专利名称：半挠性印制电路板的制造方法
技术领域：
本发明涉及一种印制电路板的制造方法，更具体地说，涉及一种 半挠性印制电路板的制造方法。
背景技术：
现有的印制电路板一般包括挠性印制电路板、刚性印制电路板和 刚一挠性印制电路板。
挠性印制电路板(Flexible Printed Circuit Board,简称FPC)主要 用于搭载电子零件，如集成电路芯片、电阻、电容、连接器等元件， 以使电子产品能发挥既定的功能，通常应用在小型或薄形电子机构及 硬板间的连接等领域。挠性印制电路板的应用领域很广泛，如计算机、 通信机、仪器仪表、医疗器械、军事和航天等方面。挠性印制电路板 的发展和广泛应用，是因为它有着显著的优越性，它的结构灵活、体 积小、重量轻(由薄膜构成)。它能作动态挠曲、巻曲和折叠等，具有 高度的曲挠性。
从挠性印制电路板的结构分析，构成挠性印制电路板的材料有绝 缘基材、金属导体层(铜箔)、胶粘剂和覆盖层。挠性印制电路板的主 体材料，必须是可挠曲的绝缘薄膜，作为载体它应具有良好的机械和 电气性能。常规通用的材料有聚脂和聚酰亚胺薄膜。但应用比较多的 挠性印制电路板的载体是聚酰亚胺薄膜系列。
冈他印制电路板是用刚性基材制成的印制板， 一般由绝缘、隔热、 不容易弯曲的材质所制作成。在表面可以看到的细小线路材料是铜箔， 原本铜箔是覆盖在整个板子上的，而在制造过程中部分铜箔被蚀刻掉， 留下来的铜箔就变成网格状的细小线路。这些线路被称做导线 (Conductor Pattern),用来提供印制电路板上元器件的电路连接。刚 性印制电路板的主体材料一般采用玻璃布 一 环氧树脂覆铜箔板(FR_
4，也叫环氧玻璃布覆铜板)，刚性印制电路板一般不能挠曲。
挠性印制电路板与刚性印制电路板的最大差别是所用基板材料 不同，挠性印制电路板的薄膜基材适合弯曲折叠，而刚性印制电路板 的的的基材不适合弯曲折叠。另外，挠性印制电路板表面较少采用阻 焊剂为保护层外，更多的是采用覆盖膜为保护层，覆盖膜保护层比阻 焊剂保护层更牢固可靠，该覆盖膜是与基材种类相同的薄膜，经热压 粘合于板面。
刚 一 挠性印制电路板包括刚性印制电路板和挠性印制电路板，两 刚性印制电路板之间通过挠性印制电路板连接，从而构成可弯曲折叠
的印制电路板；刚一挠性印制电路板的制造包含了刚性印制电路板和 挠性印制电路板两者的技术，首先，分别加工印制电路板的刚性部分 和挠性部分，用刚性覆铜箔基板加工完成刚性部分导体图形，用挠性 覆铜箔基板加工完成挠性部分导体图形；然后，将刚性部分和挠性部 分压合在一起，再由钻孔和金属化孔等处理使刚性部分和挠性部分之 间的部分导体互连，形成完整的电路，最后进行必要的表面处理和外 形加工。
目前， 一些电子产品，例如，可靠性要求较高的车载产品，这类 电子产品不需要像折叠手机那样承受动态弯曲负荷，其印制电路板在 封装件内无须多次折弯，只是在组装过程中承受一、二次弯曲，这类 弯曲被称之为静态弯曲，这类电子产品的印制电路板通常采用刚一挠 性印制电路板。
而刚一挠性印制电路板的制造过程中，存在着工艺流程复杂，产 品材料费用昂贵、成本高，工艺控制难度高，产品可靠性低等缺点， 故我们建议此类印制电路板可采用半挠性的印制电路板。半挠性印制 电路板是采用刚性材料通过特殊加工取代挠性板，应用在刚一挠性印 制电路板产品中，也同样能够实现几次的弯折性能。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种半挠性印刷电路板的制造
