CN113115519A - 软硬结合线路板及其加工方法 - Google Patents

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Abstract

本申请属于印刷电路板技术领域，具体涉及一种软硬结合线路板及其加工方法。该方法包括：在第二铜箔层和第三铜箔层进行图形蚀刻，第一芯板和第二芯板层压得到一次压合板；在一次压合板上加工用于第一铜箔层与第二铜箔层连接的盲孔和/或用于第三铜箔层与第四铜箔层连接的盲孔；在第一铜箔层和第四铜箔层进行图形蚀刻；将一次压合板与外层板层压得到二次压合板，在二次压合板上加工用于外层板的铜箔层与第二铜箔层和/或第三铜箔层连接的盲孔，制得半成品板；对半成品板进行通孔加工和外层线路制作，制得成品软硬结合线路板。本申请方法加工盲孔的时候不易发生盲孔击穿，大大的提高了盲孔加工的良率；在蚀刻线路时不易卡板，使得成品良率提高。

Description

软硬结合线路板及其加工方法
技术领域
本申请属于印刷电路板技术领域，具体涉及一种软硬结合线路板及其加工方法。
背景技术
PCB(Printed Circuit Board)，中文名称为印制电路板，又称印刷线路板。印制电路板包括单层板、双层板和多层板。其中，多层板包括多层走线层，每两层之间是介质层。
就介质层的软硬性质不同，线路板包括硬性线路板、软性线路板及软硬结合线路板。一般而言，软硬结合线路板是由软性线路板以及硬性线路板所组合而成的印刷线路板，其兼具有软性线路板的柔性以及硬性线路板的强度。在电子产品的内部空间急剧压缩的情况下，由于软硬板提供了零件连接与组装空间的最大弹性，所以电子产品经常采用软硬板作为其零件载具。
现有的软硬结合线路板的制作方法一般是先对软性芯板进行钻孔以便于在压合后形成相应的盲孔，然后以印刷蚀刻法作成双面基板，并纳入指定的层间中，再经加热、加压并予以粘合。
由于芯板中的介质层厚度较薄，在蚀刻线路时容易褶皱导致卡板报废，使得成品良率降低，并且在进行镭射钻孔的时候对镭射加工的参数要求较高，加工过程中容易出现盲孔击穿等品质问题，导致后续电镀填孔的时候无法将盲孔填起来。
发明内容
(一)要解决的技术问题
鉴于现有技术的上述缺点、不足，本申请提供一种软硬结合线路板及其加工方法。
(二)技术方案
为达到上述目的，本申请采用如下技术方案：
第一方面，本申请实施例提供一种软硬结合线路板的加工方法，所述软硬结合线路板的内层板至少包括柔性的第一芯板和第二芯板，所述第一芯板两侧分别设置有第一铜箔层和第二铜箔层，所述第二芯板的两侧分别设置有第三铜箔层和第四铜箔层，该方法包括：
S10、在所述第二铜箔层和所述第三铜箔层进行图形蚀刻，得到第一内层线路图形；
S20、对所述第一芯板和所述第二芯板通过半固化片粘接，层压得到一次压合板，所述半固化片位于所述第一内层线路图形之间；
S30、在所述一次压合板上加工用于所述第一铜箔层与所述第二铜箔层连接的盲孔和/或用于所述第三铜箔层与所述第四铜箔层连接的盲孔；
S40、在所述第一铜箔层和所述第四铜箔层进行图形蚀刻，得到第二内层线路图形；
S50、将所述一次压合板与外层板层压得到二次压合板，在所述二次压合板上加工用于所述外层板的铜箔层与所述第二铜箔层和/或所述第三铜箔层连接的盲孔，制得半成品板，所述外层板为硬性线路板，
S60、对所述半成品板进行通孔加工和外层线路制作，制得成品软硬结合线路板。
可选地，步骤S10包括：
采用压膜、曝光、显影、蚀刻对所述第二铜箔层和所述第三铜箔层进行内层图形制作；
对所述第一芯板和所述第二芯板进行蚀刻和去膜处理，在芯板上形成第一内层线路图形；
