CN110557906A - 一种多层双面软硬结合板的制作方法及其制品 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种多层双面软硬结合板的制作方法，包括以下步骤：(1)制作双面FPC柔性板；(2)制作至少一组软质材料层结构；(3)制作至少两组硬质材料层结构；(4)在双面FPC柔性板上表面和/或下表面的线路上热压上至少一组软质材料层结构，在双面FPC柔性板的基膜上下方最外层线路上分别热压上至少一组硬质材料层结构，获得多层双面柔性线路板。本发明还公开了实施上述方法制作出的多层双面软硬结合板。本发明制作工序简化且制作更方便；制作出的多层双面软硬结合板具有高频特性，即具有高速传输高频信号的性能，特别适用于新型5G科技产品；对电路板上线路之间通电时的铜离子迁移现象具有很好的防护及抵抗作用，保证线路安全正常工作。

Description

一种多层双面软硬结合板的制作方法及其制品
技术领域
本发明涉及线路板领域，尤其涉及一种多层双面软硬结合板的制作方法及其制品。
背景技术
目前，从通信网络到终端应用，通信频率全面高频化，高速大容量应用层出不穷。近年来随着无线网络从4G向5G过渡，网络频率不断提升。根据相关资料中显示的5G发展路线图，未来通信频率将分两个阶段进行提升。第一阶段的目标是在2020年前将通信频率提升到6GHz，第二阶段的目标是在2020年后进一步提升到30-60GHz。在市场应用方面，智能手机等终端天线的信号频率不断提升，高频应用越来越多，高速大容量的需求也越来越多。为适应当前从无线网络到终端应用的高频高速趋势，软板作为终端设备中的天线和传输线，亦将迎来技术升级。
传统软板具有由铜箔、绝缘基材、覆盖层等构成的多层结构，使用铜箔作为导体电路材料，PI膜作为电路绝缘基材，PI膜和环氧树脂粘合剂作为保护和隔离电路的覆盖层，经过一定的制程加工成PI软板。由于绝缘基材的性能决定了软板最终的物理性能和电性能，为了适应不同应用场景和不同功能，软板需要采用各种性能特点的基材。目前应用较多的软板基材主要是聚酰亚胺(PI)，但是由于PI基材的介电常数和损耗因子较大、吸潮性较大、可靠性较差，因此PI软板的高频传输损耗严重、结构特性较差，已经无法适应当前的高频高速趋势。因此，随着新型5G科技产品的出现，现有线路板的信号传输频率与速度已经难以满足5G科技产品的要求。
同时，在传统多层双面软硬结合板制备工艺上，普遍存在工艺流程多，制作复杂，在线路板性能方面，耗电及信号传输损耗增大等问题。
同时，通常精密线路电路板在通电情况下线路与线路之间会出现铜离子迁移现象，在设备使用过程中，线路与线路之间会因为导通碰撞而造成电路燃烧起火爆炸等危险，导致电路板上的线路无法安全正常工作。
发明内容
针对上述不足，本发明的目的在于提供一种多层双面软硬结合板的制作方法及其制品，线路板制作工序简化且制作更方便，提高生产加工效率；制作出的多层双面软硬结合板具有高频特性，即具有高速传输高频信号的性能，可适应当前从无线网络到终端应用的高频高速趋势，特别适用于新型5G科技产品，同时对电路板上线路与线路之间通电时的铜离子迁移现象具有很好的防护及抵抗作用，保证线路安全正常工作。
本发明为达到上述目的所采用的技术方案是：
一种多层双面软硬结合板的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)制作双面FPC柔性板：在基膜上下表面分别敷上一铜层，并在铜层上成型线路，获得双面FPC柔性板；
(2)制作至少一组软质材料层结构
(2.1)在薄膜一表面上敷上一铜层，形成单面板；
(2.2)在单面板的薄膜另一表面敷上一半固化高频材料层，获得至少一组软质材料层结构；
(3)制作至少两组硬质材料层结构
(3.1)在双面带功能材料膜的玻纤布一表面上敷上一铜层；
(3.2)重复步骤(3.1)，制作出至少两组硬质材料层结构；
(4)热压成型
(4.1)在双面FPC柔性板上表面和/或下表面的线路上热压上至少一组软质材料层结构，热压后，软质材料层结构上的半固化高频材料层与双面FPC柔性板上的线路结合于一体；
(4.2)在热压后的软质材料层结构的铜层上成型线路；
(4.3)在双面FPC柔性板的基膜上下方最外层线路上分别热压上至少一组硬质材料层结构；
(4.4)在热压后的硬质材料层结构的铜层上成型线路；
(4.5)在硬质材料层结构的线路上成型一层防焊油墨层，获得多层双面柔性线路板；
其中，步骤(1)、步骤(2)与步骤(3)没有先后顺序。
作为本发明的进一步改进，在所述步骤(4.1)中，在热压时，首先，将热压温度从50℃-100℃逐渐升高至380℃-400℃，用时80min-120min；然后，维持380℃-400℃的热压温度60min-90min；最后，将热压温度从380℃-400℃逐渐降温至50℃-100℃，用时30-60min；在整个过程中，热压压力为400psi-500psi；在所述步骤(4.3)中，在热压时，首先，将热压温度从50℃-100℃逐渐升高至400℃-600℃，用时80min-120min；然后，维持400℃-600℃的热压温度60min-90min；最后，将热压温度从400℃-600℃逐渐降温至50℃-100℃，用时30-60min；在整个过程中，热压压力为400psi-600psi。