方法。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下 一种半挠性印制电路板的制造方法，包括以下步骤
(1) 准备板料；
(2) 将板料预先分为成型区和外型区；
(3) 在成型区内，将板料预先分为平板区和挠性弯折区；
(4) 对板料进行加工，包括
(4.1) 对板料进行图形加工，
(4.2) 对板料的挠性弯折区进行加工，使挠性弯折区的厚度变 薄而能够折弯；
(5) 去除外型区，制作出半挠性印制电路板。 上述平板区用于搭载电子零件，挠性弯折区用于弯曲和电路连接。
作为本发明的第一种优选技术方案所述板料为刚性底板，所述 对板料的图形加工是刚性底板外层的图形加工；所述对板料挠性弯折 区的加工，是采用铣刀在刚性底板挠性弯折区进行的铣切加工，从而 铣去刚性底板挠性弯折区的部分材料(树脂层的部分材料和铜箔层)， 使刚性底板挠性弯折区变薄而能够折弯，本方法称为铣切法。
作为本发明的第二种优选技术方案所述板料包括刚性底板、芯
板和半固化片，芯板通过半固化片压合在刚性底板上；所述对板料的
图形加工包括
(4丄1)在刚性底板、芯板和半固化片压合前，刚性底板压合面
和芯板压合面的图形加工，
(4丄2)在刚性底板、芯板和半固化片压合后，刚性底板外层和 芯板外层的图形加工。
上述第二种优选技术方案中的对板料挠性弯折区的加工可以采
用以下技术方案所述对板料挠性弯折区的加工，是采用铣刀在压合
后板料挠性弯折区进行的铣切加工，从而铣去压合后板料挠性弯折区 的部分材料，使压合后板料挠性弯折区的厚度变薄而能够折弯，本方 法也称为铣切法。
上述第二种优选技术方案中的对板料挠性弯折区的加工也可以 采用以下技术方案所述对板料挠性弯折区的加工包括以下步骤.-
(4.2.1) 在对刚性底板压合面和芯板压合面进行图形加工的同 时，将刚性底板压合面上挠性弯折区的导电层蚀刻掉；
(4.2.2) 在芯板、半固化片和刚性底板的压合前，将芯板和半固 化片上挠性弯折区的材料开窗去除；
(4.2.3) 在芯板、半固化片和刚性底板的压合后，刚性底板上的 挠性弯折区通过工具窗显露出来。本方法称为开窗法。
在压合过程中，由于半固化片中的树脂会流到工具窗内，造成污 染，所以，为了防止溢胶污染，所述半固化片最好采用低流动度半固 化片(No FLOW)。
上述第二种优选技术方案中的对板料挠性弯折区的加工还可以
采用以下技术方案所述对板料挠性弯折区的加工包括以下步骤
(4.2.1 )在对刚性底板压合面和芯板的压合面进行图形加工的同 时，将刚性底板压合面上挠性弯折区的导电层蚀刻掉；
(4.2.2) 在芯板、半固化片和刚性底板的压合前，将半固化片上 挠性弯折区的材料开窗去除；
(4.2.3) 在芯板、半固化片和刚性底板的压合前，通过锣槽法， 在芯板的挠性弯折区和外型区上锣出两条平行的条形孔，上述两条条 形孔的边沿分别位于挠性弯折区与平板区的连接处，两条条形孔的端 部位于芯板外型区上；即两条条形孔的长度大于挠性弯折区的宽度； 上述锣槽法为现有技术；
(4.2.4) 在芯板、半固化片和刚性底板的压合后，分别沿着芯板 挠性弯折区的另外两对边，在芯板外型区上锣出另外两条平行的条形 孔，上述四条条形孔相通，使芯板挠性弯折区的材料与平板区、外型
区的材料分离，去除芯板挠性弯折区的材料，使刚性底板上的挠性弯 折区显露出来。本方法称为锣槽法。
所述刚性底板最好采用玻璃布一环氧树脂覆铜箔板，该玻璃布一 环氧树脂覆铜箔板为双面板，包括上导电层、中间绝缘层和下导电层， 上导电层通过中间绝缘层与下导电层压合在一起。
