存在碳化的现象难以除去，存在一定的品质隐患；

(4)生产工序繁多，生产难度大，良品率低，价格贵，生产周期比较长。

发明内容

本发明提供一种软硬结合板制作方法以及软硬结合板，以解决现有的软硬结合板制作过程中所存在的上述问题。

为了解决上述问题，本发明公开了一种软硬结合板制作方法，包括：

采用柔性线路板基材制作第一预设尺寸的柔性线路板，所述柔性线路板具有若干第一定位孔；

采用半固化片与芯板预粘得到硬板材料；

将所述硬板材料冲型制作出具有第二定位孔的第二预设尺寸硬板材料；

将所述第二预设尺寸硬板材料半固化片面与所述第一预设尺寸的柔性线路板叠合，通过所述第一定位孔和第二定位孔对齐固定后压合使硬板材料与柔性线路板结合，获得软硬结合板。

优选地，所述芯板包括Cu面，所述将所述第二预设尺寸硬板材料半固化片面与所述第一预设尺寸的柔性线路板叠合，通过所述第一定位孔和第二定位孔对齐固定后压合使硬板材料与柔性线路板结合，获得软硬结合板之后，还包括：

通过构图工艺在所述芯板的Cu面制作线路图形。

优选地，所述芯板包括Cu面，所述采用半固化片与芯板预粘得到硬板材料之前，还包括：

通过构图工艺在所述芯板的Cu面制作线路图形。

优选地，所述第二预设尺寸的硬板材料宽度大于或等于5毫米。

优选地，采用模具冲切的方式将所述硬板材料冲型制作出具有第二定位孔的预设尺寸硬板材料。

优选地，所述模具包括蚀刻刀模。

优选地，所述第一定位孔和第二定位孔通过销钉对齐固定。

优选地，所述压合包括层压压合。

优选地，所述采用柔性线路板基材制作第一预设尺寸的柔性线路板，所述柔性线路板具有若干第一定位孔的步骤包括：

冲裁柔性线路板基材得到第三预设尺寸的柔性线路板基材；

通过钻孔机在所述第三预设尺寸的柔性线路板基材钻取导通孔并镀铜；

通过构图工艺在所述第三预设尺寸的柔性线路板基材表面制作线路；

在所述线路表面覆盖一层覆盖膜，获得所述第一预设尺寸的柔性线路板；

在所述柔性线路板预设位置设置若干第一定位孔。

为了解决上述问题，本发明还公开了一种软硬结合板，包括依次层叠设置的：具有第一预设尺寸的柔性线路板，固化后的半固化片，具有线路图形的芯板，其中，所述固化后的半固化片其中一面与所述具有第一预设尺寸的柔性线路板一面接触连接，所述固化后的半固化片另一面与所述芯板接触连接。

与现有技术相比，本发明包括以下优点：

本发明实施例提供的软硬结合板的制作方法，通过采用半固化片Prepreg与芯板core预粘得到硬板材料，然后通过模具冲型得到具有第二定位孔的第二预设尺寸硬板材料，最终通过该第二预设尺寸硬板材料与预先制作好的第一预设尺寸的柔性线路板压合获得软硬结合板，通过该方法制作的软硬结合板，在制作过程中，硬板材料已经预先冲型好，没有现有的软硬结合板开盖制程，可以大大提高硬板材料的利用率，缩短软硬结合板的制作周期，降低成本。

进一步的，本发明实施例没有现有的开盖制程，由于现有开盖制程通常需要激光切割的方式进行，激光切割时不可避免会有材质碳化的过程，碳化过程增加了软硬结合板的品质隐患，因此本发明实施例还可以提高软硬结合板的产品品质。

