CN117042339A - 软硬结合板及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及线路板技术领域，公开了一种软硬结合板及其制作方法。所述软硬结合板制作方法包括：提供待压合的软板和硬板，软板和硬板上均设有销钉孔，软板包括相连接的软板区和软硬结合区，软硬结合区用于与硬板连接；提供覆盖膜并在覆盖膜上钻设销钉孔；提供介质胶层并在介质胶层上钻设销钉孔；叠合硬板、介质胶层、覆盖膜和软板，使各层的销钉孔对准并利用销钉进行铆合固定；压合硬板、介质胶层、覆盖膜和软板；去除与软板区相对的硬板和介质胶层。本申请提供的软硬结合板及其制作方法，解决了相关技术中因软硬结合板制作流程复杂而导致的生产率和产品良率低的技术问题。

Description

软硬结合板及其制作方法

技术领域

本申请涉及线路板技术领域，尤其涉及一种软硬结合板及其制作方法。

背景技术

软硬结合板是将柔性线路板与硬性线路板通过压合等工序组合在一起，形成的同时具有柔性线路板与硬性线路板特性的线路板。

现有软硬结合板生产制造通常需要经过多道压合工序，制作工艺复杂且流程繁琐，导致其生产效率低且影响产品良率。

发明内容

本申请的目的在于提供一种软硬结合板及其制作方法，用于解决现有软硬结合板制作流程复杂而导致生产率和产品良率低的技术问题。

第一方面，本申请提供一种软硬结合板制作方法，包括：

提供待压合的软板和硬板，所述软板和硬板上均设有销钉孔，所述软板包括相连接的软板区和软硬结合区，所述软硬结合区用于与所述硬板连接；

提供覆盖膜并在所述覆盖膜上钻设销钉孔；

提供介质胶层并在所述介质胶层上钻设销钉孔；

叠合所述硬板、所述介质胶层、所述覆盖膜和所述软板，使各层的所述销钉孔对准并利用销钉进行铆合固定；

压合所述硬板、所述介质胶层、所述覆盖膜和所述软板；

去除与所述软板区相对的所述硬板和所述介质胶层。

在一实施例中，所述介质胶层包括与所述软板区相对的开窗区和与所述软硬结合区相对的压合区，并且所述介质胶层包括PP层和PET层，在叠合所述硬板、所述介质胶层、所述覆盖膜和所述软板之前，所述软硬结合板制作方法还包括：去除所述压合区的所述PET层。

在一实施例中，所述去除所述压合区的所述PET层包括：

在所述介质胶层上制作切槽，所述切槽围绕所述开窗区且至少贯穿所述PET层；

撕除所述压合区内的所述PET层。

在一实施例中，所述PET层的厚度为10μm-20μm。

在一实施例中，压合所述硬板、所述介质胶层、所述覆盖膜和所述软板包括：利用传压机压合所述硬板、所述介质胶层、所述覆盖膜和所述软板，所述传压机的压力面积值设定为所述软板与所述硬板压合面积的1.2-1.5倍。

在一实施例中，所述切槽还贯穿部分所述PP层。

在一实施例中，所述软板上设置四个销钉孔并且四个所述销钉孔分布于所述软板的四角，其中一个所述销钉孔和与其相邻的一个所述销钉孔的圆心的连线与所述软板的任意侧边均不平行。

在一实施例中，所述销钉孔的内径为4mm-5mm。

在一实施例中，所述提供待压合的软板和硬板包括：

提供软板芯板，在所述软板芯板上制作软板线路、销钉孔和定位孔以形成所述软板；

根据所述软板上的定位孔测定所述软板的涨缩数据；

提供硬板芯板，根据所述软板的涨缩数据在所述硬板芯板上制作硬板线路和销钉孔以形成所述硬板。

本申请提供软硬结合板制作方法，通过预先制作软板、硬板、覆盖膜和介质胶层，并在各层上设置用于对位和固定的销钉孔，可以实现通过一次压合步骤完成软板与覆盖膜及软板与硬板的结合，如此，通过优化压合流程、减少压合次数，有效提高了软硬结合板的生产效率，并且能够改善因压合出现涨缩误差而引起的层偏问题。

第二方面，本申请提供一种软硬结合板，利用第一方面中的软硬结合板制作方法制作而成。

本申请提供的软硬结合板，通过改进制作流程，减少中间压合次数，显著改善了成品板中软板与硬板之间的层偏问题，产品质量较高。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的软硬结合板制作方法的流程图之一；

