超薄r-f电路板及其制作方法
【专利摘要】本发明公开一种变形小、成本低的超薄R-F电路板及其制作方法。其包括硬板制作的顶层板、底层板和软板制作的内芯软板以及阻焊油墨层，顶层板与底层板厚度不对称，具有Bonding面的硬板厚度小于未载有Bonding面的另一硬板的厚度，其厚度差为10um—60um。本发明的结构，使得该R-F电路板在经高温回流焊工艺对阻焊油墨进行固化后，该电路板整体变形较小，其平整度小于50um。同时，由于Bonding面的板材变薄，也使得该R-F电路板的厚度相应的变薄，而且采用超薄硬板和廉价普通硬板的结合，使得其以较低的材料成本制作出附加值较高的超薄R-F电路板并能有效减小电路板变形性翘曲不良。
【专利说明】超薄R-F电路板及其制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及手机、电脑等数码产品模组使用的电路板，尤其涉及一种超薄R-F电路板(Rigid-FlexPCB即软硬结合板)及其制作方法。
【背景技术】
[0002]随着科技的不断进步，人们对数码产品的要求越来越高，数码产品的便捷性和轻量化是人们的不断追求，超薄搭配高像素已成为市场发展的主流。数码产品的便捷性和轻量化使得对电路板的要求也越来越高，特别是手机、电脑等数码产品模组常用的R-F电路板。
[0003]R-F电路板的厚度是人们非常关注的重要方面，越是薄的R-F电路板，代表了可以制作越薄的模组和越薄的数码产品，这也是时尚的象征。但是，越薄的R-F电路板，其越容易变形，在经过SMT贴片后，R-F电路板的板面平整度往往达不到封装模组芯片对其的要求。
[0004]通常，较薄的R-F电路板经过回流焊后，其平整度不小于50um。在贴片机将SMT元件(如贴装IC芯片时)贴装于该R-F电路板时，贴片机上的摄像头距R-F电路板板面的高度为一确定值，当所贴装的R-F电路板板面平整度较大时，摄像头就不能很好的聚焦，因此，所贴的SMT元件就不能准确着位或者不能贴装在较平的板面上，这使得电路板在SMT元件加装后成像模糊，这将大大影响贴装质量。
[0005]超薄R-F电路板的变形翘曲性(是指软硬结合板的表面不平整，有扭曲变形现象)成为制作超薄R-F电路板的最大障碍。
[0006]平面整度(flatness)是指基片或基板具有的宏观凹凸高度相对理想平面的偏差。平面整度公差是指实际被侧平面对理想平面的允许变动量。平面整度公差带是指距离为公差值t的两个平行平面之间的区域。平面整度公差要求被测要素上的各点相对其理想平面的距离等于或小于给定的公差值.理想平面的方向由最小条件确定即两平行平面包容被测面且其间距离为最小。)
[0007]市场现状
[0008]目前，业内手机摄像头模组以800万像素为主流，其常用的R-F电路板I(该电路板I为软硬结合板，通常是由作为顶层板2和底层板4的硬板及介于顶层板2与底层板4之间的软板构成)的整体厚度为0.4mm或以上，该R-F电路板I的顶层板2与底层板4所用材料均为对称结构(即顶层板2与底层板4的厚度相同，通常，顶层板2和底层板4的厚度均大于0.08mm)，由于所述顶层板2与底层板4的厚度不算薄，整体的刚性及形变还能满足SMT元件贴装后成像的要求，具体叠构如图1所示。
[0009]随着市场的发展，1000万像素以上的摄像头必将取代800万像素成为新的主流。2013年，1300万像素成为关注的热点，许多旗舰机型都是配置1300万像素。ZDC检测数据显示，中国市场销售的1300余款手机中，搭载1000万及以上像素的有192款，占到了约14%的比例。而用户对1000万及以上像素的关注度，呈直线上升趋势，由年初的9%上升到年末的 30%。