进一步的，本发明实施例可以将柔性线路板制作过程和硬板材料制作过程分开处理，大大提高了实际生产过程中的灵活性，便于实际生产过程中的产线周转和调配。

附图说明

图1是本发明实施例一的一种软硬结合板的制作方法的步骤流程图；

图2是本发明实施例二的一种软硬结合板的制作方法的步骤流程图；

图3是相关技术的一种柔性线路板基材结构示意图；

图4是本发明实施例二的一种贴合覆盖膜示意图；

图5是本发明实施例二的在所述柔性线路板预设位置设置若干第一定位孔之后的俯视图；

图6是本发明实施例二的在所述柔性线路板预设位置设置若干第一定位孔之后的剖视图；

图7是本发明实施例二的半固化片Prepreg与芯板core预粘示意图；

图8是本发明实施例二的硬板材料冲型方法示意图；

图9是本发明实施例二的在该硬板材料预设位置钻取若干数量的第二定位孔之后的俯视图；

图10是本发明实施例二的在该硬板材料预设位置钻取若干数量的第二定位孔之后的结构图；

图11是本发明实施例二的一种柔性线路板与硬板材料对位后压合示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

实施例一

参照图1，示出了本发明实施例一的一种软硬结合板的制作方法的步骤流程图。

本发明实施例的软硬结合板的制作方法可以包括以下步骤：

步骤101：采用柔性线路板基材制作第一预设尺寸的柔性线路板，所述柔性线路板具有若干第一定位孔；

步骤102：采用半固化片与芯板预粘得到硬板材料；

步骤103：将所述硬板材料冲型制作出具有第二定位孔的第二预设尺寸硬板材料；

步骤104：将所述第二预设尺寸硬板材料半固化片面与所述第一预设尺寸的柔性线路板叠合，通过所述第一定位孔和第二定位孔对齐固定后压合使硬板材料与柔性线路板结合，获得软硬结合板。

本发明实施例提供的软硬结合板的制作方法，通过采用半固化片Prepreg与芯板core预粘得到硬板材料，然后通过模具冲型得到具有第二定位孔的第二预设尺寸硬板材料，最终通过该第二预设尺寸硬板材料与预先制作好的第一预设尺寸的柔性线路板压合获得软硬结合板，通过该方法制作的软硬结合板，在制作过程中，硬板材料已经预先冲型好，没有现有的软硬结合板开盖制程，可以大大提高硬板材料的利用率，缩短软硬结合板的制作周期，降低成本。

进一步的，本发明实施例没有现有的开盖制程，由于现有开盖制程通常需要激光切割的方式进行，激光切割时不可避免会有材质碳化的过程，碳化过程增加了软硬结合板的品质隐患，因此本发明实施例还可以提高软硬结合板的产品品质。

实施例二

参照图2，示出了本发明实施例二的一种软硬结合板的制作方法的步骤流程图。

本发明实施例的软硬结合板的制作方法可以包括以下步骤：

步骤201：采用柔性线路板基材制作第一预设尺寸的柔性线路板，所述柔性线路板具有若干第一定位孔；

在本发明实施例中，柔性线路板1是通过柔性线路板基材来制作的，参照图3示出的相关技术的一种柔性线路板基材结构示意图，柔性线路板基材通常可以是单面或者双面覆盖有Cu 7的聚酰亚胺PI 8薄片，具体实现中，可以采用市售的台虹科技股份有限公司，雅森公司等FPCB(Flexible Printed Circuit Board，柔性线路板)基材厂家供应的各种型号的基材，为了便于柔性线路板1压合时的定位，在制作好的柔性线路板1上可以设置若干个第一定位孔2。

在本发明的一种优选实施例中，步骤201可以包括如下子步骤：

S11，冲裁柔性线路板基材得到第三预设尺寸的柔性线路板基材；

在本发明实施例中，可以通过冲裁专用设备冲裁从各FPCB基材厂家购买的整张柔性线路板基材，将整张的基材按照设计尺寸冲裁得到第三预设尺寸的柔性线路板基材，以便于后续利用。

S12，通过钻孔机在所述第三预设尺寸的柔性线路板基材钻取导通孔并镀铜；

在具体实现中，通常柔性线路板1还包括导通孔，因此，在本发明实施例中，可以通过钻孔机在柔性线路板基材上钻取设计尺寸的的通孔，同时为了实现通孔的导电，可以通过化学沉铜或者电化学镀铜的方法在通孔内壁及通孔开口边缘位置形成一层微米级的铜膜。