采用自动光学检测设备对所述第一内层线路图形进行检测。
可选地，步骤S30包括：
对所述一次压合板进行棕化处理，在所述一次压合板的铜箔层表面形成棕化膜；
利用激光在所述第一芯板和/或所述第二芯板上钻孔，所钻的孔包括盲孔；
通过电镀填孔对所述盲孔进行填充。
可选地，所述外层板包括第一外层板和第二外层板，所述第一外层板和所述第二外层板分别包括基材层以及至少一个设置于所述基材层表面的铜箔层。
可选地，在所述二次压合板上加工用于所述外层板的铜箔层与所述第二铜箔层和/或所述第三铜箔层连接的盲孔，包括：
在所述第一外层板的铜箔层表面确定需要加工盲孔的位置，在所确定的盲孔加工位置上进行开窗处理以在所述第一外层板上形成第一窗口；利用所述激光对准所述第一窗口并对所述第一外层板的基材层、所述第一外层板与所述一次压合板间的绝缘层进行钻孔处理；和/或
在所述第二外层板的铜箔层表面确定需要加工盲孔的位置，在所确定的盲孔加工位置上进行开窗处理以在所述第二外层板上形成第二窗口；利用所述激光对准所述第二窗口并对所述第二外层板的基材层、所述第二外层板与所述一次压合板间的绝缘层进行钻孔处理。
可选地，步骤S60包括：
根据钻孔资料，使用机械钻孔的方式，在所述半成品板上钻通孔；用化学的方法在所述半成品板上沉积一层铜，电镀以加厚铜层至设计要求，使所述半成品板上的孔金属化；
用正片工艺在所述半成品板上制作外层线路，依次包括外层图形、图形电镀、退膜、外层碱性蚀刻、退锡工序；
进行阻焊层制作、表面处理和成型工序，制得成品软硬结合线路板。
第二方面，本申请实施例提供一种软硬结合线路板，该线路板从上至下分别设置有第一外层板、第一芯板、第二芯板和第二外层板，所述第一外层板和所述第二外层板为硬性线路板，分别包括基材层以及至少一个设置于所述基材层表面的铜箔层；所述第一芯板和所述第二芯板为柔性线路板，所述第一芯板两侧分别设置有第一铜箔层和第二铜箔层，所述第二芯板的两侧分别设置有第三铜箔层和第四铜箔层，该线路板采用如权利要求1至6任意一项所述的加工方法制得。
可选地，所述第一铜箔层与所述第二铜箔层连接的盲孔和/或用于所述第三铜箔层与所述第四铜箔层连接的盲孔的孔径为0.075-0.175mm，孔深与孔径之比小于1。
(三)有益效果
本申请的有益效果是：本申请提出了一种软硬结合线路板的加工方法，软硬结合线路板的内层板至少包括柔性的第一芯板和第二芯板，所述第一芯板两侧分别设置有第一铜箔层和第二铜箔层，所述第二芯板的两侧分别设置有第三铜箔层和第四铜箔层；该方法包括：在第二铜箔层和第三铜箔层进行图形蚀刻，第一芯板和第二芯板层压得到一次压合板；在一次压合板上加工用于第一铜箔层与第二铜箔层连接的盲孔和/或用于第三铜箔层与第四铜箔层连接的盲孔；在第一铜箔层和第四铜箔层进行图形蚀刻；将一次压合板与外层板层压得到二次压合板，在二次压合板上加工用于外层板的铜箔层与第二铜箔层和/或第三铜箔层连接的盲孔，制得半成品板；对半成品板进行通孔加工和外层线路制作，制得成品软硬结合线路板。
本申请方法加工盲孔的时候不易发生盲孔击穿等品质缺陷，大大的提高了盲孔加工的良率，并且在蚀刻线路时不易卡板，提高了成品良率，本申请的方法还可优化生产流程，从而在一定程度上缩短生产的周期。
附图说明
本申请借助于以下附图进行描述：
图1为本申请一个实施例中的软硬结合线路板的加工方法流程示意图；
图2为本申请另一个实施例中的软硬结合线路板的加工方法流程示意图；
图3为本申请另一个实施例中的软硬结合线路板结构示意图。
具体实施方式