作为本发明的进一步改进，所述步骤(2.2)具体包括以下步骤：
(2.2.1)将单面板放到涂布机上，在单面板的薄膜上涂覆上一层合成液态高频材料层；
(2.2.2)将涂覆有合成液态高频材料层的单面板送至隧道烤炉内，并以0.5-20m/s的速度依次经过隧道烤炉内的一段加热烘烤区、二段加热烘烤区、三段加热烘烤区、四段加热烘烤区、五段加热烘烤区与六段加热烘烤区进行分段烘烤，单面板上的合成液态高频材料层变为半固化高频材料层；其中，一段加热烘烤区的温度范围为60℃-100℃，二段加热烘烤区的温度范围为100℃-200℃，三段加热烘烤区的温度范围为200℃-300℃，四段加热烘烤区的温度范围为300℃-400℃，五段加热烘烤区的温度范围为400℃-500℃，六段加热烘烤区的温度范围为60℃-100℃，且每段加热烘烤区的长度均为2-6m。
作为本发明的进一步改进，在所述步骤(1)中，所述基膜为PI薄膜、MPI薄膜、LCP薄膜、TFP薄膜与PTFE薄膜中的任意一种；在所述步骤(2.1)中，所述薄膜为PI薄膜、MPI薄膜、LCP薄膜、TFP薄膜与PTFE薄膜中的任意一种。
作为本发明的进一步改进，在所述步骤(2.2)中，所述半固化高频材料层为MPI薄膜、LCP薄膜、TFP薄膜、PTFE薄膜、LDK高频功能胶、或LDK高频功能胶与抗铜离子迁移胶的混合物。
作为本发明的进一步改进，所述LDK高频功能胶通过在AD胶中添加铁弗龙或LCP材料获得，所述抗铜离子迁移胶通过在AD胶中添加铜离子捕捉剂，然后再高度提纯获得。
作为本发明的进一步改进，在所述步骤(3.1)中，在玻纤布一表面上具有一固化功能材料膜，在另一表面上具有一半固化功能材料膜，该固化功能材料膜为PI薄膜、MPI薄膜、LCP薄膜、TFP薄膜、PTFE薄膜、抗铜离子迁移薄膜、AD胶、LDK高频功能胶与抗铜离子迁移胶中的任意一种，该半固化功能材料膜为PI薄膜、MPI薄膜、LCP薄膜、TFP薄膜、PTFE薄膜、抗铜离子迁移薄膜、AD胶、LDK高频功能胶与抗铜离子迁移胶中的任意一种。
作为本发明的进一步改进，在所述步骤(2.2)中，所述半固化高频材料层与薄膜中至少有一者中添加有有色填充剂。
实施上述方法制作出的多层双面软硬结合板，其特征在于，包括一双面FPC柔性板、层叠于双面FPC柔性板上表面的一上软质材料层结构、层叠于上软质材料层结构上表面的一上硬质材料层结构、层叠于双面FPC柔性板下表面的一下软质材料层结构、及层叠于下软质材料层结构下表面的一下硬质材料层结构，其中，该双面FPC柔性板包括一基膜、设置于基膜上表面的一第一上线路层、及设置于基膜下表面的一第一下线路层；该上软质材料层结构包括设置于第一上线路层上表面的一上半固化高频材料层、设置于上半固化高频材料层上表面的一上薄膜、及设置于上薄膜上表面的一第二上线路层；该下软质材料层结构包括设置于第一下线路层下表面的一下半固化高频材料层、设置于下半固化高频材料层下表面的一下薄膜、及设置于下薄膜下表面的一第二下线路层；该上硬质材料层结构包括设置于第二上线路层上表面的一上半固化功能材料膜、设置于上半固化功能材料膜上表面的一上玻纤布、设置于上玻纤布上表面的一上固化功能材料膜、及设置于上固化功能材料膜上的一第三上线路层；该下硬质材料层结构包括设置于第二下线路层下表面的一下半固化功能材料膜、设置于下半固化功能材料膜下表面的一下玻纤布、设置于下玻纤布下表面的一下固化功能材料膜、及设置于下固化功能材料膜上的一第三下线路层。
作为本发明的进一步改进，所述基膜为PI薄膜、MPI薄膜、LCP薄膜、TFP薄膜与PTFE薄膜中的任意一种，所述上薄膜为PI薄膜、MPI薄膜、LCP薄膜、TFP薄膜与PTFE薄膜中的任意一种，所述下薄膜为PI薄膜、MPI薄膜、LCP薄膜、TFP薄膜与PTFE薄膜中的任意一种。
作为本发明的进一步改进，所述上半固化高频材料层为MPI薄膜、LCP薄膜、TFP薄膜、PTFE薄膜、LDK高频功能胶、或LDK高频功能胶与抗铜离子迁移胶的混合物，所述下半固化高频材料层为MPI薄膜、LCP薄膜、TFP薄膜、PTFE薄膜、LDK高频功能胶、或LDK高频功能胶与抗铜离子迁移胶的混合物。
作为本发明的进一步改进，所述上半固化功能材料膜、上固化功能材料膜、下半固化功能材料膜与下固化功能材料膜均为PI薄膜、MPI薄膜、LCP薄膜、TFP薄膜、PTFE薄膜、抗铜离子迁移薄膜、AD胶、LDK高频功能胶与抗铜离子迁移胶中的任意一种。
作为本发明的进一步改进，所述上半固化高频材料层与上薄膜中至少有一者为有色层，所述下半固化高频材料层与下薄膜中至少有一者为有色层。
作为本发明的进一步改进，在所述第三上线路层上表面设置有一上防焊油墨层，在所述第三下线路层下表面设置有一下防焊油墨层。
本发明的有益效果为：
(1)采用先制作出双面FPC柔性板、数组软质材料层结构与数组硬质材料层结构，再将数组软质材料层结构与数组硬质材料层结构热压于双面FPC柔性板上的方式制作多层双面软硬结合板，线路板制作工序简化且制作更方便，加快线路板制作速度，提高生产加工效率，降低生产成本。
(2)采用MPI薄膜、LCP薄膜、TFP薄膜或PTFE薄膜代替传统的PI薄膜，作为双面FPC柔性板与软质材料层结构上成型线路的基材，都特别适合于柔性线路板，不但可提高双面FPC柔性板、软质材料层结构及最终产品软硬结合板整体性能的稳定性与尺寸稳定性，而且具有高频特性，可传输高频信号、及加快高频信号的传输速度，实现高频信号的高速传输，耗电量及高频信号传输损耗低，提高线路板的信号传输性能，可适应当前从无线网络到终端应用的高频高速趋势，特别适用于新型5G科技产品。
