CN109152223A - 一种软硬结合板的制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种软硬结合板的制作方法，涉及电路板技术领域。该方法通过两次冲切、两次叠板压合，纯铜箔和热固胶保护的方法加以实现，解决了药水的渗透，改善了软硬交接处刻伤的风险。虽属于揭盖法的一种，但是与传统的揭盖法对比，该制作方法模具制作难度降低，成本减少。

Description

一种软硬结合板的制作方法

技术领域

本发明涉及电路板技术领域，尤其是指一种软硬结合板的制作方法。

背景技术

软硬结合板具有刚性板和挠性板的优势，既可保证刚性电路板的硬度和支撑力，又可实现局部弯曲，已广泛应用于电子产品的三维组装，如手机、平板等消费品上，一般主要用于主板、摄像头和指纹解锁等方面。而随着电子消费品的需求递增，此类软硬结合板的市场越来越大，此方法的运用也将得到更大的市场价值。软硬结合板的设计和结构越来越多样化，其制作工艺也越来越丰富，如：揭盖法、增层法、填充法等。一般FPC厂商会根据产品结构和自身设备选择相应的制作工艺生产。常规的揭盖法有两种，一种是针对厚FR4在叠板压合前将FR4在软硬结合处先V-CUT和锣盲槽，外层线路制作完后再进行半冲或者锣板的方式将揭盖区域与软硬结合区进行分离，实现揭盖；一种是针对薄FR4(厚度＜0.5mm)，线路后采用特殊的半冲模具对揭盖区域进行冲切分离，实现揭盖。但对于FR4厚度＜0.5mm时，第一种方法采用半冲、V-CUT和锣板易伤及软板区，导致无法实现，而第二种方案中的半冲模具制作难度极大，目前国内还无法制作，限制了该方案的推广。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：如何更好的制作软硬结合板。

为了解决上述技术问题，本发明公开了一种软硬结合板的制作方法，具体包括如下步骤：

在需形成的软硬结合板单元内软硬结合区和软板区交接处，单独对FR4层光板进行第一次冲切，形成冲缝；

依次将铜箔层、第一固化片、FR4层叠板，压合固化，得到第一层压结构；

将第一层压结构再与第二固化片、内层软板叠板，且依次为内层软板、第二固化片、FR4层，再次压合固化，形成第二层压结构；

在软硬结合板单元外交接处对整个第二层压结构进行第二次冲切，冲断FR4层，揭盖，除去多余废料。

进一步的，所述FR4层厚度小于0.5mm。

进一步的，所述第一次冲切时，所形成的冲缝长度从有效单元区域延伸至废料区域1～2mm，给所述第二次冲切预留刀接区域，所述冲缝宽度≤0.3mm。

进一步的，所述第一固化片厚度为25～40μm。

进一步的，形成的第二层压结构中包括两个第一层压结构，且依次为第一层压结构、内层软板、第一层压结构。

进一步的，在揭盖区，所述第二固化片对应设有开窗，且形成开窗的区域大于FR4层将被揭盖除去的范围，确保揭盖时FR4层不与内层软板粘结。

进一步的，所述第二固化片上的开窗范围比FR4层第二次冲切刀口位置大0.2～0.5mm。

进一步的，所述第二次冲切前，在内层软板上，先围着第二次冲切刀口预制作铜皮带，且铜皮带宽度为0.5～1.0mm，铜皮带可提升内层板的硬度，防止第二次冲切时内层软板被冲伤。

进一步的，所述第二次冲切为半冲切，选用蚀刻刀模，以FR4层刚好冲断可顺利揭开而不伤及内层软板为准。

进一步的，所述第一固化片为热固胶，所述第二固化片为热固胶或PP。

进一步的，所述第二次冲切刀口到软板外形距离为1～3mm，第二次冲切的刀口与所述第一次冲切的刀口在废料区域相接。

与传统的纯铜箔和抗蚀刻油墨保护法相比，此方法的优点在于省去了抗蚀刻油墨的保护，改善了纯铜箔在FR4开窗区域因FR4台阶高度出现的压裂风险，同时改善了阻焊印刷开窗区的高达差造成的阻焊印刷堆油，板面不平整等问题。与传统的揭盖法对比，新方法模具制作难度降低，成本减少。传统的揭盖法是外层线路后将揭盖区域一次一起冲切，实现揭盖。此工艺的模具制作难度大，成本特别高。冲切软硬结合板在单元内的交接处，调模时需要确保此区域不可以有任何的压伤变形，调模难度大。而采用本方法将FR4揭盖区域分成两步制作，即：软硬结合板在单元内软硬结合区和软板区的交接处在叠板前先对FR4采用模具冲缝，软硬结合板在单元外交接处在外层阻焊后利用模具冲断，并进行揭盖。此方法采用常规的蚀刻刀模就可以实现，大大降低了模具制作和调模难度。

