一种改善FPC板Air-gap结构粘结的方法与流程

文档序号:26358755发布日期:2021-08-20 20:34阅读:935来源:国知局

本发明涉及印制线路板制作技术领域,具体涉及一种改善fpc板air-gap结构粘结的方法。



背景技术:

软硬结合板又称软硬结合板,由刚性硬板和挠性软板有选择地层压在一起组成,其结构紧密,以金属化孔形成导电连接。软硬结合板兼顾了常规硬板的规则和韧性以及软板的灵活和柔性,既可以对折,弯曲,减少空间,达到立体动态组装的要求,又可以焊接复杂的元器件,减小电气及信号传输损耗,确保其完整性。随着智能设备向高集成化,轻量化,小型化方向发展,对软硬结合板的制作工艺要求越来越高。多层软板的软硬结合板逐渐成为印刷电路板的重要部分,这种产品的优点表现为能节约更多的设计空间、减少组装、信号传输更快、更稳定等。

多层软板的软硬结合板有两种叠构,一种为软板弯折部分只是有覆盖膜保护住,而多张软板之间没有压合在一起,称之为air-gap(即空气层),另一种为软板弯折部分不仅有覆盖膜保护住,且多张软板之间压合在一起,称之为非ari-gap(无空气层)。

现有内层软板的生产工艺流程包括:软板芯板开料→内层图形→内层蚀刻→内层aoi→软板棕化→覆盖膜开窗→贴保护膜→快速压合→烘板→软板打铆钉孔→软板棕化→两软板芯板层压→打靶位孔→内层钻孔→ope冲孔→内层aoi→贴保护胶带→快速压合→软板棕化。

针对上述中多张软板之间存在air-gap结构的技术方案,按原有的内层软板工艺流程生产,多张软板通过一次压合而成内层软板,两软板上的覆盖膜均向中心受力且因其本身表面张力等因素的影响,致使两张覆盖膜在压合时相互靠近,从而使多层软板区容易出现粘结不易分离的问题,软板粘结到一起降低了软板区的可弯折性,增加了弯折力,降低了软硬结合板的使用寿命,且在两张软板间层叠多张对应软板区域开窗后的不流胶pp进行一次压合时,因不流胶pp中间的开窗落差大导致压合受力不均匀,压合后容易出现板凹陷、分层、爆板等品质问题,影响良品率。



技术实现要素:

本发明针对上述现有的技术缺陷,提供一种改善fpc板air-gap结构粘结的方法,通过优化工艺流程,采用两次压合来形成内层软板和在压合前先释放了覆盖膜的表面张力,解决了air-gap型多层软硬结合板软板区粘结的问题,提升软板区的可弯折性,提升了软硬结合板的使用寿命,并提高了压合后的品质和良品率。

为了解决上述技术问题,本发明提供了一种改善fpc板air-gap结构粘结的方法,包括以下步骤:

s1、分别在至少两张软板芯板上制作内层线路;所述软板芯板包括软板区域和软硬结合区域;

s2、在软板芯板上的软板区域对位贴合覆盖膜;

s3、根据软板芯板的尺寸开出不流胶pp,并在不流胶pp上对应软板区域处进行开窗;

s4、分别在所有软板芯板的两表面上对位压合一张不流胶pp,形成内层子板;其中,不流胶pp上的开窗与软板芯板上的软板区域上下对应,以露出覆盖膜;

s5、对内层子板进行喷砂处理,以去除覆盖膜的表面张力;

s6、再次通过不流胶pp将相邻两张内层子板隔开并依次叠合后压合,形成内层软板;其中,不流胶pp上的开窗与软板芯板上的软板区域上下对应。

进一步的,步骤s2中,所述覆盖膜单边比所述软板区域大0.5mm。

进一步的,步骤s2中,所述覆盖膜的型号为fr0110。

进一步的,步骤s3中,所述开窗的单边比所述软板区域小0.15mm。

进一步的,步骤s2和s3之间还包括以下步骤:

s21、通过快速压合的方式将覆盖膜与软板芯板完全粘合;快速压合的参数为:温度180℃,压力100kg,压合时间15-16s;

s22、对软板芯板进行烘烤,使覆盖膜固化。

进一步的,步骤s4中,压合时在软板芯板两侧的不流胶pp的外侧由内往外依次层叠铜箔、覆型膜和钢板作为压合叠板结构,压合完后通过蚀刻去除外层的铜箔,从而露出开窗处的覆盖膜。

进一步的,步骤s4和s5之间还包括以下步骤:

s41、分别在内层子板和不流胶pp的对应位置上钻出铆钉孔;

s42、对内层子板进行等离子除胶处理。

进一步的,步骤s6中,内层子板和不流胶pp通过铆钉铆合固定后再进行压合。

进一步的,步骤s6之后还包括以下步骤:

s7、在内层软板表面的覆盖膜上贴保护胶带;

s8、通过可流胶pp将内层软板和外层铜箔依次叠合后压合成生产板;

s9、在生产板上依次制作外层线路和阻焊层,然后进行表面处理;

s10、而后在生产板上通过激光切割去掉生产板中对应所述软板区域的待去除部分,以露出内层软板中的软板区域,而后去掉保护胶带;

s11、对生产板进行成型处理,制得软硬结合板。

进一步的,步骤s9中,在制作外层线路前,生产板还依次经过外层钻孔、沉铜和全板电镀的工序。

进一步的,步骤s10中,在激光切割前先通过成型工序锣出板的外形。

进一步的,步骤s11中,成型处理为锣出板的内槽。

与现有技术相比,本发明具有如下有益效果:

本发明通过优化工艺流程,先在软板芯板的两表面均对位压合一张开窗后的不流胶pp,压合后利用对位的覆盖膜来填充开窗,一是降低了二次压合时两软板间开窗处的落差,使开窗处的落差从现有技术中三张不流胶pp的厚度降低为一张不流胶pp的厚度,降低压合受力不均匀的情况,避免二次压合后出现板凹陷、分层和爆板等品质问题;二是先通过一次压合的不流胶pp,其性能已稳定下来,在二次压合时可为两软板间的覆盖膜提供较好的隔绝力,不会使覆盖膜的表面凸出软板上的不流胶pp的表面而靠近另一软板上的覆盖膜,使两软板的覆盖膜间存在良好的air-gap落差;三是可使两软板上的覆盖膜在二次压合时受到不流胶pp提供的相反方向的力,最大限度的使两者分离,避免两者靠近出现粘结的问题,还在二次压合前通过喷砂处理先释放掉覆盖膜的表面张力,提高覆盖膜的稳定性,降低了上下两软板覆盖膜间的粘结力,因此本发明方法解决了air-gap型多层软硬结合板软板区粘结的问题,提升软板区的可弯折性,提升了软硬结合板的使用寿命,并提高了压合后的品质和良品率。

具体实施方式

为了更充分的理解本发明的技术内容,下面将结合具体实施例对本发明的技术方案作进一步介绍和说明。

实施例1

本实施例提供一种软硬结合板制作的方法,其中包括改善fpc板air-gap结构粘结的方法,具体工艺如下:

(1)、开料:按拼板尺寸520mm×620mm开出两张软板芯板、若干不流胶pp和若干可流胶pp,软板芯板厚度0.075mm,外层铜箔厚度为0.5oz,所述软板芯板包括软板区域和软硬结合区域。

(2)、内层线路制作(负片工艺):内层图形转移,用垂直涂布机涂布感光膜,感光膜的膜厚控制8μm,采用全自动曝光机,以5-6格曝光尺(21格曝光尺)分别在两张软板芯板上完成内层线路曝光;内层蚀刻,将曝光显影后的软板芯板蚀刻出内层线路,内层线宽量测为3mil;内层aoi,然后检查内层线路的开短路、线路缺口、线路针孔等缺陷,有缺陷报废处理,无缺陷的产品出到下一流程。

(3)、棕化:通过化学反应的方式,在软板芯板铜层表面生成一种棕色氧化层,使铜面的粗糙度变大,增强压合时与覆盖膜的结合力。

(4)、贴覆盖膜:在软板芯板上的软板区域对位贴合覆盖膜,且覆盖膜单边比软板区域大0.5mm;该覆盖膜的型号为fr0110,相较现有技术中采用型号为fr0210的覆盖膜,fr0110覆盖膜厚度较小,一定程度上增大了软板之间air-gap的落差,进一步降低了两软板覆盖膜间出现粘结的问题。

其中,贴合前,根据软板区域的形状,在与软板芯板相同尺寸的覆盖膜上对应软硬结合区域进行开窗处理。

(5)、快速压合:通过高温高压的方式,短时间内将覆盖膜的胶层(环氧树脂)与软板芯板的软板区域完全粘合,达到保护软板区域的效果;快速压合的参数为:温度180℃,压力100kg,压合时间15-16s。

(6)、烤板:软板芯板在150℃下烘烤1h,使覆盖膜完全固化。

(7)、不流胶pp开窗:在不流胶pp上对应软板区域处进行开窗,且开窗的单边比软板区域小0.15mm,通过与覆盖膜的尺寸配合使压合后覆盖膜的边缘被不流胶pp压住,解决了因覆盖膜与pp无压合导致软硬结合位粘结不牢、弯折过程容易撕裂的问题。

(8)、一次压合:分别在两软板芯板的两表面上对位压合一张不流胶pp,形成内层子板;其中,不流胶pp上的开窗与软板芯板上的软板区域上下对应,以露出覆盖膜;压合时在不流胶pp的外侧由内往外依次层叠铜箔、覆型膜和钢板作为压合叠板结构,叠板时铜箔的毛面朝向不流胶pp,提高其与不流胶pp间的结合力,压合完后通过蚀刻去除外层的铜箔,形成光板,从而露出开窗处的覆盖膜,且覆盖膜填充入不流胶pp的开窗处。