(3)采用半固化高频材料层代替传统的半固化AD胶，半固化高频材料层具体可以为MPI薄膜、LCP薄膜、TFP薄膜、PTFE薄膜或LDK高频功能胶，使得制作出的软质材料层结构具有高频特性，可高速传输高频信号，即具有提高信号传输频率、及抗磁性干扰功能。则将软质材料层结构热压到双面FPC柔性板上所制备出的多层双面软硬结合板，具有高频特性，可传输高频信号、及加快高频信号的传输速度，实现高频信号的高速传输，耗电量及高频信号传输损耗低，进一步提高线路板的信号传输性能，可适应当前从无线网络到终端应用的高频高速趋势，特别适用于新型5G科技产品。
(4)采用半固化高频材料层代替传统的半固化AD胶，半固化高频材料层具体可以为LDK高频功能胶与抗铜离子迁移胶的混合物，即半固化高频材料层不但具有传输高频信号的特性，还具有抗铜离子迁移功能，使得制作出的软质材料层结构不但具有高频特性，可高速传输高频信号，还具有抗铜离子迁移功能。则将软质材料层结构热压到双面FPC柔性板上所制备出的多层双面软硬结合板，可有效保证线路板在工作状态中线路能够安全有效工作，在通电情况下线路与线路之间不会出现铜离子迁移现象，设备在通电使用过程中，防止出现线路与线路之间铜离子迁移现象，从而防止出现电路短路、电路导通引起的燃烧起火、电池爆炸、及功能失效等危险，从而线路起到很好的保护作用。
(5)在玻纤布表面具有功能材料膜，功能材料膜除了可以为常规的PI薄膜与AD胶外，还可以为MPI薄膜、LCP薄膜、TFP薄膜、PTFE薄膜、抗铜离子迁移薄膜、LDK高频功能胶与抗铜离子迁移胶中的任意一种，不同种类的功能材料膜具有了相对应的不同功能，由此赋予了功能材料膜更多功能。具体的，采用MPI薄膜、LCP薄膜、TFP薄膜、PTFE薄膜与LDK高频功能胶作为功能材料膜，可以使功能材料膜、制备出的硬质材料层结构及最终产品软硬结合板具有高频特性，可高速传输高频信号；而采用抗铜离子迁移薄膜与抗铜离子迁移胶作为功能材料膜，可以使功能材料膜、制备出的硬质材料层结构及最终产品软硬结合板具有抗铜离子迁移的特性，对线路起到很好的防护及保护作用。
(6)制作出的多层双面软硬结合板，由于其主要由双面FPC柔性板、上软质材料层结构、上硬质材料层结构、下软质材料层结构与下硬质材料层结构组成，因此，多层双面软硬结合板不但具备柔性线路板(软板)的特性与硬性线路板的特性，可以用于一些有特殊要求的产品之中，既有一定的挠性区域，也有一定的刚性区域，可节省产品内部空间，减少成品体积，提高产品性能，扩大应用领域；而且具有高频特性，即具有高速传输高频信号的功能，特别适用于新型5G科技产品，同时对电路板上线路与线路之间通电时的铜离子迁移现象具有很好的防护及抵抗作用，保证线路安全正常工作。
上述是发明技术方案的概述，以下结合附图与具体实施方式，对本发明做进一步说明。
附图说明
图1为本发明中六层双面软硬结合板的分解图；
图2为本发明中六层双面软硬结合板的一整体剖面图；
图3为本发明中五层双面软硬结合板的分解图；
图4为本发明中五层双面软硬结合板的一整体剖面图；
图5为本发明中六层双面软硬结合板的另一整体剖面图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达到预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对本发明的具体实施方式详细说明。
本发明实施例提供一种多层双面软硬结合板的制作方法，包括以下步骤：
(1)制作双面FPC柔性板：在基膜上下表面分别敷上一铜层，并在铜层上成型线路，获得双面FPC柔性板；
(2)制作至少一组软质材料层结构
(2.1)在薄膜一表面上敷上一铜层，形成单面板；
(2.2)在单面板的薄膜另一表面敷上一半固化高频材料层，获得至少一组软质材料层结构；
(3)制作至少两组硬质材料层结构
(3.1)在双面带功能材料膜的玻纤布一表面上敷上一铜层；
(3.2)重复步骤(3.1)，制作出至少两组硬质材料层结构；
(4)热压成型
(4.1)在双面FPC柔性板上表面和/或下表面的线路上热压上至少一组软质材料层结构，热压后，软质材料层结构上的半固化高频材料层与双面FPC柔性板上的线路结合于一体；
(4.2)在热压后的软质材料层结构的铜层上成型线路；
(4.3)在双面FPC柔性板的基膜上下方最外层线路上分别热压上至少一组硬质材料层结构；
(4.4)在热压后的硬质材料层结构的铜层上成型线路；
(4.5)在硬质材料层结构的线路上成型一层防焊油墨层，获得多层双面柔性线路板；
其中，步骤(1)、步骤(2)与步骤(3)没有先后顺序。
本实施例采用先制作出双面FPC柔性板、数组软质材料层结构与数组硬质材料层结构，再将数组软质材料层结构与数组硬质材料层结构热压于双面FPC柔性板上的方式制作多层双面软硬结合板，线路板制作工序简化且制作更方便，可显著提高生产加工效率。如图1与图2所示，在双面FPC柔性板上下表面各热压上一软质材料层结构与一硬质材料层结构，形成六层双面软硬结合板。当然，还可以只在双面FPC柔性板上表面与下表面中的一个表面上热压软质材料层结构，如图3与图4所示，在双面FPC柔性板上表面上热压软质材料层结构，而在双面FPC柔性板下表面没有热压软质材料层结构，形成五层双面软硬结合板。