在本发明的一种优选实施例中，该铜膜的厚度≥11μm。

S13，通过构图工艺在所述第三预设尺寸的柔性线路板基材表面制作线路；

在本发明实施例中，在柔性线路板1基材钻孔并镀铜之后，可以通过构图工艺在柔性线路板基材表面制作所需要的线路。

在本发明实施例中，该步骤S13可以通过如下方式实现：

S131，在柔性线路板基材表面贴合专用的抗蚀刻干膜；

在本发明实施例中，可以使用专用的贴膜机在柔性线路板基材表面覆盖一层抗蚀刻干膜，该干膜具有如下性质：接收一定波长的光线照射后硬化，硬化后的干膜不与Cu蚀刻溶液反应以及弱碱性溶液反应，例如，碳酸钠溶液，但仍与强碱溶液反应，例如，氢氧化钠溶液；未接收一定波长的光线照射后的干膜可以与弱碱性溶液反应，因此，可以利用这一特性用来显示线路图形以及保护线路不被蚀刻溶液腐蚀。

S132，在贴合好的干膜表面覆盖预设的线路图形菲林；

在本发明实施例中，该线路图形菲林是用来选择干膜曝光区域的，包括透光区域和不透光区域，因此可以通过该透光区域和不透光区域来选择对应位置干膜是否被光线照射。

S133，采用一定波长的光线对所述覆盖菲林的干膜进行曝光；

在本发明实施例中，当干膜覆盖好菲林后，可以放入专用曝光机中，该专用曝光机提供一定波长，强度的光线对其进行曝光，光线透过菲林的透光区域，照射干膜使干膜硬化，光线未透过区域，干膜仍然保持初始状态。

S134，在柔性线路板基材表面形成与线路图形一致的干膜保护图案；

在本发明实施例中，当干膜曝光后，利用前述干膜曝光后的特性，可以将未曝光的干膜与弱碱性溶液反应，除去未被曝光的干膜，从而在柔性线路板基材表面形成与与线路图形一致的干膜保护图案，该干膜保护图案是用来保护Cu面不受蚀刻剂的腐蚀的。

S135，去除未被干膜保护图案保护的Cu；

在本发明实施例中，形成干膜保护图案后，为了将线路制作完成，对未被干膜保护图案的Cu需要去除，可以利用Cu蚀刻剂与Cu发生化学反应将之去除。

S136，去除干膜保护图案，形成线路图形。

在本发明实施例中，去除保护图案后，可以通过强碱溶液将保护图案去除，以现成完整的线路图形。

至此，完成了在所述预设尺寸的柔性线路板基材表面制作线路的过程。

需要说明的是，上述通过负片菲林曝光、显影、蚀刻、退膜的方法实现线路制作过程仅是一种示例，使用其他方法也是可行的，例如正片菲林曝光、显影、蚀刻、退膜；全加成法；半加成法，本发明实施例对此均不作限制。

S14，在所述线路表面覆盖一层覆盖膜，获得所述第一预设尺寸的柔性线路板；

在本发明实施例中，为了保护该形成的线路图形，参照图4示出的本发明实施例二的一种贴合覆盖膜示意图，通常还可以在图形表面贴合一层覆盖膜9，该覆盖膜9通常是一层微米级的聚酰亚胺薄膜，贴合完覆盖膜后，该具有线路图形的柔性线路板基材已经较为完整，可以叫做柔性线路板1。

需要说明的是，上述过程实现的是单层或双层柔性线路板1的制作过程，对于多层柔性线路板1的制作过程，也可以参照上述方法制作，只不过多层柔性线路板1的制作过程额外还需要将制作好的单层或双层柔性线路板1通过压合来实现多层结构，具体的压合方法本发明实施例在此不作详述，可以参照本发明后续步骤204，也可以利用本领域常用的其他压合方法，本发明实施例对此均不作限制。

