CN107889353B - 一种外层挠性金手指带补强结构的刚挠板的加工方法 - Google Patents

Abstract

一种外层挠性金手指带补强结构的刚挠板的加工方法，加工方法包括将刚性层、半固化片、内覆盖膜、挠性层及外覆盖膜压合成型；在外覆盖膜的边缘开窗，露出挠性层形成金手指，在刚性层上金手指的内侧开盖形成开盖区域；在开盖区域内贴上可对金手指补强的补强块，补强块与金手指位置相对应；在补强块的外侧周围覆型压合覆型材料，保证刚挠板外侧平整。本发明先对刚挠板进行压合，压合后再对刚性层开盖贴补强块，避免了压合前先补强导致刚挠板补强区域挠性层凸出，且压合前先采用激光预控深，避免了压合后板面凹陷的问题，可有效解决外层线路无法制作，或者外层线路制作出现贴膜不稳、甩膜导致后续刚挠板短路异常等缺陷，有效提升成品良率。

Description

一种外层挠性金手指带补强结构的刚挠板的加工方法

技术领域

本发明涉及电子技术领域，特别是涉及一种外层挠性金手指带补强结构的刚挠板及其加工方法。

背景技术

刚挠结合板是将薄层的挠性层和刚性层结合的电路板。刚挠结合板改变了传统平面式的设计概念，扩大到了立体的三维空间概念，性能更强，稳定性更高，同时也将设计的范围限制在一个组件内，通过弯曲、折叠线路来优化空间。由于刚挠结合板本身兼具刚性层和挠性层，具有可弯曲性和可折叠的特点，提高了连接可靠度的同时还减轻了重量，整体体积得到相应减小，在许多领域都得到广泛的应用，包括航空航天、先进医疗设备，数码相机等。

目前，刚挠结合板的制作通常是借助刚性板的常规制作流程，采用填充法加工工艺，将产品动态弯折纯挠性区域上的半固化片进行铣空再压合，后期经过刚性板开盖实现挠性层的外露，从而实现刚挠板的生产。外层挠性结构在刚挠板制作当中属于极高难度的一种，根据传统刚挠板制作方法会造成挠性板面下凹的可能，导致挠性外层线路制作困难。

金手指是PCB板上用于插接连接各种仪器的位置，为保证使用，需具备一定的硬度和强度。挠性板本身材质较软，冲击强度差，金手指设置在挠性区域，无法直接使用。对于外层挠性金手指结构的刚挠结合板，金手指进行补强实现功能性使用，一般采用PI(聚酰亚胺)、FR4(环氧树脂板)或者钢片进行补强。根据传统刚挠结合板制作方式，直接在挠性层进行补强会造成板面凸起，压合时受压不均匀，直接造成板面平整度不一，导致外层线路的制作受阻等问题出现。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种提升成品良率、提高可靠性的外层挠性金手指带补强结构的刚挠板及其加工方法。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种外层挠性金手指带补强结构的刚挠板，包括压合成型的刚性层、半固化片、内覆盖膜、挠性层及外覆盖膜，所述外覆盖膜的边缘开窗露出所述挠性层形成供插接的金手指，所述金手指的外侧裸露，内侧设有所述内覆盖膜，所述内覆盖膜位于所述挠性层于所述刚性层之间，所述刚性层在所述内覆盖膜的内侧设有开盖区域，所述开盖区域内设有与所述金手指相对应的补强块，以对所述金手指补强，所述补强块的外侧周围设有覆型材料覆型压合于所述补强块，所述覆型材料的外侧面与所述刚性层的外侧面平齐。

进一步，所述内覆盖膜的厚度与所述半固化片的厚度相同，所述补强块贴于所述内覆盖膜靠近所述刚性层的侧面上。

进一步，所述内覆盖膜的厚度小于所述半固化片的厚度，在所述内覆盖膜与所述刚性层之间设置填充材料。

进一步，所述补强块的材料为PI或FR-4或钢片。

进一步，所述覆型材料为聚四氟乙烯。

一种基于上述外层挠性金手指带补强结构的刚挠板的加工方法，包括：

步骤一：将所述刚性层、所述半固化片、所述内覆盖膜、所述挠性层及所述外覆盖膜压合成型；

步骤二：在所述外覆盖膜的边缘开窗，露出所述挠性层形成所述金手指，在所述刚性层上所述金手指的内侧开盖形成所述开盖区域；

步骤三：在所述开盖区域内贴上可对所述金手指补强的补强块，所述补强块与所述金手指位置相对应；

步骤四：在所述补强块的外侧周围覆型压合覆型材料，保证刚挠板外侧平整。

进一步，步骤一压合成型之前，先对所述刚性层的开盖区域进行预控深，采用激光在所述刚性层的内侧面、于所述开盖区域的周围开设预控深铣槽，所述预控深铣槽的深度为所述刚性层厚度的1/4～3/4。