[0010]从目前现状看，现有的1000万像素以上的摄像头主要还是搭载成品板厚为0.35mm或以下的R-F电路板。主要是由于在推出千万以上像素产品的同时，手机机身也追求超薄，厚的电路板会使摄像头成品的厚度增加，造成摄像头外凸明显。0.35_及以下的这部分电路板在行业内才刚刚起步，由于其厚度较薄，其整体刚性较弱，R-F电路板板面在SMT元件贴装过程中容易变形。这与板子的结构有着很大关系，主要表现为bonding面6(即多数SMT元件贴装面，如图2所示)阻焊油墨面积较大(该板面上布线较多，需要用阻焊油墨覆盖，起绝缘作用，只将贴片时连接的焊盘露出，故此板面上阻焊油墨覆盖面积约占整个板面面积的80% );背面(即未贴有SMT元件的板面)大多为金面(如图3所示，这一板面为镀金大铜面7，用于高像素摄像头产品接地以及散热，除几个导通孔需要用阻焊油墨覆盖夕卜，其它都是裸露在外的，故此板面上阻焊油墨覆盖面积约占整个板面面积的20% )。
[0011]由于阻焊油墨面积的差异，使得两板面在过260°C高温时的收缩力不一致，该R-F电路板的板面变形就较大，其原因是:因为阻焊油墨是一种树脂类物料，它丝印在板上时，是一种半固化状态，然后经过曝光和显影后，将待贴装SMT元件区域上的阻焊油墨冲掉，之后，再进行固化(对不需要贴片区域中保留的阻焊油墨进行固化)，阻焊油墨在整个固化过程中是一个收缩的过程，当覆盖在两板面上待固化的阻焊油墨的面积差异较大时，经固化后，两板面的收缩大小将出现明显不同，阻焊油墨多的一面收缩会大一些，如此，就会造成R-F电路板整体扭曲，即阻焊油墨覆盖少的一面向阻焊油墨覆盖多的一面弯曲。
【发明内容】
[0012]本发明要解决的技术问题是提供一种变形小、成本低的超薄R-F电路板及其制作方法。
[0013]为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为:
[0014]本发明的超薄R-F电路板，包括由相同材质的硬板制作的顶层板、底层板和由软板制作的介于顶层板与底层板之间的内芯板以及涂敷于顶层板与底层板表面上的阻焊油墨层，所述顶层板与底层板厚度不对称，具有Bonding面的顶层板或底层板的厚度小于未载有Bonding面的另一层板的厚度,其厚度差为1um—60um。
[0015]所述硬板为FR-4环氧玻璃纤维板或者No — Flow PP板；所述软板为PI材质的柔性线路板。
[0016]所述Bonding面所在的顶层板或底层板为厚度小于0.05mm的超薄板，未载有Bonding面的另一层板为厚度大于0.05mm普通板。
[0017]所述Bonding面所在的顶层板或底层板,每12mm线距内，平整度不大于0.05mm。
[0018]制作本发明的超薄R-F电路板的方法，包括将由硬板材料制作的顶层板、底层板和介于所述顶层板与底层板之间的由软板制作的内芯软板经高温压合在一起的方法，其还包括如下步骤:
[0019]I)选取PI板制作内芯软板:
[0020]下料一经D.E.S工艺一经A.0.1工艺一经CVL工艺一靶冲；
[0021]2)选取0.03mm的硬板制作Bonding面所在的顶层板或底层板:
[0022]下料一钻孔一模冲一与内芯软板Base贴合；[0023]3)选取0.08mm的硬板制作未载有Bonding面所在的底层板或顶层板:
[0024]下料一钻孔一模冲一与内芯软板Base贴合；
[0025]4)之后，将Base贴合后的由顶层板、内芯软板和底层板构成的R-F电路板按现有技术的工艺流程完成剩余步骤。
[0026]本发明方法中的所述硬板为FR-4环氧玻璃纤维板或者No — Flow PP板；所述软板为PI材质的柔性线路板。
[0027]本发明方法中的所述Bonding面所在的顶层板或底层板，每12mm线距内，平整度不大于0.05mm。