附图说明

下面结合附图详述本发明的具体方案

图1为FR4经第一次冲切后的示意图；

图2为第一层压结构示意图；

图3为第二层压结构示意图；

图4为最终软硬结合板的结构示意图；

图5、图6、图7为冲切示意图。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式详予说明。

在一具体实施例中，公开了一种软硬结合板的制作方法，如具体制作一：(纯铜箔+热固胶+FR4)+热固胶/PP+内层软板+热固胶/PP+(FR4+热固胶+纯铜箔)这样一层状结构的软硬结合板。

同时，可结合附图予以说明本发明。图1中，包括FR4层1，冲缝11。图2中，包括25～40μm的热固胶2，1/2oz纯铜箔3。图3中包括热固胶/PP4，内层软板5。图4中，包括阻焊油墨层6，以及A表示软硬结合区，B表示软板区。在图5中，包括软板区外形51，且C表示FR4揭盖区第一次冲切刀口，D表示第二次FR4冲切刀口到软板区的距离，且该距离为1-3mm，E表示FR4揭盖区第二次冲切刀口，F表示第一次冲切刀口从单元内到废料区的延伸段，该延伸段为1～2mm。在图6中，G表示铜皮带，其宽度为0.5～1.0mm，H表示FR4揭盖区第二次冲切刀口，以表示与铜皮带间的关系。图7中，I表示热固胶/PP开窗边缘到FR4第二次冲切刀口的距离，为0.2～0.5mm，J表示热固胶/PP开窗边缘。软硬结合板具体的制作步骤如下：

1、用于制作的软硬结合板包含的材料主要有：纯铜箔、热固胶、PP、覆铜板、单面基材、双面基材等。内层软板可为单面或者双面基材，亦可为单和/或双面基材叠合的多层板，按照相关板型的制作流程制作到叠板工序。

2、可先按照现有技术将覆铜板进行整板蚀刻，制作成光板FR4，再对光板FR4打包、钻孔。之后再根据软硬结合板的预设，对光板FR4层进行第一次冲切，第一次冲切为区别于现有技术的新手段，且此处的冲切是针对FR4层在软硬结合板单元内软硬结合区和软板区的交接处进行冲缝设计，缝隙宽度必须≤0.3mm，缝隙长度从有效单元区域延伸到废料区域1～2mm，给所述第二次冲切预留刀接区域。冲切使用普通的钢模或者刀模都可以。其中FR4,厚度需控制在0.5mm以内，厚度超过0.5mm时，第一次冲切的缝隙无法确保在0.3mm以内，蚀刻时会有药水渗入的风险。其中所述缝隙位于软硬结合板单元内软硬结合区和软板区的交接处，因在单元内，如果放在与内层软板叠板后再冲切会出现冲伤单元的风险，因此本发明将软硬结合板单元内软硬结合区和软板区的交接处的部分放在叠板前先冲切。

3、然后依次按照纯铜箔、热固胶、FR4层进行叠板，并进行热压、固化，形成第一层压结构。其中，第一次冲切所形成的缝隙，若直接与内层软板进行叠板，会在外层线路蚀刻后蚀刻药水从缝隙进入揭盖区，造成揭盖区内层焊盘咬蚀。为防止外层线路时不进药水到揭盖区，需要将FR4的缝隙填充完好。即为防止沉镀铜和蚀刻时药水从缝隙进入板内影响软硬结合板的可靠性，因此在与内层软板进行叠板压合之前，需先采用热固胶将缝隙填满，通过高温压合和固化将胶先硬化，以保证在第二次叠板压合时胶不会再次流到内层软板上。同时纯铜箔作为外层图形制作的底铜，既有能加强保护FR4缝隙的作用，同时也为线路制作提供铜层，可为所形成的缝隙提供双重保护。其中所述热固胶，厚度需要选择25-40μm热固胶，热固胶太薄填充效果不佳外层蚀刻时会有进药水的风险，该热固胶具体可为环氧纯胶膜。且如果为PP胶则走传压，如果为热固胶则直接走快压。

4、将各层分别采用治具依次叠合，再按照软硬结合板的压合方法压合形成多层软硬结合板，即第二层压结构。将叠合的软硬结合板进行如钻孔、等离子、沉/镀铜、图形转移、阻焊等常规工艺流程，然后按照本发明的方案进行第二次冲切并最终实现揭盖，揭盖后露出内层软板，再按照软硬结合板的流程直至到成品。且所述第二次冲切刀口到软板外形距离为1～3mm，第二次冲切的刀口与所述第一次冲切的刀口在废料区域相接。该第二次冲切流程是将FR4揭盖区域的软硬结合板在单元外交接部分通过半冲切冲断，可使用蚀刻刀模作为半冲模具进行冲切，刀口刚好与第一次冲切所形成的缝隙相接，调模时由浅到深，以FR4刚好冲断可顺利揭盖为准，调模太深伤及内层软板，调模太浅，FR4未冲断，无法顺利揭盖，同时内层软板部分不能被模具刀口冲伤。其中半冲，是指只将FR4冲断，而不冲伤内层软板，因第二次冲切的区域均为废料上，因此允许第二次冲切后内层在冲切位置出现轻微的变形。且如果为PP胶则走传压，如果为热固胶则直接走快压。