进一步，所述预控深铣槽的深度为所述刚性层厚度的1/2。

进一步，步骤二中采用铣刀在所述刚性层的外侧面开设开盖铣槽，所述开盖铣槽加工至与所述预控深铣槽相连通，使所述开盖区域的刚性层掉落。

进一步，所述内覆盖膜的厚度小于所述半固化片的厚度时，步骤一中压合成型时在所述内覆盖膜与所述刚性层之间增加填充材料，以保证板面平整。

本发明的有益效果：

本发明加工方法先对刚挠板进行压合，压合后再对刚性层开盖贴补强块，避免了压合前先补强导致刚挠板补强区域挠性层凸出，且压合前先采用激光预控深，避免了传统制作方法中压合后板面凹陷的问题，可有效解决外层线路无法制作，或者外层线路制作出现贴膜不稳、甩膜导致后续刚挠板短路异常等缺陷，有效提升成品良率，且上述加工方法流程操作更简单，生产效率更高，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为本发明外层挠性金手指带补强结构的刚挠板压合后的结构示意图；

图2为对图1中刚性层开盖的示意图；

图3为在图2中开盖区域贴补强块的示意图；

图4为在图3中补强块周围压合覆型材料的示意图；

图5为本发明外层挠性金手指带补强结构的刚挠板另一实施例的结构示意图；

图6为在压合前对刚性层对应开盖区域处开设预控深铣槽的示意图；

图7为压合成型后对刚性层外侧开盖区域处加工开盖铣槽的示意图；

图8为开盖区域刚性层掉落后的示意图；

图中，1—刚性层、2—半固化片、3—挠性层、4—外覆盖膜、5—金手指、6—内覆盖膜、7—填充材料、8—开盖区域、9—补强块、10—覆型材料、11—预控深铣槽、12—开盖铣槽。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

如图1，本发明提供一种外层挠性金手指带补强结构的刚挠板，包括压合成型的刚性层1、半固化片2、内覆盖膜6、挠性层3及外覆盖膜4。外覆盖膜4的边缘开窗露出挠性层3形成供插接的金手指5，金手指5的外侧裸露，内侧设有内覆盖膜6，内覆盖膜6位于刚性层1与挠性层3之间。

如图4，刚性层1在内覆盖膜6的内侧设有开盖区域8，开盖区域8内设有与金手指5相对应的补强块9，以对金手指5补强，补强块9的外侧周围设有覆型材料10覆型压合于补强块9，覆型材料10的外侧面与刚性层1的外侧面平齐。通过补强块9可以对挠性的金手指5进行补强。在本实施例中，内覆盖膜6的厚度与半固化片2的厚度相同，补强块9贴于内覆盖膜6靠近刚性层1的侧面上。补强块9的材料一般为PI或FR-4或钢片，能实现补强即可。覆型材料10为聚四氟乙烯，聚四氟乙烯为软性塑料，可以覆型于补强块9的周围。

由于外层线路是根据图形转移原理制作而成的，在PCB行业里，图形制作通常在板面粘贴干膜，利用干膜在光照条件下发生聚合反应后耐弱碱而不耐强碱的原理，实现线路图形转移，干膜在PCB板面的贴附作用直接关系到线路能否制作，表面的平整性决定了干膜能否平整贴合。板面不平整会造成局部干膜贴附不上，直接导致图形转移失败，外层线路制作受阻，直接影响PCB板正常工作，需进行严格管控。

如图5，对于外层挠性板，根据设计，通常内覆盖膜6的厚度与半固化片2的厚度是不一致的，当内覆盖膜6的厚度小于半固化片2的厚度时，内层半固化片2铣空，压合后由此造成半固化片2铣空部位的挠性区域相比其他区域会有下凹的情况，造成刚性层1与挠性层3结合处线路制作缺陷，导致干膜贴合的不完全贴合，曝光时产生虚光，图形转移不完整等缺陷。因此在超过干膜贴附能力的情况下，在内覆盖膜6与刚性层1之间增加填充材料7，保证板面平整，使得干膜能够贴附于板面。

对于在挠性层存在金手指5的情况，需要在挠性层3内侧增加补强块9，补强块9在板层间会占据一定的厚度，而同样在内侧的半固化片2的厚度是决定介质层厚度的主要因素，其厚度往往是无法随意改动的。事实上，因为挠性层3较软，纯挠性半固化片2开窗区域、金手指5有补强区域与刚挠区域厚度不一致，刚挠板直接压合会导致挠性区域凹凸不平，压合时受压不均，导致外层线路的制作受阻等状况。所以对于外层挠性金手指带补强结构的刚挠板，无法直接在内层进行补强压合，需要另外进行设计制作。

因此，本发明提出上述刚挠板新的加工方法，包括：

如图1及图5，步骤一：将刚性层1、半固化片2、内覆盖膜6、挠性层3及外覆盖膜4压合成型。对于内覆盖层6与半固化片2厚度相同的刚挠板，直接压合成型即可。而对于内覆盖膜厚度6小于半固化片2厚度的刚挠板，压合成型时在内覆盖膜6与刚性层1之间增加填充材料7，从而保证板面平整，避免出现挠性层3内凹的情况。