图2为本申请实施例提供的软硬结合板制作方法的流程图之二；

图3为本申请实施例提供的软硬结合板制作方法的流程图之三；

图4为本申请实施例提供的软硬结合板的结构图；

图5为图4所示软硬结合板中软板的结构示意图；

图6为图4所示软硬结合板各层叠合前的结构示意图；

图7为图4所示软硬结合板各层叠合后的结构示意图。

主要元件符号说明：

1、软板；2、硬板；3、销钉孔；4、覆盖膜；5、介质胶层；51、PP层；52、PET层。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

需说明的是，当部件被称为“固定于”或“设置于”另一个部件，它可以是直接或者间接位于该另一个部件上。当一个部件被称为是“连接于”另一个部件，它可以是直接或者间接连接至该另一个部件上。术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对专利的限制。术语“第一”、“第二”仅用于便于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明技术特征的数量。“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请说明书中描述的参考“一个实施例”、“一些实施例”或“实施例”意味着在本申请的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此，在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例，而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”，除非是以其他方式另外特别强调。此外，在一个或多个实施例中，可以以任何合适的方式组合特定的特征、结构或特性。

第一方面，本申请提供一种软硬结合板制作方法。

参照图1、图4和图5，本实施例提供的软硬结合板制作方法包括以下步骤：

S100、提供待压合的软板1和硬板2，软板1和硬板2上均设有销钉孔3，软板1包括相连接的软板区(如图4中A所示区域)和软硬结合区(如图4中B所示区域)，软硬结合区用于与硬板2连接。

软板1和硬板2均包括线路区域和围绕线路区域设置的废料区域，销钉孔3设置于废料区域内。

软板1的软硬结合区即软板1与硬板2的压合连接区域，在成品软硬结合板中，软板区暴露于硬板2之外，软硬结合区被压合于多层硬板2之间。

S200、提供覆盖膜4并在覆盖膜4上钻设销钉孔3。

覆盖膜4需要设置于软板1表面，用于保护软板1上的线路不被污染，以及保护软板1上铜箔不被氧化和腐蚀。

可以理解，覆盖膜4的开料尺寸与软板1尺寸一致。

S300、提供介质胶层5并在介质胶层5上钻设销钉孔3。

介质胶层5需要设置于软板1与硬板2之间，通常由纤维增强材料和树脂基质组成，用于实现软板1与硬板2的粘合连接以及层间绝缘。

可以理解，介质胶层5的开料尺寸与软板1尺寸一致。此外，各膜层结构通常以卷材形式进行收纳，开料时可以按照设计要求分切成片料。

S400、叠合硬板2、介质胶层5、覆盖膜4和软板1，使各层的销钉孔3对准并利用销钉进行铆合固定。

具体地，将硬板2、介质胶层5、覆盖膜4和软板1按照压合一定次序对位叠好，并将销钉孔3套入铆钉机(例如热熔机)的销钉上以使各层铆合固定。

可以理解，硬板2、介质胶层5、覆盖膜4和软板1上设置销钉孔3的数量、大小和位置均一致。以及，同一层上的多个销钉孔3定距设置，避免存在拉伸，以确保能够正常使用。

S500、压合硬板2、介质胶层5、覆盖膜4和软板1。

在高温高压条件下，介质胶层5熔融并填充软板1和硬板2上的图形，降温固化后将各层粘合在一起。

S600、去除与软板区相对的硬板2和介质胶层5。

去除软板区上覆盖的硬板2和介质胶层5后，可以露出软板区并形成软结合板。具体地，可以采用控深锣的方式去除硬板2，并且控深时需要避免锣伤软板1。

本申请提供软硬结合板制作方法，通过预先制作软板1、硬板2、覆盖膜4和介质胶层5，并在各层上设置用于对位和固定的销钉孔3，可以实现通过一次压合步骤完成软板1与覆盖膜4及软板1与硬板2的结合，如此，通过优化压合流程、减少压合次数，有效提高了软硬结合板的生产效率，并且能够改善因压合出现涨缩误差而引起的层偏问题。

此外，通过减少压合次数，还能节约压合过程必须的治具、缓材、假贴设备、快压设备、烘箱的投入，降低软硬结合板的生产成本。

本实施例提供的方案中，如图6和图7所示，介质胶层5包括与软板区相对的开窗区(如图6中C所示区域)和与软硬结合区相对的压合区(如图6中D所示区域)，并且介质胶层5包括PP层51和PET层52，在叠合硬板2、介质胶层5、覆盖膜4与软板1之前，软硬结合板制作方法还包括：去除压合区的PET层52。