在所述步骤(4.1)中，在热压时，首先，将热压温度从50℃-100℃逐渐升高至380℃-400℃，用时80min-120min；然后，维持380℃-400℃的热压温度60min-90min；最后，将热压温度从380℃-400℃逐渐降温至50℃-100℃，用时30-60min；在整个过程中，热压压力为400psi-500psi；在所述步骤(4.3)中，在热压时，首先，将热压温度从50℃-100℃逐渐升高至400℃-600℃，用时80min-120min；然后，维持400℃-600℃的热压温度60min-90min；最后，将热压温度从400℃-600℃逐渐降温至50℃-100℃，用时30-60min；在整个过程中，热压压力为400psi-600psi。
所述步骤(2.2)具体包括以下步骤：
(2.2.1)将单面板放到涂布机上，在单面板的薄膜上涂覆上一层合成液态高频材料层；
(2.2.2)将涂覆有合成液态高频材料层的单面板送至隧道烤炉内，并以0.5-20m/s的速度依次经过隧道烤炉内的一段加热烘烤区、二段加热烘烤区、三段加热烘烤区、四段加热烘烤区、五段加热烘烤区与六段加热烘烤区进行分段烘烤，单面板上的合成液态高频材料层变为半固化高频材料层；其中，一段加热烘烤区的温度范围为60℃-100℃，二段加热烘烤区的温度范围为100℃-200℃，三段加热烘烤区的温度范围为200℃-300℃，四段加热烘烤区的温度范围为300℃-400℃，五段加热烘烤区的温度范围为400℃-500℃，六段加热烘烤区的温度范围为60℃-100℃，且每段加热烘烤区的长度均为2-6m。
在所述步骤(1)中，所述基膜为PI薄膜、MPI薄膜、LCP薄膜、TFP薄膜与PTFE薄膜中的任意一种；在所述步骤(2.1)中，所述薄膜为PI薄膜、MPI薄膜、LCP薄膜、TFP薄膜与PTFE薄膜中的任意一种。具体的，PI薄膜、MPI薄膜、LCP薄膜、TFP薄膜与PTFE薄膜的特性与优点分别为：
PI薄膜为聚酰亚胺薄膜(PolyimideFilm)，是性能良好的薄膜类绝缘材料，由均苯四甲酸二酐(PMDA)和二胺基二苯醚(DDE)在强极性溶剂中经缩聚并流延成膜再经亚胺化而成。PI薄膜具有优良的耐高低温性、电气绝缘性、粘结性、耐辐射性、耐介质性，能在-269℃～280℃的温度范围内长期使用，短时可达到400℃的高温。玻璃化温度分别为280℃(Upilex R)、385℃(Kapton)和500℃以上(Upilex S)。20℃时拉伸强度为200MPa，200℃时大于100MPa。特别适宜用作双面FPC柔性板与软质材料层结构的基材。
MPI(Modified PI)为改性聚酰亚胺，即对聚酰亚胺(PI)的配方进行改进而成。MPI因为是非结晶性的材料，所以操作温度宽，在低温压合铜箔下易操作，表面能够与铜易结合，且价格便宜。具体为，改善了氟化物配方，因此MPI薄膜可传输10-15GHz的高频信号。采用MPI膜作为双面FPC柔性板与软质材料层结构的基材成型线路，特别适用于制备柔性线路板，达到高速、平稳接收及传送信息的目的，终端应用如5G手机、高频信号传输领域、自动驾驶、雷达、云服务器和智能家居等。
通过测速，MPI薄膜的技术指标为：
由上述可知，MPI薄膜具有以下特性：
(1)低Dk值、低Df值；
(2)优异的耐热老化性；
(3)优异的尺寸稳定性；
(4)优良的耐化性。
因此，采用MPI薄膜作为本实施例成型线路所需基材，不但可提高线路板整体性能的稳定性与尺寸稳定性，而且可传输高频信号、及加快高频信号的传输速度，提高线路板的信号传输性能，可适应当前从无线网络到终端应用的高频高速趋势。
LCP全称为液晶高分子聚合物(Liquid Crystal Polymer)，是一种新型热塑性有机材料，在熔融态时一般呈现液晶性。LCP薄膜为液晶聚合物薄膜，LCP薄膜具备高强度、高刚性、耐高温、热稳定性、可弯折性、尺寸稳定性、良好的电绝缘性等性能，相较于PI薄膜，具备更好的耐水性，因此是一种比PI薄膜更优异的薄膜型材料。LCP薄膜可在保证较高可靠性的前提下实现高频高速软板。LCP薄膜具有以下优异的电学特征：
(1)在高达110GHz的全部射频范围几乎能保持恒定的介电常数，一致性好，介电常数Dk值具体为2.9；
(2)正切损耗非常小，仅为0.002，即使在110GHz时也只增加到0.0045，非常适合毫米波应用；
(3)热膨胀特性非常小，可作为理想的高频封装材料。
采用LCP薄膜作为本实施例成型线路所需基材，不但可提高线路板整体性能的稳定性与尺寸稳定性，而且由于LCP薄膜整体更平滑，LCP薄膜材料介质损耗与导体损耗更小，同时具备灵活性、密封性，可传输高频信号、及加快高频信号的传输速度，提高线路板的信号传输性能，可适应当前从无线网络到终端应用的高频高速趋势。
具体的，可有效提高线路板在工作状态中传达中心区域(芯片)下达指令的速度，快速的传递至各个部件，使设备(如手机、通讯基站设备)快速运作，而没有迟钝及死机卡死等现象出现，通讯过程整体流畅。因此，LCP薄膜具有很好的制造高频器件应用前景，特别适用于新型5G科技产品。