如图2，步骤二：在外覆盖膜4的边缘开窗，露出挠性层3形成金手指5；在刚性层1上金手指5的内侧开盖形成开盖区域8，其中开盖区域8的范围大于金手指4的范围。

如图6至图8，对于刚挠板，刚性层1与挠性层3结合在一起，需要外露的挠性区域都需要将对应的刚性层1去除，行业里称为开盖。一般挠性层3的厚度均较小，直接从刚性层1进行控深铣槽开盖，很容易伤及挠性层3，造成报废。为了避免此类情况，在步骤一刚挠板压合前需要对刚性层1的开盖区域8进行预控深，即在刚性层1开设预控深铣槽11但又不造成制作时刚性开盖位置的掉落。由于存在外层挠性层3，使用机械预控深有一定的刀径槽宽，压合时，挠性层3会朝预控深铣槽11位置凹陷，导致板面不平整，线路无法制作。而激光控深铣槽可以使预控深铣槽11位置很小，压合后挠性层3不会凹陷，故挠性层3在外层结构需要按激光预控深铣槽制作。因此在本实施例中，采用激光在刚性层1的内侧面、于开盖区域8的周围开设预控深铣槽11，预控深铣槽11的深度为刚性层1厚度的1/4～3/4，优选的，预控深铣槽11的深度为刚性层1厚度的1/2。

通过激光预控深的刚挠板，需逐步增加控铣深度，深度必须设有上限，开盖过程是较难控制的制作过程，需要时刻控制好深度，以免造成报废。进行控深开盖都需做出首件进行效果检测，在保证合格的前提下进行批量生产。

预控深铣完成后，在步骤二中采用刀具刀径较大的铣刀在刚性层1的外侧面开设开盖铣槽12，开盖铣槽12加工至与预控深铣槽11相连通，使开盖区域8的刚性层1掉落，完成刚性层1的开盖。

如图3，步骤三：在开盖区域8内通过纯胶贴上可对金手指5补强的补强块9，补强块9与金手指5位置相对应。

如图4，步骤四：在补强块9的外侧周围覆型压合覆型材料10，保证刚挠板外侧平整。

本发明刚挠板在压合后在刚性层1开盖，然后再贴补强块9，为保证补强压合充分，在贴好补强块9后采用覆型材料10覆型压合，保证刚挠板外侧平整。

本发明是针对现有技术容易出现外层线路曝光不良、开路、短路、缺口、分层等良品率极低的缺陷，提供一种高良品率、高可靠性能的具有弯折功能的外层挠性带补强结构的印制板，且设计一种新的加工方法，填补了线路板制造领域空白。上述加工方法的优势在于：

(1)本发明加工方法补强在压合后实现，避免了压合前先做补强，导致板子补强区域挠性层凸出，外层线路制作出现贴膜不稳、甩膜导致后续板子短路异常的问题，有效提升成品良率。

(2)上述加工方法压合前先在刚性层1内侧采用激光进行预控深，然后再压合，避免了传统制作方法采用机械预控深压合后板面凹陷问题，可有效解决外层线路无法制作，贴膜不稳、甩膜导致后续板子短路异常等缺陷，有效提升成品良率。

(3)本发明加工方法流程操作更简单，生产效率更高，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，压合前直接采用激光预控深，压合后再贴补强的制作方式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。此加工方法可大批量生产，成本更低。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围内。

Claims (4)

1.一种外层挠性金手指带补强结构的刚挠板的加工方法，其特征在于，包括：

步骤一：将刚性层、半固化片、内覆盖膜、挠性层及外覆盖膜压合成型；

步骤二：在所述外覆盖膜的边缘开窗，露出所述挠性层形成所述金手指，在所述刚性层上所述金手指的内侧开盖形成所述开盖区域；

步骤三：在所述开盖区域内贴上可对所述金手指补强的补强块，所述补强块与所述金手指位置相对应；

步骤四：在所述补强块的外侧周围覆型压合覆型材料，保证刚挠板外侧平整；

所述内覆盖膜的厚度小于所述半固化片的厚度时，步骤一中压合成型时在所述内覆盖膜与所述刚性层之间增加填充材料，以保证板面平整。

2.根据权利要求1所述的加工方法,其特征在于：步骤一压合成型之前，先对所述刚性层的开盖区域进行预控深，采用激光在所述刚性层的内侧面、于所述开盖区域的周围开设预控深铣槽，所述预控深铣槽的深度为所述刚性层厚度的1/4～3/4。

3.根据权利要求2所述的加工方法,其特征在于：所述预控深铣槽的深度为所述刚性层厚度的1/2。

4.根据权利要求2所述的加工方法,其特征在于：步骤二中采用铣刀在所述刚性层的外侧面开设开盖铣槽，所述开盖铣槽加工至与所述预控深铣槽相连通，使所述开盖区域的刚性层掉落。

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