(9)、钻孔:在内层子板和不流胶pp的相应位置处钻出压合用的铆钉孔。

(10)、除胶处理:对内层子板进行等离子除胶处理。

(11)、喷砂:对内层子板进行喷砂处理,以去除覆盖膜的表面张力。

(12)、二次压合:通过不流胶pp将两张内层子板隔开并依次叠合后压合,形成内层软板,即在两软板芯板之间形成由三张不流胶pp组成的介质层结构;其中,不流胶pp上的开窗与软板芯板上的软板区域上下对应;压合时在内层子板的外侧由内往外依次层叠铜箔、覆型膜和钢板作为压合叠板结构,叠板时铜箔的毛面朝向不流胶pp,提高其与不流胶pp间的结合力,压合完后通过蚀刻去除外层的铜箔,形成光板,从而露出开窗处的覆盖膜。

(13)、贴膜:在内层软板两表面的覆盖膜上贴保护胶带,便于后期的揭盖和保护覆盖膜。

(14)、压合:将内层软板和外层铜箔用可流胶pp预叠合在一起后(具体排板顺序由上到下为外层铜箔、可流胶pp、内层软板、可流胶pp、外层铜箔),然后通过高温高压的方式压合成生产板。

(15)、内层钻孔:根据钻孔资料,使用机械钻孔的方式,在生产板上钻孔。

(16)、沉铜:在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0.5μm。

(17)、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,保证孔铜厚度达到产品要求,根据完成孔铜厚度设定电镀参数。

(18)、树脂塞孔:在孔内填塞树脂,并通过磨板使板面平整。

(19)、内层线路制作(负片工艺):内层图形转移,用垂直涂布机涂布感光膜,感光膜的膜厚控制8μm,采用全自动曝光机,以5-6格曝光尺(21格曝光尺)分别在生产板上完成内层线路曝光;内层蚀刻,将曝光显影后的生产板蚀刻出内层线路,内层线宽量测为3mil;内层aoi,然后检查内层线路的开短路、线路缺口、线路针孔等缺陷,有缺陷报废处理,无缺陷的产品出到下一流程。

(20)、压合:将生产板和外层铜箔用可流胶pp预叠合在一起后(具体排板顺序由上到下为外层铜箔、可流胶pp、生产板、可流胶pp、外层铜箔),然后通过高温高压的方式压合成多层板。

(21)、外层钻孔:根据钻孔资料,使用机械钻孔的方式,在多层板上钻孔。

(22)、沉铜:在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0.5μm。

(23)、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,保证孔铜厚度达到产品要求,根据完成孔铜厚度设定电镀参数。

(24)、制作外层线路(正片工艺):外层图形转移,采用全自动曝光机和正片线路菲林,以5-7格曝光尺(21格曝光尺)完成外层线路曝光,经显影,在多层板上形成外层线路图形;外层图形电镀,然后在多层板上分别镀铜和镀锡,根据要求的完成铜厚设定电镀参数,镀铜是以1.8asd的电流密度全板电镀60min,镀锡是以1.2asd的电流密度电镀10min,锡厚3-5μm;然后再依次退膜、蚀刻和退锡,在多层板上蚀刻出外层线路;外层aoi,使用自动光学检测系统,通过与cam资料的对比,检测外层线路是否有开路、缺口、蚀刻不净、短路等缺陷。

(25)、阻焊、丝印字符:通过在生产板外层制作绿油层并丝印字符,绿油厚度为:10-50μm,从而可以使多层板在后续的使用过程中可以减少环境变化对其的影响。

(26)、表面处理(沉镍金):阻焊开窗位的焊盘铜面通化学原理,均匀沉积一定要求厚度的镍层和金层,镍层厚度为:3-5μm;金层厚度为:0.05-0.1μm。

(27)、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。

(28)、锣外形:根据现有技术并按设计要求锣外形,外型公差+/-0.05mm。

(29)、激光切割:在多层板上通过激光切割去掉多层板表面中对应软板区域的待去除部分,以露出内层软板中的软板区域,而后去掉保护胶带。

(30)、成型:根据现有技术并按设计要求锣内槽,制得软硬结合板。

(31)、fqc:根据客户验收标准及我司检验标准,对线路板外观进行检查,如有缺陷及时修理,保证为客户提供优良的品质控制。

(32)、fqa:再次抽测线路板的外观、孔铜厚度、介质层厚度、绿油厚度、内层铜厚等是否符合客户的要求。

(33)、包装:按照客户要求的包装方式以及包装数量,对线路板进行密封包装,并放干燥剂及湿度卡,然后出货。

实施例2

本实施例提供一种软硬结合板制作的方法,其流程与实施例1所述的方法基本相同,不同之处在于步骤(8)和(12),具体如下:

步骤(8)中,压合后的蚀刻只去除内层子板其中一面的铜箔,而保留另一面的铜箔。

步骤(10)中,两内层子板叠合时蚀刻掉铜箔的一面相向设置,且在内层子板的外侧由内往外依次层叠覆型膜和钢板即可,利用步骤(8)中余留的铜箔面作为外侧压合面,减少了铜箔的使用和简化了工序,降低了成本和提高了生产效率,而后再通过蚀刻去除内层软板两表面上的铜箔。

以上对本发明实施例所提供的技术方案进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本发明实施例的原理以及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只适用于帮助理解本发明实施例的原理;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明实施例,在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

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