同时，采用LCP薄膜作为双面FPC柔性板与软质材料层结构的基材制成的LCP软板，具有更好的柔性性能，相比PI软板可进一步提高空间利用率。柔性电子可利用更小的弯折半径进一步轻薄化，因此对柔性的追求也是小型化的体现。以电阻变化大于10％为判断依据，同等实验条件下，LCP软板相比传统的PI软板可以耐受更多的弯折次数和更小的弯折半径，因此LCP软板具有更好的柔性性能和产品可靠性。优良的柔性性能使LCP软板可以自由设计形状，从而充分利用智能手机中的狭小空间，进一步提高空间利用效率。
因此，采用LCP薄膜作为基材可制成小型化的高频高速LCP软板。
TFP是一种独特的热塑性材料，相较于常规的PI材料，具有以下特性：
(1)低介电常数：低Dk值，Dk值具体为2.55；而常规PI的Dk值为3.2；因此，信号传播速度快，厚度更薄，间隔更紧密，功率处理能力更高；
(2)超低的材料损耗；
(3)超高温性能，可耐受300℃的高温；
(4)吸湿率相对较低。
因此，采用TFP薄膜作为本实施例双面FPC柔性板与软质材料层结构成型线路所需基材，不但可提高线路板整体性能的稳定性与尺寸稳定性，而且可传输高频信号、及加快高频信号的传输速度，提高线路板的信号传输性能，可适应当前从无线网络到终端应用的高频高速趋势。
PTFE，中文名：聚四氟乙烯，别称：特富龙、特氟龙、铁氟龙、陶氟隆、德氟隆。聚四氟乙烯(PTFE)具有优异的介电性能，耐化学腐蚀，耐热，阻燃，高频率范围内介电常数和介电损耗小且变化小。主要性能如下：
1、电气性能
(1)介电常数：2.1；
(2)介电损耗：5×10-4；
(3)体积电阻：1018Ω·cm；
2、化学性能：耐酸碱、耐有机溶剂、抗氧化；
3、热稳定性：在-200℃～260℃温度范围内长期工作；
4、阻燃性：UL94V-0；
5、耐候性：户外20年以上不会有机械性能的明显损失。
因此，采用PTFE薄膜作为本实施例成型线路所需基材，不但可提高线路板整体性能的稳定性与尺寸稳定性，而且可传输高频信号、及加快高频信号的传输速度，降低耗电量及高频信号传输损耗，提高线路板的信号传输性能，可适应当前从无线网络到终端应用的高频高速趋势，特别适用于新型5G科技产品。
5G基站的集成化使得高频覆铜板的需求增长迅速，聚四氟乙烯作为5G高频高速覆铜板的主流高频基材之一，在5G时代将迎来巨大的市场增长。
由此可知，采用上述PI薄膜、MPI薄膜、LCP薄膜、TFP薄膜与PTFE薄膜五者中任意一者作为本实施例双面FPC柔性板与软质材料层结构成型线路所需基材，都特别适合于柔性线路板，特别是MPI薄膜、LCP薄膜、TFP薄膜与PTFE薄膜，不但可以提高双面FPC柔性板、软质材料层结构及最终产品软硬结合板的整体性能，还具有高频特性，可大幅加快高频信号的传输，实现高频信号的高速传输，特别适用于新型5G科技产品。
具体的，在所述步骤(2.2)中，所述半固化高频材料层为MPI薄膜、LCP薄膜、TFP薄膜、PTFE薄膜、LDK高频功能胶、或LDK高频功能胶与抗铜离子迁移胶的混合物。由上述可知，MPI薄膜、LCP薄膜、TFP薄膜与PTFE薄膜均为可加快信号传输频率与速度，传输高频信号，提高线路板信号传输性能的高频薄膜材料，不但可以提高柔性线路板的整体性能，还具有高频特性，可大幅加快高频信号的传输，实现高频信号的高速传输，特别适用于新型5G科技产品。
而对于LDK高频功能胶，通过在AD胶中添加铁弗龙或LCP材料获得，该LDK高频功能胶可通过对常规AD胶进行添加铁弗龙或LCP等化学材料实现，其内部分子分布更紧密、均匀，且不消耗能量，使得LDK高频功能胶具有提高信号传输频率、及抗磁性干扰功能，以提高电路板的信号传输性能，具体的，可有效提高电路板在工作状态中传达中心区域(芯片)下达指令的速度，快速的传递至各个部件，使设备(如手机、通讯基站设备)快速运作，而没有迟钝及死机卡死等现象出现，使新型5G科技产品通讯过程整体流畅。
而对于抗铜离子迁移胶，通过在AD胶中添加铜离子捕捉剂等试剂，然后再高度提纯获得。具体的，液态AD胶可以为常规AD胶。铜离子捕捉剂可选用无机离子交换剂(例如，IXE-700F、IXE-750等)，无机离子交换剂具有捕获铜离子的能力，可防止铜离子从线路与线路之间迁移，往AD胶中添加铜离子捕捉剂后，铜离子捕捉剂对AD胶的性能无影响，反而可以提高AD胶的性能稳定性。常规的AD胶中含有环氧树脂、增粘剂、增塑剂与各种填料，通过高度提纯工艺后，可使AD胶中的环氧树脂成分的纯度提高，则线路与线路之间的铜离子从AD胶中迁移的可能性明显降低，起到抗铜离子迁移的目的。具体的，常规AD胶中两两成分之间具有一定的间隙，铜离子可通过间隙发生迁移，而对常规AD胶进行提纯环氧树脂浓度提高后，别的成分浓度明显降低，环氧树脂与别的成分之间存在的间隙大幅减小，由此，可供铜离子迁移的间隙减小，从而达到抗铜离子迁移的目的。由于抗铜离子迁移胶具有低粒子材料抗铜离子迁移功能，可有效保证在工作状态中线路能够安全有效工作，线路与线路之间不会出现离子迁移现象，防止在设备使用过程中出现线路与线路之间导通碰撞造成电路短路及燃烧起火爆炸等危险，从而线路起到很好的防护及保护作用。
当所述半固化高频材料层为LDK高频功能胶与抗铜离子迁移胶的混合物时，只要将LDK高频功能胶与抗铜离子迁移胶混合即可，使得半固化高频材料层同时具有高速传输高频信号与抗铜离子迁移性能。