为了更好的解释本发明，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本发明作详细描述。可以理解的是，以下所描述的具体的实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合；为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。
实施例一
图1示出了本申请一个实施例中的软硬结合线路板的加工方法流程示意图。软硬结合线路板的内层板至少包括柔性的第一芯板和第二芯板，第一芯板两侧分别设置有第一铜箔层和第二铜箔层，第二芯板的两侧分别设置有第三铜箔层和第四铜箔层，如图1所示，本实施例的软硬结合线路板的加工方法包括：
S10、在第二铜箔层和第三铜箔层进行图形蚀刻，得到第一内层线路图形；
S20、对第一芯板和第二芯板通过半固化片粘接，层压得到一次压合板，半固化片位于第一内层线路图形之间；
S30、在一次压合板上加工用于第一铜箔层与第二铜箔层连接的盲孔和/或用于第三铜箔层与第四铜箔层连接的盲孔；
S40、在第一铜箔层和第四铜箔层进行图形蚀刻，得到第二内层线路图形；
S50、将一次压合板与外层板层压得到二次压合板，在二次压合板上加工用于外层板的铜箔层与第二铜箔层和/或第三铜箔层连接的盲孔，制得半成品板，外层板为硬性线路板，
S60、对半成品板进行通孔加工和外层线路制作，制得成品软硬结合线路板。
本申请方法加工盲孔的时候不易发生盲孔击穿等品质缺陷，大大的提高了盲孔加工的良率，并且在蚀刻线路时不易卡板，提高了成品良率，本申请的方法还可优化生产流程，从而在一定程度上缩短生产的周期。
为了更好地理解本发明，以下对本实施例的各步骤展开说明。
本实施例中，步骤S10包括：
采用压膜、曝光、显影、蚀刻对第二铜箔层和第三铜箔层进行内层图形制作；
对第一芯板和第二芯板进行蚀刻和去膜处理，在芯板上形成第一内层线路图形；
采用自动光学检测设备对第一内层线路图形进行检测。
本实施例中，步骤S30包括：
对一次压合板进行棕化处理，在一次压合板的铜箔层表面形成棕化膜；
利用激光在第一芯板和/或所述第二芯板上钻孔，所钻的孔包括盲孔；
通过电镀填孔对盲孔进行填充，直至填平。
本实施例中，外层板包括第一外层板和第二外层板，第一外层板和第二外层板分别包括基材层以及至少一个设置于基材层表面的铜箔层。
在二次压合板上加工用于外层板的铜箔层与第二铜箔层和/或第三铜箔层连接的盲孔，包括：
在第一外层板的铜箔层表面确定需要加工盲孔的位置，在所确定的盲孔加工位置上进行开窗处理以在第一外层板上形成第一窗口；利用激光对准第一窗口并对第一外层板的基材层、第一外层板与一次压合板间的绝缘层进行钻孔处理；和/或
在第二外层板的铜箔层表面确定需要加工盲孔的位置，在所确定的盲孔加工位置上进行开窗处理以在第二外层板上形成第二窗口；利用激光对准所述第二窗口并对第二外层板的基材层、第二外层板与一次压合板间的绝缘层进行钻孔处理。
本实施例中，步骤S60包括：
根据钻孔资料，使用机械钻孔的方式，在半成品板上钻通孔；用化学的方法在半成品板上沉积一层铜，电镀以加厚铜层至设计要求，使半成品板上的孔金属化；
用正片工艺在所述半成品板上制作外层线路，依次包括外层图形、图形电镀、退膜、外层碱性蚀刻、退锡工序；
进行阻焊层制作、表面处理和成型工序，制得成品软硬结合线路板。
实施例二
图2为本申请另一个实施例中的软硬结合线路板的加工方法流程示意图，如图2所示，该方法包括：
S1、L2-L3层、L4-L5层开料：按设计要求的拼板尺寸开出L2-L3芯板、L4-L5芯板。可以理解地，将L2-L3芯板的铜箔层依次定义为L2铜箔层、L3铜箔层，L4-L5芯板的铜箔层依次定义为L4铜箔层和L5铜箔层。L2-L3芯板、L4-L5芯板为柔性线路板，柔性基材为聚酰亚胺(PI)。