所述芯板为单层芯板或多层芯板，单层芯板与单层芯板通过半固 化片压合而制成多层芯板，在压合前先将单层芯板的压合面进行图形 加工；所述单层芯板最好采用玻璃布一环氧树脂覆铜箔板，该玻璃布 —环氧树脂覆铜箔板为双面板，包括上导电层、中间绝缘层和下导电 层，上导电层通过中间绝缘层与下导电层压合在一起。。上述压合方 法为现有技术。
所述上、下导电层为铜箔层，上述中间绝缘层为树脂层。
玻璃布一环氧树脂覆铜箔板是以电子级玻璃纤维布为增强材料， 以环氧树脂作粘合剂，其电气性能好、机械强度高、受环境影响变化 小。玻璃布一环氧树脂覆铜箔板多数用于制作双面印制板与多层印制 板，被应用于电脑、通信设备、商用机器和工业仪器等耐用电子设备 中。随着对环氧树脂改性，玻璃布一环氧树脂覆铜箔板的电性能变得 更优与耐热性变得更高，高性能玻璃布一环氧树脂覆铜箔板在数字化 高频高速化设备得到应用。
对板料的挠性弯折区进行加工后，所述挠性弯折区的厚度最好在 15pm—200^im之间，这样的厚度即方便于刚性板的挠性弯折，又可 以提高挠性弯折区的弯折次数；所述挠性弯折区的宽度最好在3mm 一20mm之间，上述宽度主要是根据刚性板实际需要的弯折半径来确 定的。
所述挠性弯折区的导电层数最好小于或等于2层，铜箔层最好采 用压延铜箔，铜面最好增加挠性阻焊层(如太阳油墨有限公司的 PSR-9000 FLX501型号)。
本发明对照现有技术的有益效果是，由于本发明采用玻璃布一环
氧树脂覆铜箔板等廉价的普通刚性材料取代聚酰亚胺等高价的挠性 覆铜板材料，所以，大幅度地降低了产品成本。与刚一挠性印制电路 板的制造方法相比较，本发明既能减少焊接点数，减少封装返工数， 又能克服聚酰亚胺吸水率高的缺点，封装前不需要烘烤，加工流程简 单；同时，也解决因不同材料的耐热性、膨胀系数等特性差异而造成
层间结合不良及通孔可靠性下降等产品缺陷问题，大大地提高了产品 的成品率和可靠性。本发明制造的半挠性印制电路板特别适用于例如 可靠性要求较高的车载产品，这类电子产品的印制电路板在封装件内 无须多次折弯，只是在组装过程中承受一、二次弯曲，因此，在此类 电子产品中应用本发明制造的半挠性印制电路板，既能够实现几次的 弯折性能，又能够大大地降低成本。
下面结合附图和具体实施方式
对本发明做进一步的说明。
图1是本发明优选实施例1中刚性底板的结构示意图2是本发明优选实施例1中对刚性底板进行铣切时的结构示意
图3是本发明优选实施例1中去除外型区后制成的半挠性印制电 路板的立体图4是本发明优选实施例1制造出的半挠性印制电路板弯曲时的 结构示意图5是本发明优选实施例2中压合后板料的结构示意图6是本发明优选实施例2中对压合后板料铣切时的结构示意
图7是本发明优选实施例2中压合后板料铣切完毕且去除外型区 后的结构示意图8是本发明优选实施例2制造出的半挠性印制电路板弯曲时的 结构示意图9是本发明优选实施例3中刚性底板、芯板和半固化片压合前
的结构示意图10是本发明优选实施例3中刚性底板、芯板和半固化片压合 后的结构示意图11是图IO的俯视图12是本发明优选实施例3中去除外型区后制成的半挠性印制 电路板的立体图13是本发明优选实施例3制造出的半挠性印制电路板弯曲时 的结构示意图14是本发明优选实施例4中刚性底板、芯板和半固化片压合 前的俯视图15是图14的俯视图中的A—A向剖视图16是本发明优选实施例4中刚性底板、芯板和半固化片压合 后的结构示意图17是本发明优选实施例4中两次锣槽后印制电路板的俯视图18是图17中去除挠性弯折区的部分材料的结构示意图19是本发明优选实施例4中去除外型区后制成的半挠性印制 电路板的的结构示意图20是本发明优选实施例4制造出的半挠性印制电路板弯曲时 的结构示意图。