在所述步骤(3.1)中，在玻纤布一表面上具有一固化功能材料膜，在另一表面上具有一半固化功能材料膜。其中，该固化功能材料膜为PI薄膜、MPI薄膜、LCP薄膜、TFP薄膜、PTFE薄膜、抗铜离子迁移薄膜、AD胶、LDK高频功能胶与抗铜离子迁移胶中的任意一种。该固化功能材料膜除了可以为常规的PI薄膜与AD胶外，还可以为MPI薄膜、LCP薄膜、TFP薄膜、PTFE薄膜、抗铜离子迁移薄膜、LDK高频功能胶与抗铜离子迁移胶中的任意一种，由上述可知，不同种类的固化功能材料膜具有了相对应的不同功能，由此赋予了固化功能材料膜更多功能。具体的，采用MPI薄膜、LCP薄膜、TFP薄膜、PTFE薄膜与LDK高频功能胶作为固化功能材料膜，可以使固化功能材料膜具有高频特性，可高速传输高频信号；而采用抗铜离子迁移薄膜与抗铜离子迁移胶作为固化功能材料膜，可以使固化功能材料膜具有抗铜离子迁移的特性，对线路起到很好的防护及保护作用。同时，该半固化功能材料膜为PI薄膜、MPI薄膜、LCP薄膜、TFP薄膜、PTFE薄膜、抗铜离子迁移薄膜、AD胶、LDK高频功能胶与抗铜离子迁移胶中的任意一种。该半固化功能材料膜除了可以为常规的PI薄膜与AD胶外，还可以为MPI薄膜、LCP薄膜、TFP薄膜、PTFE薄膜、抗铜离子迁移薄膜、LDK高频功能胶与抗铜离子迁移胶中的任意一种，由上述可知，不同种类的半固化功能材料膜具有了相对应的不同功能，由此赋予了半固化功能材料膜更多功能。具体的，采用MPI薄膜、LCP薄膜、TFP薄膜、PTFE薄膜与LDK高频功能胶作为半固化功能材料膜，可以使半固化功能材料膜具有高频特性，可高速传输高频信号；而采用抗铜离子迁移薄膜与抗铜离子迁移胶作为半固化功能材料膜，可以使半固化功能材料膜具有抗铜离子迁移的特性，对线路起到很好的防护及保护作用。
在所述步骤(2.2)中，所述半固化高频材料层与薄膜中至少有一者中添加有有色填充剂。具体的，有色填充剂可以为碳化物或其他有色填充剂。半固化高频材料层(具体可以为MPI薄膜、LCP薄膜、TFP薄膜、PTFE薄膜、LDK高频功能胶、或LDK高频功能胶与抗铜离子迁移胶的混合物)与薄膜(具体可以为PI薄膜、MPI薄膜、LCP薄膜、TFP薄膜与PTFE薄膜中的任意一种)中添加了有色填充剂之后，可呈现出相应的颜色，例如黑色、红色、绿色、蓝色、彩色等等。具有颜色的半固化高频材料层与薄膜对线路都具有遮挡作用，可防止内部线路暴露出来，防止外人从外部看到内部线路，起到隐蔽及保护线路板上线路的作用；同时，对于有杂质或瑕疵的线路板或线路，起到遮瑕的作用。
本发明实施例还提供了实施上述方法制作出的多层双面软硬结合板，如图1与图2所示，包括一双面FPC柔性板1、层叠于双面FPC柔性板1上表面的一上软质材料层结构2、层叠于上软质材料层结构2上表面的一上硬质材料层结构3、层叠于双面FPC柔性板1下表面的一下软质材料层结构4、及层叠于下软质材料层结构4下表面的一下硬质材料层结构5，其中，该双面FPC柔性板1包括一基膜11、设置于基膜11上表面的一第一上线路层12、及设置于基膜11下表面的一第一下线路层13；该上软质材料层结构2包括设置于第一上线路层12上表面的一上半固化高频材料层21、设置于上半固化高频材料层21上表面的一上薄膜22、及设置于上薄膜22上表面的一第二上线路层23；该下软质材料层结构4包括设置于第一下线路层13下表面的一下半固化高频材料层41、设置于下半固化高频材料层41下表面的一下薄膜42、及设置于下薄膜42下表面的一第二下线路层43；该上硬质材料层结构3包括设置于第二上线路层23上表面的一上半固化功能材料膜31、设置于上半固化功能材料膜31上表面的一上玻纤布32、设置于上玻纤布32上表面的一上固化功能材料膜33、及设置于上固化功能材料膜33上的一第三上线路层34；该下硬质材料层结构5包括设置于第二下线路层43下表面的一下半固化功能材料膜51、设置于下半固化功能材料膜51下表面的一下玻纤布52、设置于下玻纤布52下表面的一下固化功能材料膜53、及设置于下固化功能材料膜53上的一第三下线路层54。
如图1与图2所示，在双面FPC柔性板1上表面层叠上一上软质材料层结构2与上硬质材料层结构3，在双面FPC柔性板1下表面层叠上一下软质材料层结构4与下硬质材料层结构5，形成六层双面软硬结合板。当然，还可以只在双面FPC柔性板1上表面与下表面中的一个表面上层叠软质材料层结构，如图3与图4所示，在双面FPC柔性板1上表面上层叠软质材料层结构，而在双面FPC柔性板下表面没有层叠软质材料层结构，形成五层双面软硬结合板。
在本实施例中，所述基膜11为PI薄膜、MPI薄膜、LCP薄膜、TFP薄膜与PTFE薄膜中的任意一种，所述上薄膜22为PI薄膜、MPI薄膜、LCP薄膜、TFP薄膜与PTFE薄膜中的任意一种，所述下薄膜42为PI薄膜、MPI薄膜、LCP薄膜、TFP薄膜与PTFE薄膜中的任意一种。采用PI薄膜、MPI薄膜、LCP薄膜、TFP薄膜与PTFE薄膜中的任意一种作为双面FPC柔性板1、上软质材料层结构2与下软质材料层结构4上成型线路的基材(基膜11、上薄膜22与下薄膜42)，都特别适合，特别是MPI薄膜、LCP薄膜、TFP薄膜与PTFE薄膜，不但可以提高双面FPC柔性板1、上软质材料层结构2与下软质材料层结构4及最终产品软硬结合板的整体性能，还具有高频特性，可大幅加快高频信号的传输，实现高频信号的高速传输，特别适用于新型5G科技产品。