需要说明的是，上述“相对”的含义可以理解为：介质胶层5投影于软板1上时，开窗区与软板区重叠，压合区与软硬结合区重叠。

PP层51是一种未完全固化的树脂，在高温高压下具有流动性，起类似胶水的作用且用于连接粘合软板1和硬板2。

PET层52是贴合在PP层51上的离型膜，用于隔离软板区处软板1和硬板2，防止压合过程中软板区的硬板2会通过PP层51粘合在软板1上，以方便后续去除软板区对应的硬板2，也就是方便硬板2揭盖。

去除压合区PET层52、保留开窗区的PET层52，能够使软硬结合区的软板1和硬板2通过PP层51紧密连接，而使软板区的软板1和硬板2保持分离状态，从而有利于降低后续硬板2揭盖难度，提升软硬结合板产品良率。需要说明的是，PET层52朝向覆盖膜4和软板1设置，PP层51朝向硬板2设置，硬板2揭盖时，能够同步去除软板区对应的PP层51。

本实施例提供的方案中，如图2、图6和图7所示，去除压合区的PET层52包括：

S11、在介质胶层5上制作切槽，切槽围绕开窗区且至少贯穿PET层52。

切槽可以通过激光控深切割的方式制作而成。可以理解，在一些实施例中，切槽还可以穿过PET层52，并穿过PP层51一定深度。

S12、撕除压合区内的PET层52。

具体地，切槽的位置对应于软板1和硬板2的交接处，切槽的深度不小于PET层52的厚度，围绕开窗区设置切槽，能够切断开窗区内与压合区内PET层52的连接，从而可以轻松撕除压合区内的PET层52。

本实施例提供的方案中，PET层52的厚度为10μm-20μm。

软板1和硬板2压合时，对应开窗区的PET层52保留、压合区的PET层52撕除，若PET层52厚度过小，则无法有效分离开窗区处的软板1和硬板2，若PET厚度过大，则贴合PET层52处容易出现凸起而导致压合不良。采用上述设计，PET层52厚度设计合理，PET层52能够正常作用，有利于提升软硬结合板产品良率。

本实施例提供的方案中，压合硬板2、介质胶层5、覆盖膜4和软板1包括：利用传压机压合硬板2、介质胶层5、覆盖膜4和软板1，传压机的压力面积值设定为软板1与硬板2压合面积的1.2-1.5倍。软板1和硬板2压合时，压合面积以其中一者为准即可，不用多板叠加。

传压机的压力通常根据介质胶层5的压力参数进行设定，例如传统PP层51的压力参数设定为15kg/cm²-35kg/cm²，传压机的压力需要在此数据基础上乘以压合面积的系数。

采用上述设计，能够保证压合效果并避免出现欠压。

压合需要在高温高压下进行，并且压合完成后，需要进行降压冷却，除压力面积参数外，传压机的工作参数还包括温度、时长、升温降温速率等。可选的，在一实施例中，传压机恒温段时长为60min-120min，升温段起始温度为40℃，升温速率为2℃/min-4℃/min，降温速率4℃/min-8℃/min，压合压力设定为PP层51对应TG值的1/3，压力面积值为软硬板2实际压合面积的1.4倍。

此外，传压机内还需要设置压合缓冲材为待压合板提供保护。缓冲材的类型不唯一，例如可以为PE膜和铝片的组合，PACO PAD、PACO PLUS和铝片的组合，三合一和铝片的组合，此部分可以参考现有缓冲材设计，在此不作赘述。

在一实施例提供的方案中，切槽还贯穿部分PP层51。

具体地，利用控深锣的方式切断软板1和硬板2交接处的PP层51的树脂材料。

硬板2揭盖时，需要同步撕除介质胶层5，预先切断PET层52和部分PP层51，有利于降低后续硬板2揭盖难度，提升软硬结合板产品良率。

需要说明的是，切槽仅贯穿部分PP层51，以避免介质胶层5在揭盖流程前发生断裂。

在一实施例提供的方案中，如图5所示，软板1上设置四个销钉孔3并且四个销钉孔3分布于软板1的四角，其中一个销钉孔3和与其相邻的一个销钉孔3的圆心的连线与软板1的任意侧边均不平行。