S15，在所述柔性线路板预设位置设置若干第一定位孔。

在本发明实施例中，制作完柔性线路板1之后，为了后续与硬板部分对位，可以在该柔性线路板1的预设位置钻取一定数量的第一定位孔2。

在所述柔性线路板1预设位置设置若干第一定位孔2之后的俯视图和剖视图分别如图5，6所示。

步骤202：采用半固化片与芯板预粘得到硬板材料；

具体的，半固化片Prepreg是多层刚性线路板生产中的主要材料之一，主要由树脂和增强材料组成，增强材料又分为玻纤布、纸基、复合材料等几种类型，而制作多层印制板所使用的半固化片大多是采用玻纤布做增强材料。经过处理的玻纤布，浸渍上树脂胶液，再经热处理(预烘)使树脂进入B阶段(半固化状态)而制成的薄片材料称为半固化片，通常在使用之前需要在冷库保存，在使用时经压机热压，半固化片在受热的条件下由于自身含有的挥发物(相当于稀释剂)的作用会逐渐软化直至完全变成液态，逐渐熔化的树脂会与其接触的环氧树脂、聚酰亚胺、Cu等材料产生很好的结合力，从而半固化片可以作为粘合剂使用。由于含有的固化剂的作用，在加热条件下，树脂会最终变为稳定的固态使半固化片所连接的材料牢固的结合在一起。

芯板core 12也是多层刚性线路板生产中的主要材料之一，主要包括覆盖有一层或两层Cu的一定耐燃等级的复合材料，例如常用的单层Cu 7的耐燃等级为FR-4 11的FR-4环氧树脂板。

因此，在本发明实施例中，参照图7示出的本发明实施例二的半固化片Prepreg 10与芯板core 12预粘示意图，可以将半固化片Prepreg 10与芯板core 12预粘，使之暂时粘合在一起，得到一个较为完整的硬板材料整体。

步骤203：将所述硬板材料冲型制作出具有第二定位孔的第二预设尺寸硬板材料；

在本发明实施例中，将半固化片Prepreg 10与芯板core 12预粘得到硬板材料之后，可以参照图8示出的本发明实施例二的硬板材料冲型方法示意图，图中的虚线分别为硬板材料冲型线L1、L2、L3、L4、L5，将该硬板材料通过专用的工具将该硬板材料按照该冲型线切割成第二预设尺寸的大小以满足生产需求，同时为了使硬板材料方便与柔性线路板1对位，还需要在该硬板材料预设位置钻取若干数量的第二定位孔3。

在本发明的一种优选实施例中，可以通过模具冲切的方式切割给硬板材料，例如，可以使用精度较高的蚀刻刀模。

在该硬板材料预设位置钻取若干数量的第二定位孔3之后的俯视图和结构图分别如图9，10所示。

步骤204：将所述第二预设尺寸硬板材料半固化片面与所述第一预设尺寸的柔性线路板叠合，通过所述第一定位孔和第二定位孔对齐固定后压合使硬板材料与柔性线路板结合，获得软硬结合板。

在本发明实施例中，获得具有第二定位孔3的预设尺寸硬板材料之后，可以将该硬板材料半固化片面与先前获得的预设尺寸的柔性线路板1叠合，同时通过第一定位孔2和第二定位孔3对齐固定，放入压合机压合，使硬板材料与柔性线路板1之间牢固的结合在一起，获得软硬结合板。

作为一种示例，图11示出了本发明实施例二的一种柔性线路板1与硬板材料对位后压合示意图，对位压合后形成第一软硬板结合区域4，第二软硬板结合区域5以及软板区域6。

在本发明的一种优选实施例中，为了避免压合过程硬板材料打滑，可以设置第二预设尺寸的硬板材料宽度≥5mm，以保证硬板材料与柔性线路板1之间足够的接触面积。

在本发明的一种优选实施例中，该第一定位孔2和第二定位孔3可以通过销钉对齐固定。

在本发明的一种优选实施例中，为了使硬板材料和柔性线路板1之间平整紧密的压合，可以使用压合性能较好的层压机层压压合。

需要说明的是，由于上述制作过程硬板材料中芯板core 12的Cu面上还未制作线路，因此，在本发明实施例的一种优选实施例中，为了制作完整的线路，步骤204之后可以包括：

步骤205：通过构图工艺在所述芯板的Cu面制作线路图形。

在本发明实施例中，可以参照步骤S13中制作线路图形的方法，为了避免重复，在此不作赘述。

上述制作芯板core的Cu面制作线路图形过程是在压合之后制作硬板材料中芯板core的Cu面上的线路图形的，这是为了避免压合过程中将线路图形压伤。

当然，本领域技术人员可以根据实际情况，选择先制作硬板材料中芯板core的Cu面上的线路图形，然后将硬板材料和柔性线路板1之间压合成软硬结合板，因此，在本发明实施例的一种优选实施例中，步骤202之前可以包括：通过构图工艺在所述芯板core的Cu面制作线路图形。