具体实施例方式
实施例1
如图1至图4所示，本优选实施例中的半挠性印制电路板的制造 方法(铣切法)包括以下步骤
(1)准备板料，该板料为刚性底板1;如图1所示，上述刚性 底板1采用玻璃布一环氧树脂覆铜箔板，该玻璃布一环氧树脂覆铜箔 板为双面板，包括上导电层ll、中间绝缘层10和下导电层12，上导 电层11通过中间绝缘层10与下导电层12压合在一起。上述上、下
导电层ll、 12为铜箔层，上述中间绝缘层IO为树脂层。
(2) 将刚性底板1预先分为成型区8 (虚线以内的区域)和外 型区9 (虚线以外的区域)；
(3) 在成型区8内，将刚性底板1预先分为平板区2和挠性弯 折区3;
(4一1)对刚性底板1进行图形加工，即对刚性底板1的上、下 导电层ll、 12进行图形加工；
(4—2)如图2所示，用铣刀4在挠性弯折区3进行铣切加工， 铣去刚性底板1挠性弯折区3的部分材料(树脂层的部分材料和铜箔 层)，挠性弯折区3的宽度为3mm的，如图3所示，铣切加工后，挠 性弯折区3的厚度变为15pm而能够折弯；
(5)如图3所示，去除外型区9，从而制造出半挠性印制电路 板，如图4所示，半挠性印制电路板可以用于弯曲和电路连接。
实施例2
如图5至图8所示，实施例2中的半挠性印制电路板的制造方法 (铣切法)包括以下步骤
(1) 准备板料，该板料包括刚性底板l、芯板5和半固化片6， 上述芯板5为单层芯板51;如图5所示，上述刚性底板1与实施1 中的刚性底板1相同，上述单层芯板51也与实施1中的刚性底板1 基本相同，只是叫法不同而已。
(2) 将刚性底板1、芯板5和半固化片6预先分为成型区8和 外型区9;
(3) 在成型区8内，刚性底板1、芯板5和半固化片6预先分 为平板区2和挠性弯折区3;
(4一1)将刚性底板1的压合面即刚性底板1的上导电层11和 芯板5的压合面即单层芯板51的下导电层512进行图形加工；
(4一2)如图5所示，将刚性底板1与芯板5通过半固化片6进 行压合；
(4一3)对压合后板料的外层即刚性底板1的下导电层12和单 层芯板51的上导电层511进行图形加工；
(4_4)如图6所示，用铣刀4在挠性弯折区3进行铣切加工， 铣去芯板5挠性弯折区3的材料和刚性底板1挠性弯折区3的部分材 料(树脂层的部分材料和铜箔层)，挠性弯折区3的宽度为20mm， 铣切加工后，挠性弯折区3的厚度变为20pm而能够折弯；
(5)如图7所示，去除外型区9，从而制造出半挠性印制电路 板，如图8所示，半挠性印制电路板可以用于弯曲和电路连接。
如果要制作更多层的半挠性印制电路板，可以采用由多层芯板构 成的芯板5通过半固化片6与刚性底板1压合，再利用上述铣切法制 得。
实施例3
如图9至图13所示，实施例3中的半挠性印制电路板的制造方 法(开窗法)包括以下步骤
(1) 准备板料，该板料包括刚性底板l、芯板5和半固化片7; 刚性底板1的结构与实施1中的刚性底板1相同，上述芯板5采用二 层芯板，该芯板5由单层芯板51和单层芯板52通过半固化片6压合 而制成多层芯板，在压合前先将单层芯板51、 52的压合面511、 522 进行图形加工，当然，上述芯板5也可以采用单层芯板51或二层以 上的多层芯板；上述半固化片7采用低流动度半固化片(No FLOW);