[0028]与现有技术相比，本发明将R-F电路板中的具有Bonding面的硬板厚度设置为小于未载有Bonding面硬板的厚度的结构，使得该R-F电路板在经260°C高温(即回流焊工艺)对其上的阻焊油墨进行固化后，该电路板整体变形较小，其平整度小于50um。同时，由于Bonding面的板材变薄,也使得该R-F电路板的厚度相应的变薄,而且采用超薄硬板和廉价普通硬板的结合，使得其以较低的材料成本制作出附加值较高的超薄R-F电路板。本发明能有效减小该R-F电路板因布线密度不同、阻焊油墨不均而造成的R-F电路板各层收缩力不一致的现象，大大减小了超薄R-F电路板的变形性翘曲不良，使其在经过SMT贴片后，其板面平整度能够达到封装模组芯片对平整度的要求，使贴片机的摄像头获取成像清晰的信号并将SMT元件准确贴装在R-F电路板上设定的位置。
【专利附图】
【附图说明】
[0029]图1为现有技术R-F电路板中顶层板与底层板厚度对称结构示意图。
[0030]图2为本发明的R-F电路板中顶层板与底层板厚度不对称结构示意图。
[0031]图3为R-F电路板中bonding面和未载有bonding面的对比示意图。
[0032]图4为本发明的R-F电路板平整度测试点示意图。
[0033]附图标记如下:
[0034]R-F电路板1、顶层板2、内芯软板3、底层板4、阻焊油墨层5、Bonding面6、大铜面7。
【具体实施方式】
[0035]如图2所示，本发明的超薄R-F电路板整体厚度为0.35mm，其由四层叠置结构的板材构成，其顶层板2和底层板4均为FR-4环氧玻璃纤维板或者No — FlowPP板所制,其内芯软板3为两层由PI材质的所制的柔性线路板，该内芯软板3介于顶层板2与底层板4之间。另外，在顶层板2与底层板4的外表面上还覆盖有阻焊油墨层5。
[0036]本发明的所述顶层板2与底层板4的板材厚度与现有技术不同，其为不对称结构，由于R-F电路板I上总有一层面板为SMT元件的贴装板面(将该板面称为Bonding面),在该Bonding面上电路布线密集，待固化的阻焊油墨层5覆盖面积也就大，未载有Bonding面的面板上待固化的阻焊油墨层5覆盖面积也就小，为了使该R-F电路板I经高温后，Bonding面的面板与未载有Bonding面的面板收缩一致、变形较小,本发明将具有Bonding面的面板(如顶层板2或底层板4)的厚度选择为0.02mm 一 0.05mm的超薄板，优选为0.03mm的超薄板,而另一面板(即未载有Bonding面的面板,如底层板4或顶层板2)厚度选择为0.06mm 一 0.1Omm的普通板，优选为0.08mm的普通板，其间厚度差为1um—80um。
[0037]原理如下:
[0038]阻焊油墨为一种加热固化后能收缩的材料。通常，Bonding面所在面板上的阻焊油墨的覆盖面要远多于未载有Bonding面的板面上阻焊油墨的覆盖面，这样，经高温回流焊后，Bonding面上的阻焊油墨收缩力度要大于未载有Bonding面上阻焊油墨的收缩力度。当两板(Bonding面的板与未载有Bonding面的板)厚度相同时，由于两板是通过内芯软板固定连接在一起的，因而，收缩力小的板要向收缩力大的板的方向弯曲。
[0039]而本发明将Bonding面所在板的厚度设置薄些,而未载有Bonding面的板的厚度设置厚些，这样，薄板的刚性小于厚板的刚性，虽然，薄板上的阻焊油墨收缩力度大于厚板上的阻焊油墨的收缩力度，但相对厚板的弯曲强度而言，该收缩力度会较改进前有所降低，即较厚的板对与其固定连接的较薄的板起到一个支撑作用。因此，从整体上看，该R-F电路板的变形较小，也即所谓的翘曲现象轻微甚至不会出现。
[0040]本发明通过减小bonding面的硬板材料厚度,增强bonding背面的硬板材料厚度(即:硬板材料采用不对称的结构)，实现过高温时两面刚性的平衡(含阻焊油墨)，从而减小板面的变形性，具体叠构如下图所示。
[0041]本发明以R-F电路板I整体厚度为0.35mm的成品板厚为例，其制作步骤如下:
[0042]I)内芯双面软板的制作:
[0043]下料一经D.E.S工艺一经A.0.1工艺一经CVL工艺一靶冲；
[0044]2)顶层板2和底层板4的制作:
[0045]若Bonding面设置在顶层板2上时,选取0.03mm的硬板制作顶层板2:
[0046]下料一钻孔一模冲一与内芯软板3Base贴合；
[0047]选取0.08mm的硬板制作未载有Bonding面所在的底层板4:
[0048]下料一钻孔一模冲一与内芯软板3Base贴合；
[0049]3)之后，将Base贴合后的由顶层板2、内芯软板3和底层板4构成的R-F电路板I按如下步骤:
[0050]Base贴合一钻靶一钻孔一PTH —镀铜一D.E.S(外层)一一AOI —阻焊一化学镍金一丝印文字一电测一外型一一终检。
[0051]本发明的R-F电路板I的平均平整度< 0.05mm。
[0052]本发明的R-F电路板I与现有技术中的R-F电路板I平整度的对比如下表:
[0053]平整度对比表
[0054]
【权利要求】
1.一种超薄R-F电路板，包括由相同材质的硬板制作的顶层板(2)、底层板(4)和由软板制作的介于顶层板(2)与底层板(4)之间的内芯软板(3)以及涂敷于顶层板(2)与底层板(4)表面上的阻焊油墨层(5)，其特征在于:所述顶层板(2)与底层板(4)厚度不对称，具有Bonding面(6)的顶层板(2)或底层板(4)的厚度小于未载有Bonding面(6)的另一层板的厚度，其厚度差为1um—60um。
2.根据权利要求1所述的超薄R-F电路板，其特征在于:所述硬板为FR-4环氧玻璃纤维板或者No - Flow PP板；所述软板为PI材质的柔性线路板。
3.根据权利要求2所述的超薄R-F电路板，其特征在于:所述Bonding面所在的顶层板(2)或底层板(4)为厚度小于0.05mm的超薄板,未载有Bonding面的另一层板为厚度大于0.05mm普通板。
4.根据权利要求1一3中任一项所述的超薄R-F电路板,其特征在于:所述Bonding面(6)所在的顶层板(2)或底层板(4)，每12mm线距内，平整度不大于0.05mm。
5.一种制作权利要求1 一 4中任一项所述的超薄R-F电路板的方法，包括将由硬板材料制作的顶层板(2)、底层板(4)和介于所述顶层板(2)与底层板(4)之间的由软板制作的内芯软板(3)经高温压合在一起的方法，其特征在于:其还包括如下步骤: 1)选取PI板制作内芯软板⑶: 下料一经D.E.S工艺一经A.0.1工艺一经CVL工艺一靶冲； 2)选取0.03mm的硬板制作Bonding面(6)所在的顶层板⑵或底层板(4): 下料一钻孔一模冲一与内芯软板(3) Base贴合； 3)选取0.08mm的硬板制作未载有Bonding面所在的底层板⑷或顶层板⑵: 下料一钻孔一模冲一与内芯软板(3) Base贴合； 4)之后，将Base贴合后的由顶层板(2)、内芯软板(3)和底层板⑷构成的R-F电路板(I)按现有技术的工艺流程完成剩余步骤。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于:所述硬板为FR-4环氧玻璃纤维板或者No - Flow PP板；所述软板为PI材质的柔性线路板。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于:所述Bonding面(6)所在的顶层板(2)或底层板(4)，每12mm线距内，平整度不大于0.05mm。
【文档编号】H05K1/00GK104039068SQ201410292800
【公开日】2014年9月10日 申请日期:2014年6月25日 优先权日:2014年6月25日
【发明者】汪传林, 孙建光, 曹焕威, 郭瑞明, 潘陈华 申请人:深圳华麟电路技术有限公司