本发明实施例提供的软硬结合板的制作方法，通过采用半固化片Prepreg与芯板core预粘得到硬板材料，然后通过模具冲型得到具有第二定位孔的第二预设尺寸硬板材料，最终通过该预设尺寸硬板材料与预先制作好的第一预设尺寸的柔性线路板压合获得软硬结合板，通过该方法制作的软硬结合板，在制作过程中，硬板材料已经预先冲型好，没有现有的软硬结合板开盖制程，可以大大提高硬板材料的利用率，缩短软硬结合板的制作周期，降低成本。

进一步的，本发明实施例没有现有的开盖制程，由于现有开盖制程通常需要激光切割的方式进行，激光切割时不可避免会有材质碳化的过程，碳化过程增加了软硬结合板的品质隐患，因此本发明实施例还可以提高软硬结合板的产品品质。

进一步的，本发明实施例可以将柔性线路板制作过程和硬板材料制作过程分开处理，大大提高了实际生产过程中的灵活性，便于实际生产过程中的产线周转和调配。

对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本发明所必须的。

另外，本发明实施例还公开了一种软硬结合板，其可以包括依次层叠设置的：具有第一预设尺寸的柔性线路板，固化后的半固化片Prepreg，具有线路图形的芯板core，该固化后的半固化片Prepreg其中一面与所述具有第一预设尺寸的柔性线路板一面接触连接，该固化后的半固化片Prepreg另一面与所述芯板core接触连接。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上对本发明所提供的一种软硬结合板制作方法以及软硬结合板，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种软硬结合板的制作方法，其特征在于，包括：

采用柔性线路板基材制作第一预设尺寸的柔性线路板，所述柔性线路板具有若干第一定位孔；

采用半固化片与芯板预粘得到硬板材料；

将所述硬板材料冲型制作出具有第二定位孔的第二预设尺寸硬板材料；

将所述第二预设尺寸硬板材料半固化片面与所述第一预设尺寸的柔性线路板叠合，通过所述第一定位孔和第二定位孔对齐固定后压合使硬板材料与柔性线路板结合，获得软硬结合板。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述芯板包括Cu面，所述将所述第二预设尺寸硬板材料半固化片面与所述第一预设尺寸的柔性线路板叠合，通过所述第一定位孔和第二定位孔对齐固定后压合使硬板材料与柔性线路板结合，获得软硬结合板之后，还包括：

通过构图工艺在所述芯板的Cu面制作线路图形。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述芯板包括Cu面，所述采用半固化片与芯板预粘得到硬板材料之前，还包括：

通过构图工艺在所述芯板的Cu面制作线路图形。

4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述第二预设尺寸的硬板材料宽度大于或等于5毫米。

5.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，采用模具冲切的方式将所述硬板材料冲型制作出具有第二定位孔的预设尺寸硬板材料。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述模具包括蚀刻刀模。

7.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述第一定位孔和第二定位孔通过销钉对齐固定。

8.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述压合包括层压压合。

9.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述采用柔性线路板基材制作第一预设尺寸的柔性线路板，所述柔性线路板具有若干第一定位孔的步骤包括：

冲裁柔性线路板基材得到第三预设尺寸的柔性线路板基材；

通过钻孔机在所述第三预设尺寸的柔性线路板基材钻取导通孔并镀铜；

通过构图工艺在所述第三预设尺寸的柔性线路板基材表面制作线路；

在所述线路表面覆盖一层覆盖膜，获得所述第一预设尺寸的柔性线路板；

在所述柔性线路板预设位置设置若干第一定位孔。

10.一种软硬结合板，其特征在于，包括依次层叠设置的：

具有第一预设尺寸的柔性线路板；

固化后的半固化片；

具有线路图形的芯板；

其中，所述固化后的半固化片其中一面与所述具有第一预设尺寸的柔性线路板一面接触连接，所述固化后的半固化片另一面与所述芯板接触连接。