5、揭盖之后，可再进行常规的沉金→…→冲切→FQC→FQA，最终制作成所需要的软硬结合板。

为了提高内层软板的硬度，防止第二次冲切时内层冲伤，需要围着第二次冲切刀口制作铜皮带，铜皮带可提升内层板的硬度。铜皮带的设计宽度为0.5～1.0mm，即：单边比第二次半冲刀口大0.25～0.5mm。

其中为了保证第二次冲切将FR4部分顺利揭盖，叠合于FR4与内层软板间的热固胶/PP可在揭盖区对应做开窗让位设计，开窗比FR4揭盖区第二次冲切外形大0.2～0.5mm。

此方法利用揭盖区分成两次进行冲切，既保证了软硬交接区的单元内交接处内层软板不会收到伤害，又降低了模具的制作难度，同时产线操作简单，良率高，可广泛使用在软硬结合板的制作上。

与传统的纯铜箔和抗蚀刻油墨保护法相比，此方法的优点在于省去了抗蚀刻油墨的保护，改善了纯铜箔在FR4开窗区域因FR4台阶高度出现的压裂风险，同时改善了阻焊印刷开窗区的高达差造成的阻焊印刷堆油，板面不平整等问题。

与传统的揭盖法对比，新方法模具制作难度降低，成本减少。传统的揭盖法是外层线路后将揭盖区域一次一起冲切，实现揭盖。此工艺的模具制作难度大，成本特别高。冲切软硬结合板在单元内的交接处，调模时需要确保此区域不可以有任何的压伤变形，调模难度大。而采用本方法将FR4揭盖区域分成两步制作，即：软硬结合板在单元内软硬结合区和软板区的交接处在叠板前先对FR4采用模具冲缝，软硬结合板在单元外交接处在外层阻焊后利用模具冲断，并进行揭盖。此方法采用常规的蚀刻刀模就可以实现，大大降低了模具制作和调模难度。

对于薄FR4的软硬结合板，大部分厂家还用到前开窗+纯铜箔保护法制作，而此工艺在内层焊盘区域还需要印刷抗蚀刻油墨保护，增加了材料成本，采用此方法无需使用抗蚀刻油墨，可节约材料成本。常规的前开窗+纯铜箔保护法压合过程中纯铜箔会出现压裂的问题，而本发明是后揭盖，纯铜箔在软板区域有FR4填充，不会出现台阶，避免了纯铜箔压裂，进药水的风险。

此处第一、第二……只代表其名称的区分，不代表它们的重要程度和位置有什么不同。此处，上、下、左、右、前、后只代表其相对位置而不表示其绝对位置。以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种软硬结合板的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：

在需形成的软硬结合板单元内软硬结合区和软板区交接处，单独对FR4层光板进行第一次冲切，形成冲缝；

依次将铜箔层、第一固化片、FR4层叠板，压合固化，得到第一层压结构；

将第一层压结构再与第二固化片、内层软板叠板，且依次为内层软板、第二固化片、FR4层，再次压合固化，形成第二层压结构；

在软硬结合板单元外交接处对整个第二层压结构进行第二次冲切，冲断FR4层，揭盖，除去多余废料。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述FR4层厚度小于0.5mm。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于：所述第一次冲切时，所形成的冲缝长度从有效单元区域延伸至废料区域1～2mm，给所述第二次冲切预留刀接区域，所述冲缝宽度≤0.3mm。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于：所述第一固化片厚度为25～40μm。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于：形成的第二层压结构中包括两个第一层压结构，且依次为第一层压结构、内层软板、第一层压结构。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于：在揭盖区，所述第二固化片对应设有开窗，且形成开窗的区域大于FR4层将被揭盖除去的范围，确保揭盖时FR4层不与内层软板粘结。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于：所述第二固化片上的开窗范围比FR4层第二次冲切刀口位置大0.2～0.5mm。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于：所述第二次冲切前，在内层软板上，先围着第二次冲切刀口预制作铜皮带，且铜皮带宽度为0.5～1.0mm，铜皮带可提升内层板的硬度，以防止第二次冲切时内层软板被冲伤。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于：所述第二次冲切为半冲切，选用蚀刻刀模，以FR4层刚好冲断可顺利揭开而不伤及内层软板为准。

10.如权利要求3所述的方法，其特征在于：所述第二次冲切刀口到软板外形距离为1～3mm，第二次冲切的刀口与所述第一次冲切的刀口在废料区域相接。