具体地，如图5所示，软板1包括第一侧边1a、第二侧边1b、第三侧边1c和第四侧边1d，软板1四角分别设置第一销钉孔3a、第二销钉孔3b、第三销钉孔3c和第四销钉孔3d。其中，第一销钉孔3a和第二销钉孔3b到第二侧边1b的距离一致，第二销钉孔3b和第三销钉孔3c到第三侧边1c的距离一致，第三销钉孔3c和第四销钉孔3d到第四侧边1d的距离一致，而第四销钉孔3d相较于第一销钉孔3a朝向第三侧边1c偏离3mm-5mm。可以理解，在一些实施例中，第四销钉孔3d还可相较于第一销钉孔3a朝向第一侧边1a偏离，或相较于第三销钉孔3c朝向第二侧边1b或第四侧边1d偏离。

销钉孔3采用防反设计，能够避免软板1和硬板2叠合错误，从而有降低压合难度并提升软硬结合板产品良率。

需要说明的是，软板1、硬板2、覆盖膜4和介质胶层5上销钉孔3设置一致，软板1上销钉孔3采用防反设计，默认其他层上也如此设置。

在一实施例提供的方案中，销钉孔3的内径为4mm-5mm。

采用上述设计，销钉孔3尺寸设计合理，使用方便且不影响板材质量。

在一实施例提供的方案中，销钉孔3采用机械钻孔或激光刻蚀的方式制作而成。

在一实施例提供的方案中，步骤S100中，可以提供成品软板1和硬板2，或者，也可以提供基材加工制作形成软板1和硬板2。其中，如图3和图4所示，制作软板1和硬板2的具体步骤如下：

S101、提供软板芯板，在软板芯板上制作软板线路、销钉孔3和定位孔以形成软板1。

定位孔的数量为多个，其内径可以为1.0mm-2.0mm。

软板1制作包括常规的开料、内层处理、贴干膜、曝光显影、刻蚀线路、褪膜、AOI检测、棕化、组合、传压等步骤。此外，销钉孔3和定位孔可以同步制作。

S102、根据软板1上的定位孔测定软板1的涨缩数据。

具体地，可以使用X-Ray打靶机测定涨缩，也可以使用三次元或者二次元设备测定涨缩。测定涨缩时，需要抓取软板1层上的多个定位孔并测距，根据测距与原始设计的定距进行对比得出涨缩系数。

S103、提供硬板芯板，根据软板1的涨缩数据在硬板芯板上制作硬板线路和销钉孔3以形成硬板2。

根据涨缩系数，对硬板2进行拉伸补偿。

硬板2制作包括常规的开料、内层处理、贴干膜、曝光显影、刻蚀线路、褪膜、AOI检测、棕化、组合、传压等步骤。此外，除销钉孔3外，硬板芯板上还需要制作定位孔，以方便后续对位或进行AOI检测。

软板1制作时需要经过压合步骤，并且受温度和压力的影响，板材经压合后会出现涨缩。测定软板1的涨缩数据并根据软板1的涨缩数据制作硬板2的线路，有利于提升软板1与硬板2之间的对准度，从而提升软硬结合板的产品质量。此外，本申请提供的制作方法，采用一次压合流程同时压合了软板1与覆盖膜4以及软板1与硬板2，相较于常规制作流程省去一次覆盖膜4的压合步骤，从而在制作硬板2时，仅需要测定软板1的涨缩数据即可，一方面由于软板1涨缩误差相对较小，硬板2对应的拉伸补偿也较小，有利于改善软板1和硬板2的层偏，将软板1和硬板2压合后层间对准度控制在预设范围，另一方面，能够简化软硬结合板制作流程，减少制作过程产生的工业垃圾并降低制作成本。

以下以一具体实施例对压合次数对层偏的影响进行说明。

设定软板1芯板自身和压合覆盖膜4的涨缩系数均为-0.4‰-0.4‰。传统制作方法中，需要先压合软板1和覆盖膜4，而后再压合软板1与硬板2，基于此，软板1和硬板2压合前，需要获取软板1芯板自身的涨缩系数和压覆盖膜4的涨缩系数，并且经两次测定后获得的叠加的涨缩数据为-0.8‰-0.8‰，对应的，硬板2的拉伸补偿为-0.8‰-0.8‰。本申请提供的制作方法中，采用一次压合流程同时压合了软板1与覆盖膜4以及软板1与硬板2，基于此，软板1和硬板2压合前，仅需要获取软板1芯板自身的涨缩系数，也就是-0.4‰-0.4‰，对应的，硬板2的拉伸补偿为-0.4‰-0.4‰。可以理解，涨缩系数越大，对应的拉伸补偿越大，在压合时层偏精度管控越差。