S2、钻定位孔：在L2-L3芯板、L4-L5芯板上钻定位孔，以使其在加工时可被稳固地定位。
S3、蚀刻L3、L4层线路：
采用压膜、曝光、显影、蚀刻对L3铜箔层和L4铜箔层进行内层图形制作；
对第一芯板和第二芯板进行蚀刻和去膜处理，在芯板上形成第一内层线路图形；
采用自动光学检测设备对所述第一内层线路图形进行检测。
S4、贴覆盖膜：在L3、L4层线路上贴覆盖膜，进行压合。本实施例中覆盖膜为聚酰亚胺覆盖膜。
S5、一次压合：将L2-L3芯板、半固化片、L4-L5芯板按顺序叠放且半固化片位于L3层和L4层线路之间，并进行层压处理形成四层印制线路板。
S6、棕化：对一次压合板进行棕化处理，在一次压合板的铜箔层表面，即L2铜箔层、L5铜箔层形成棕化膜。
S7、镭射钻孔
通过激光钻L2层与L3层连接的盲孔和L4层与L5层连接连接的盲孔。
S8、钻孔
钻孔包括钻线路的对位孔以及导通孔。导通孔用来通过镀铜的方式，最终实现不同铜箔层的线路导通。
S9、电镀填孔：通过电镀填孔，将盲孔通过电镀填平，将步骤S8中钻出来的导通孔孔壁镀上一层铜。
S10、蚀刻L2、L5层线路
采用压膜、曝光、显影、蚀刻对L2铜箔层和L5铜箔层进行图形制作；
对一次压合板进行蚀刻和去膜处理，在L2铜箔层和L5铜箔层上形成第二内层线路图形；
采用自动光学检测设备对第二内层线路图形进行检测。
S11、L1、L6层开料：按设计要求的拼板尺寸开出L1层芯板、L6层芯板。本实施例中，L1层芯板、L6层芯板为硬性线路板，分别包括基材层以及一个设置于基材层表面的铜箔层。本实施例中分别称为第一铜箔层和第六铜箔层。
S12、L1、L6层蚀刻单面铜
本实施例中，基板包括三层，中间层是FR-4环氧玻璃布层压板，上下两层为铜箔，蚀刻单面铜就是把基板的一面铜全部蚀刻掉，保留另外一面铜，得到单面覆铜的基板。
S13、L1、L6层钻定位孔：在L1层芯板、L6层芯板上钻定位孔，以使其在加工时可被稳固地定位。
S14、二次压合：将L1层芯板、一次压合板、L6层芯板层叠设置，各层之间设有半固化片，然后进行真空高温压合，将各层压合为一体，形成二次压合板。
S15、棕化：对二次压合板进行棕化处理，在二次压合板的铜箔层、即第一铜箔层和第六铜箔层表面形成棕化膜。
S16、镭射钻孔和钻孔
在L1层和L6层通过激光钻盲孔，以及钻线路的对位孔以及导通孔。S17、电镀填孔：在半成品板的所有孔壁上通过化学反应的方式沉积一层薄铜，为后面的全板电镀提供基础，背光测试10级，孔中的沉铜厚度为10-20μm。全板电镀：根据电化学反应的机理，在沉铜的基础上电镀上一层铜，以加厚铜层。
S18、蚀刻外层线路：采用正片工艺在多层生产板上制作外层线路，依次包括外层图形、图形电镀、退膜、外层碱性蚀刻、退锡工序。
S19、阻焊等后工序，包括：
通过在半成品板外层制作绿油层并丝印字符，绿油厚度为：10-50μm，从而可以使线路板在后续的使用过程中可以减少环境变化对其的影响；
表面处理(有铅喷锡)：将半成品板浸入熔融状态的焊料，再通过热风将表面及金属化孔内多余的焊料吹掉，从而得到一个平滑的、均匀的、光亮的焊料层。表面锡层的厚度为1μm，孔内锡厚为10μm；
成型：根据现有技术并按设计要求锣外形，外型公差+/-0.05mm，制得成品板；
电测试：测试成品板的电气导通性能，此板使用测试方法为飞针测试。
图3为本申请另一个实施例中的软硬结合线路板结构示意图，如图3所示，本实施例中制得的软硬结合线路板包括左中右三部分，中间部分为硬板，左右两部分是软板，其中的数字表示厚度，单位为微米(um)。