在本实施例中，所述上半固化高频材料层21为MPI薄膜、LCP薄膜、TFP薄膜、PTFE薄膜、LDK高频功能胶、或LDK高频功能胶与抗铜离子迁移胶的混合物，所述下半固化高频材料层41为MPI薄膜、LCP薄膜、TFP薄膜、PTFE薄膜、LDK高频功能胶、或LDK高频功能胶与抗铜离子迁移胶的混合物。由上述可知，MPI薄膜、LCP薄膜、TFP薄膜、PTFE薄膜与LDK高频功能胶均可加快信号传输频率与速度，传输高频信号，提高线路板信号传输性能，不但可以提高柔性线路板的整体性能，还具有高频特性，可大幅加快高频信号的传输，实现高频信号的高速传输，特别适用于新型5G科技产品。而LDK高频功能胶与抗铜离子迁移胶的混合物同时具有高速传输高频信号与抗铜离子迁移性能。
在本实施例中，所述上半固化功能材料膜31、上固化功能材料膜33、下半固化功能材料膜51与下固化功能材料膜53均为PI薄膜、MPI薄膜、LCP薄膜、TFP薄膜、PTFE薄膜、抗铜离子迁移薄膜、AD胶、LDK高频功能胶与抗铜离子迁移胶中的任意一种。上半固化功能材料膜31、上固化功能材料膜33、下半固化功能材料膜51与下固化功能材料膜53除了可以为常规的PI薄膜与AD胶外，还可以为MPI薄膜、LCP薄膜、TFP薄膜、PTFE薄膜、抗铜离子迁移薄膜、LDK高频功能胶与抗铜离子迁移胶中的任意一种，由上述可知，不同种类的功能材料膜具有了相对应的不同功能，由此赋予了功能材料膜更多功能。具体的，采用MPI薄膜、LCP薄膜、TFP薄膜、PTFE薄膜与LDK高频功能胶作为上述四种功能材料膜，可以使功能材料膜具有高频特性，可高速传输高频信号；而采用抗铜离子迁移薄膜与抗铜离子迁移胶作为上述四种功能材料膜，可以使功能材料膜具有抗铜离子迁移的特性，对线路起到很好的防护及保护作用。
所述上半固化高频材料层21与上薄膜22中至少有一者为有色层，所述下半固化高频材料层41与下薄膜42中至少有一者为有色层。有色层具体可以为黑色、红色、绿色、蓝色、彩色等等，有色层对内部线路起到遮挡、保护、遮瑕等作用。
如图5所示，在所述第三上线路层34上表面设置有一上防焊油墨层35，在所述第三下线路层54下表面设置有一下防焊油墨层55。上防焊油墨层35与下防焊油墨层55均为液态半固化油墨，颜色可以为黑色、白色或绿色，上防焊油墨层35与下防焊油墨层55可作为防焊线路保护层，并防止线路外露大气中被氧化及吸湿、腐蚀，对线路进行保护。本实施例上防焊油墨层35与下防焊油墨层55是印刷在线路的表面，然后曝光显影后高温150度，一个小时固化成型。
本实施例多层双面软硬结合板，同时具备柔性线路板(软板)的特性与硬性线路板的特性，可以用于一些有特殊要求的产品之中，既有一定的挠性区域，也有一定的刚性区域，可节省产品内部空间，减少成品体积，提高产品性能，扩大应用领域。应用领域例如：移动电话、按键板与侧按键板、电脑与液晶荧幕、主板与显示屏、CD随身听、磁碟机、NOTEBOOK等等。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作任何限制，故采用与本发明上述实施例相同或近似的技术特征，而得到的其他结构，均在本发明的保护范围之内。

Claims (14)

1.一种多层双面软硬结合板的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)制作双面FPC柔性板：在基膜上下表面分别敷上一铜层，并在铜层上成型线路，获得双面FPC柔性板；
(2)制作至少一组软质材料层结构
(2.1)在薄膜一表面上敷上一铜层，形成单面板；
(2.2)在单面板的薄膜另一表面敷上一半固化高频材料层，获得至少一组软质材料层结构；
(3)制作至少两组硬质材料层结构
(3.1)在双面带功能材料膜的玻纤布一表面上敷上一铜层；
(3.2)重复步骤(3.1)，制作出至少两组硬质材料层结构；
(4)热压成型
(4.1)在双面FPC柔性板上表面和/或下表面的线路上热压上至少一组软质材料层结构，热压后，软质材料层结构上的半固化高频材料层与双面FPC柔性板上的线路结合于一体；
(4.2)在热压后的软质材料层结构的铜层上成型线路；
(4.3)在双面FPC柔性板的基膜上下方最外层线路上分别热压上至少一组硬质材料层结构；
(4.4)在热压后的硬质材料层结构的铜层上成型线路；
(4.5)在硬质材料层结构的线路上成型一层防焊油墨层，获得多层双面柔性线路板；
其中，步骤(1)、步骤(2)与步骤(3)没有先后顺序。
2.根据权利要求1所述的多层双面软硬结合板的制作方法，其特征在于，在所述步骤(4.1)中，在热压时，首先，将热压温度从50℃-100℃逐渐升高至380℃-400℃，用时80min-120min；然后，维持380℃-400℃的热压温度60min-90min；最后，将热压温度从380℃-400℃逐渐降温至50℃-100℃，用时30-60min；在整个过程中，热压压力为400psi-500psi；在所述步骤(4.3)中，在热压时，首先，将热压温度从50℃-100℃逐渐升高至400℃-600℃，用时80min-120min；然后，维持400℃-600℃的热压温度60min-90min；最后，将热压温度从400℃-600℃逐渐降温至50℃-100℃，用时30-60min；在整个过程中，热压压力为400psi-600psi。