此外，压合过程中，压合设备可能存在压力不均衡的问题，并且压力不均衡会导致待压合芯板或膜层各处的涨缩不一致。减小压合次数还能够解决因涨缩不一致而引起的硬板2拉伸补偿设计不一致的问题，从而降低硬板2制作难度并提升产品质量。

需要说明的是，本申请提供的软硬结合板的制作方法还可以用于压合铜箔与软板1，并且由于铜箔在压合后制作外层线路，没有内层线路的的对位要求，也不存在因涨缩而引起的层偏问题，从而压合前无需测定软板1的涨缩数据。

本实施例提供的方案中，压合软板1和硬板2前，还可以对软板1和硬板2做棕化处理，通过在板面沉积金属键和有机薄膜以提升软板1和硬板2表面的粗糙度，进而提升软板1与硬板2的层间结合力。棕化的线速要求设计为2m/min-3.5m/min。

综上，本申请提供的软硬结合板制作方法，通过预先制作软板1、硬板2、覆盖膜4和介质胶层5，并在各层上设置用于对位和固定的销钉孔3，可以实现通过一次压合步骤完成软板1与覆盖膜4及软板1与硬板2的结合，一方面，通过优化压合流程，有效提高了软硬结合板的生产效率，另一方面，通过减少压合次数，能够将软板1和硬板2压合后层间对准度控制在预设范围，改善因压合出现涨缩误差而引起的层偏问题。

第二方面，本申请提供一种软硬结合板，采用第一方面中的制作方法制作而成。

本申请提供的软硬结合板，通过改进制作流程，减少中间压合次数，显著改善了成品板中软板1与硬板2之间的层偏问题，产品质量较高。

以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种软硬结合板制作方法，其特征在于，包括：

提供待压合的软板和硬板，所述软板和硬板上均设有销钉孔，所述软板包括相连接的软板区和软硬结合区，所述软硬结合区用于与所述硬板连接；

提供覆盖膜并在所述覆盖膜上钻设销钉孔；

提供介质胶层并在所述介质胶层上钻设销钉孔；

叠合所述硬板、所述介质胶层、所述覆盖膜和所述软板，使各层的所述销钉孔对准并利用销钉进行铆合固定；

压合所述硬板、所述介质胶层、所述覆盖膜和所述软板；

去除与所述软板区相对的所述硬板和所述介质胶层。

2.根据权利要求1所述的软硬结合板制作方法，其特征在于，所述介质胶层包括与所述软板区相对的开窗区和与所述软硬结合区相对的压合区，并且所述介质胶层包括PP层和PET层，在叠合所述硬板、所述介质胶层、所述覆盖膜和所述软板之前，所述软硬结合板制作方法还包括：去除所述压合区的所述PET层。

3.根据权利要求2所述的软硬结合板制作方法，其特征在于，所述去除所述压合区的所述PET层包括：

在所述介质胶层上制作切槽，所述切槽围绕所述开窗区且至少贯穿所述PET层；

撕除所述压合区内的所述PET层。

4.根据权利要求3所述的软硬结合板制作方法，其特征在于，所述PET层的厚度为10μm-20μm。

5.根据权利要求3所述的软硬结合板制作方法，其特征在于，压合所述硬板、所述介质胶层、所述覆盖膜和所述软板包括：利用传压机压合所述硬板、所述介质胶层、所述覆盖膜和所述软板，所述传压机的压力面积值设定为所述软板与所述硬板压合面积的1.2-1.5倍。

6.根据权利要求3所述的软硬结合板制作方法，其特征在于，所述切槽还贯穿部分所述PP层。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的软硬结合板制作方法，其特征在于，所述软板上设置四个销钉孔并且四个所述销钉孔分布于所述软板的四角，其中一个所述销钉孔和与其相邻的一个所述销钉孔的圆心的连线与所述软板的任意侧边均不平行。

8.根据权利要求1-6中任一项所述的软硬结合板制作方法，其特征在于，所述销钉孔的内径为4mm-5mm。

9.根据权利要求1-6中任一项所述的软硬结合板制作方法，其特征在于，所述提供待压合的软板和硬板包括：

提供软板芯板，在所述软板芯板上制作软板线路、销钉孔和定位孔以形成所述软板；

根据所述软板上的定位孔测定所述软板的涨缩数据；

提供硬板芯板，根据所述软板的涨缩数据在所述硬板芯板上制作硬板线路和销钉孔以形成所述硬板。

10.一种软硬结合板，其特征在于，利用权利要求1-9中任一项所述的软硬结合板制作方法制作而成。