L2-L3芯板中L2铜箔层、L3铜箔层之间基层材料和覆盖膜(Coverlay)为聚酰亚胺(PI)，覆盖膜通过粘合剂(Adhesive)覆于铜箔蚀有线路的一面。钻盲孔后进行沉铜和板面电镀(Panel plating)，形成板面电镀层。
内层板之间、内层板和外层板之间的为半固化片(Prepreg，缩写为PP)。L1层和L6层外分别是阻焊层和电磁膜(EMI)。
本实施例所述的加工方法中，L2-L3，L4-L5层在蚀刻线路的时候都只蚀刻单面线路(蚀刻L3、L4层线路，保留L2、L5层铜面)，然后进行一次压合得到L2-L5的四层板，棕化后再进行镭射钻孔以及蚀刻L2、L5层线路。加工L2-L3层、L4-L5层的盲孔时，由原来的单独加工L2-L3层、L4-L5层盲孔再压合改为现在的先压合L2-L3与L4-L5，然后再加工盲孔，先压合之后L3和L4之间有PP作为介质层起到良好的支撑作用，同时提高了板子的硬度，这样在加工盲孔的时候就不易发生盲孔击穿等品质缺陷，大大的提高了盲孔加工的良率。在蚀刻L2、L5层线路时，由于有PP作为介质层起到良好的支撑作用，不易卡板，提高了成品良率。
然后与L1、L6、PP进行二次压合得到L1-L6的六层板，棕化后进行镭射钻孔，然后钻通孔，进行电镀填孔，蚀刻外层线路，最后进行阻焊、表面处理等后续工序的加工。采用本实施例所述的加工方法，优化了生产流程，在一定程度上缩短了生产的周期。
本申请第二方面提出了一种软硬结合线路板，该线路板从上至下分别设置有第一外层板、第一芯板、第二芯板和第二外层板，第一外层板和第二外层板为硬性线路板，分别包括基材层以及至少一个设置于基材层表面的铜箔层；第一芯板和第二芯板为柔性线路板，第一芯板两侧分别设置有第一铜箔层和第二铜箔层，第二芯板的两侧分别设置有第三铜箔层和第四铜箔层，该线路板采用如上任意一项实施例中所述的软硬结合线路板的加工方法制得。
在一些实施例中，第一铜箔层与第二铜箔层连接的盲孔和/或用于第三铜箔层与第四铜箔层连接的盲孔的孔径为0.075-0.175mm，孔深与孔径之比小于1。
应当注意的是，在权利要求中，不应将位于括号之间的任何附图标记理解成对权利要求的限制。词语“包含”不排除存在未列在权利要求中的部件或步骤。位于部件之前的词语“一”或“一个”不排除存在多个这样的部件。本发明可以借助于包括有若干不同部件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。词语第一、第二、第三等的使用，仅是为了表述方便，而不表示任何顺序。可将这些词语理解为部件名称的一部分。
此外，需要说明的是，在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述，是指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域的技术人员在得知了基本创造性概念后，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，权利要求应该解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种修改和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也应该包含这些修改和变型在内。

Claims (8)

1.一种软硬结合线路板的加工方法，所述软硬结合线路板的内层板至少包括柔性的第一芯板和第二芯板，所述第一芯板两侧分别设置有第一铜箔层和第二铜箔层，所述第二芯板的两侧分别设置有第三铜箔层和第四铜箔层，其特征在于，该方法包括：
S10、在所述第二铜箔层和所述第三铜箔层进行图形蚀刻，得到第一内层线路图形；