3.根据权利要求1所述的多层双面软硬结合板的制作方法，其特征在于，所述步骤(2.2)具体包括以下步骤：
(2.2.1)将单面板放到涂布机上，在单面板的薄膜上涂覆上一层合成液态高频材料层；
(2.2.2)将涂覆有合成液态高频材料层的单面板送至隧道烤炉内，并以0.5-20m/s的速度依次经过隧道烤炉内的一段加热烘烤区、二段加热烘烤区、三段加热烘烤区、四段加热烘烤区、五段加热烘烤区与六段加热烘烤区进行分段烘烤，单面板上的合成液态高频材料层变为半固化高频材料层；其中，一段加热烘烤区的温度范围为60℃-100℃，二段加热烘烤区的温度范围为100℃-200℃，三段加热烘烤区的温度范围为200℃-300℃，四段加热烘烤区的温度范围为300℃-400℃，五段加热烘烤区的温度范围为400℃-500℃，六段加热烘烤区的温度范围为60℃-100℃，且每段加热烘烤区的长度均为2-6m。
4.根据权利要求1所述的多层双面软硬结合板的制作方法，其特征在于，在所述步骤(1)中，所述基膜为PI薄膜、MPI薄膜、LCP薄膜、TFP薄膜与PTFE薄膜中的任意一种；在所述步骤(2.1)中，所述薄膜为PI薄膜、MPI薄膜、LCP薄膜、TFP薄膜与PTFE薄膜中的任意一种。
5.根据权利要求1所述的多层双面软硬结合板的制作方法，其特征在于，在所述步骤(2.2)中，所述半固化高频材料层为MPI薄膜、LCP薄膜、TFP薄膜、PTFE薄膜、LDK高频功能胶、或LDK高频功能胶与抗铜离子迁移胶的混合物。
6.根据权利要求5所述的多层双面软硬结合板的制作方法，其特征在于，所述LDK高频功能胶通过在AD胶中添加铁弗龙或LCP材料获得，所述抗铜离子迁移胶通过在AD胶中添加铜离子捕捉剂，然后再高度提纯获得。
7.根据权利要求1所述的多层双面软硬结合板的制作方法，其特征在于，在所述步骤(3.1)中，在玻纤布一表面上具有一固化功能材料膜，在另一表面上具有一半固化功能材料膜，该固化功能材料膜为PI薄膜、MPI薄膜、LCP薄膜、TFP薄膜、PTFE薄膜、抗铜离子迁移薄膜、AD胶、LDK高频功能胶与抗铜离子迁移胶中的任意一种，该半固化功能材料膜为PI薄膜、MPI薄膜、LCP薄膜、TFP薄膜、PTFE薄膜、抗铜离子迁移薄膜、AD胶、LDK高频功能胶与抗铜离子迁移胶中的任意一种。
8.根据权利要求1所述的多层双面软硬结合板的制作方法，其特征在于，在所述步骤(2.2)中，所述半固化高频材料层与薄膜中至少有一者中添加有有色填充剂。
9.实施权利要求1至8中任一所述方法制作出的多层双面软硬结合板，其特征在于，包括一双面FPC柔性板、层叠于双面FPC柔性板上表面的一上软质材料层结构、层叠于上软质材料层结构上表面的一上硬质材料层结构、层叠于双面FPC柔性板下表面的一下软质材料层结构、及层叠于下软质材料层结构下表面的一下硬质材料层结构，其中，该双面FPC柔性板包括一基膜、设置于基膜上表面的一第一上线路层、及设置于基膜下表面的一第一下线路层；该上软质材料层结构包括设置于第一上线路层上表面的一上半固化高频材料层、设置于上半固化高频材料层上表面的一上薄膜、及设置于上薄膜上表面的一第二上线路层；该下软质材料层结构包括设置于第一下线路层下表面的一下半固化高频材料层、设置于下半固化高频材料层下表面的一下薄膜、及设置于下薄膜下表面的一第二下线路层；该上硬质材料层结构包括设置于第二上线路层上表面的一上半固化功能材料膜、设置于上半固化功能材料膜上表面的一上玻纤布、设置于上玻纤布上表面的一上固化功能材料膜、及设置于上固化功能材料膜上的一第三上线路层；该下硬质材料层结构包括设置于第二下线路层下表面的一下半固化功能材料膜、设置于下半固化功能材料膜下表面的一下玻纤布、设置于下玻纤布下表面的一下固化功能材料膜、及设置于下固化功能材料膜上的一第三下线路层。
10.根据权利要求9所述的多层双面软硬结合板，其特征在于，所述基膜为PI薄膜、MPI薄膜、LCP薄膜、TFP薄膜与PTFE薄膜中的任意一种，所述上薄膜为PI薄膜、MPI薄膜、LCP薄膜、TFP薄膜与PTFE薄膜中的任意一种，所述下薄膜为PI薄膜、MPI薄膜、LCP薄膜、TFP薄膜与PTFE薄膜中的任意一种。
11.根据权利要求9所述的多层双面软硬结合板，其特征在于，所述上半固化高频材料层为MPI薄膜、LCP薄膜、TFP薄膜、PTFE薄膜、LDK高频功能胶、或LDK高频功能胶与抗铜离子迁移胶的混合物，所述下半固化高频材料层为MPI薄膜、LCP薄膜、TFP薄膜、PTFE薄膜、LDK高频功能胶、或LDK高频功能胶与抗铜离子迁移胶的混合物。
12.根据权利要求9所述的多层双面软硬结合板，其特征在于，所述上半固化功能材料膜、上固化功能材料膜、下半固化功能材料膜与下固化功能材料膜均为PI薄膜、MPI薄膜、LCP薄膜、TFP薄膜、PTFE薄膜、抗铜离子迁移薄膜、AD胶、LDK高频功能胶与抗铜离子迁移胶中的任意一种。
13.根据权利要求9所述的多层双面软硬结合板，其特征在于，所述上半固化高频材料层与上薄膜中至少有一者为有色层，所述下半固化高频材料层与下薄膜中至少有一者为有色层。
14.根据权利要求9所述的多层双面软硬结合板，其特征在于，在所述第三上线路层上表面设置有一上防焊油墨层，在所述第三下线路层下表面设置有一下防焊油墨层。
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