S20、对所述第一芯板和所述第二芯板通过半固化片粘接，层压得到一次压合板，所述半固化片位于所述第一内层线路图形之间；
S30、在所述一次压合板上加工用于所述第一铜箔层与所述第二铜箔层连接的盲孔和/或用于所述第三铜箔层与所述第四铜箔层连接的盲孔；
S40、在所述第一铜箔层和所述第四铜箔层进行图形蚀刻，得到第二内层线路图形；
S50、将所述一次压合板与外层板层压得到二次压合板，在所述二次压合板上加工用于所述外层板的铜箔层与所述第二铜箔层和/或所述第三铜箔层连接的盲孔，制得半成品板，所述外层板为硬性线路板，
S60、对所述半成品板进行通孔加工和外层线路制作，制得成品软硬结合线路板。
2.根据权利要求1所述的软硬结合线路板的加工方法，其特征在于，步骤S10包括：
采用压膜、曝光、显影、蚀刻对所述第二铜箔层和所述第三铜箔层进行内层图形制作；
对所述第一芯板和所述第二芯板进行蚀刻和去膜处理，在芯板上形成第一内层线路图形；
采用自动光学检测设备对所述第一内层线路图形进行检测。
3.根据权利要求1所述的软硬结合线路板的加工方法，其特征在于，步骤S30包括：
对所述一次压合板进行棕化处理，在所述一次压合板的铜箔层表面形成棕化膜；
利用激光在所述第一芯板和/或所述第二芯板上钻孔，所钻的孔包括盲孔；
通过电镀填孔对所述盲孔进行填充。
4.根据权利要求1所述的软硬结合线路板的加工方法，其特征在于，所述外层板包括第一外层板和第二外层板，所述第一外层板和所述第二外层板分别包括基材层以及至少一个设置于所述基材层表面的铜箔层。
5.根据权利要求4所述的软硬结合线路板的加工方法，其特征在于，在所述二次压合板上加工用于所述外层板的铜箔层与所述第二铜箔层和/或所述第三铜箔层连接的盲孔，包括：
在所述第一外层板的铜箔层表面确定需要加工盲孔的位置，在所确定的盲孔加工位置上进行开窗处理以在所述第一外层板上形成第一窗口；利用所述激光对准所述第一窗口并对所述第一外层板的基材层、所述第一外层板与所述一次压合板间的绝缘层进行钻孔处理；和/或
在所述第二外层板的铜箔层表面确定需要加工盲孔的位置，在所确定的盲孔加工位置上进行开窗处理以在所述第二外层板上形成第二窗口；利用所述激光对准所述第二窗口并对所述第二外层板的基材层、所述第二外层板与所述一次压合板间的绝缘层进行钻孔处理。
6.根据权利要求1所述的软硬结合线路板的加工方法，其特征在于，步骤S60包括：
根据钻孔资料，使用机械钻孔的方式，在所述半成品板上钻通孔；用化学的方法在所述半成品板上沉积一层铜，电镀以加厚铜层至设计要求，使所述半成品板上的孔金属化；
用正片工艺在所述半成品板上制作外层线路，依次包括外层图形、图形电镀、退膜、外层碱性蚀刻、退锡工序；
进行阻焊层制作、表面处理和成型工序，制得成品软硬结合线路板。
7.一种软硬结合线路板，其特征在于，该线路板从上至下分别设置有第一外层板、第一芯板、第二芯板和第二外层板，所述第一外层板和所述第二外层板为硬性线路板，分别包括基材层以及至少一个设置于所述基材层表面的铜箔层；所述第一芯板和所述第二芯板为柔性线路板，所述第一芯板两侧分别设置有第一铜箔层和第二铜箔层，所述第二芯板的两侧分别设置有第三铜箔层和第四铜箔层，该线路板采用如权利要求1至6任意一项所述的加工方法制得。
8.根据权利要求7所述的软硬结合线路板，其特征在于，所述第一铜箔层与所述第二铜箔层连接的盲孔和/或用于所述第三铜箔层与所述第四铜箔层连接的盲孔的孔径为0.075-0.175mm，孔深与孔径之比小于1。
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