(2) 将刚性底板1、芯板5和半固化片7预先分为成型区8和 外型区9;
(3) 在成型区8内，将刚性底板1、芯板5和半固化片7预先 分为平板区2和挠性弯折区3;
(4一1)将刚性底板1压合面即刚性底板1的上导电层11和芯 板5的压合面即单层芯板51的下导电层512进行图形加工，并将刚 性底板1挠性弯折区3的上导电层11蚀刻掉；
(4一2)将芯板5和半固化片7上挠性弯折区3的材料开窗去除；
(4一3)将刚性底板1与芯板5通过半固化片7进行压合，压合 后，刚性底板1上的挠性弯折区3通过工具窗即挠性弯折区3显露出 来；
(4一4)对压合后板料的外层即刚性底板1的下导电层12和单 层芯板52的上导电层521进行图形加工；
(5)如图12所示，去除外型区9，制造出半挠性印制电路板。 如图13所示，半挠性印制电路板可以用于弯曲和电路连接。
如果要制作更多层的半挠性印制电路板，可以采用刚性底板1、 半固化片7和由多层芯板构成的芯板5，再利用上述开窗法制得。
实施例4
如图14至图20所示，实施例4中的半挠性印制电路板的制造方 法(锣槽法)包括以下步骤
(1) 准备板料，该板料包括刚性底板l、芯板5和半固化片7; 上述刚性底板1、芯板5和半固化片7分别与实施3中的刚性底板1、 芯板5和半固化片7具有相同的结构；
(2) 将刚性底板1、芯板5和半固化片7预先分为成型区8 (虚 线以内的区域)和外型区9 (虚线以外的区域)；
(3) 在成型区8内，将刚性底板1、芯板5和半固化片7预先 分为平板区2和挠性弯折区3;
(4一1)将刚性底板1压合面即刚性底板1的上导电层11和芯 板5的压合面即单层芯板51的下导电层512进行图形加工，并将刚 性底板1挠性弯折区3的上导电层11蚀刻掉；
(4_2)将半固化片7上挠性弯折区3的材料开窗去除；
(4_3)通过锣槽法，在芯板5的挠性弯折区3和外型区9上锣 出两条平行的条形孔31、 32，上述两条条形孔31、 32的边沿分别位 于挠性弯折区3与平板区2的连接处，两条条形孔31、 32的端部位 于内层芯5板外型区9上，即两条条形孔31、 32的长度大于挠性弯 折区3的宽度；上述锣槽法为现有技术；
(4一4)将刚性底板1与芯板5通过半固化片7进行压合；
(4一5)压合后，再分别沿着芯板5挠性弯折区3的另外两对边， 在芯板5外型区9上锣出另外两条平行的条形孔33、 34,上述四条 条形孔31、 32、 33、 34相通，使芯板5挠性弯折区3的材料与平板 区2、外型区9的材料分离，去除芯板5挠性弯折区3的材料，使刚 性底板1上的挠性弯折区3显露出来；
(4—6)对压合后板料的外层即刚性底板1的下导电层12和单 层芯板52的上导电层521进行图形加工；
(5)如图19所示，去除外型区9，制造出半挠性印制电路板。 如图20所示，半挠性印制电路板可以用于弯曲和电路连接。
如果要制作更多层的半挠性印制电路板，可以采用刚性底板1、 半固化片7和由多层芯板构成的芯板5，再利用上述锣槽法制得。
权利要求
1、一种半挠性印制电路板的制造方法，包括以下步骤(1)准备板料；(2)将板料预先分为成型区和外型区；(3)在成型区内，将板料预先分为平板区和挠性弯折区；(4)对板料进行加工，包括(4.1)对板料进行图形加工，(4.2)对板料的挠性弯折区进行加工，使挠性弯折区的厚度变薄而能够折弯；(5)去除外型区，制作出半挠性印制电路板。
2、 如权利要求1所述的半挠性印制电路板的制造方法，其特征在 于所述板料为刚性底板，所述对板料的图形加工是刚性底板外层的 图形加工；所述对板料挠性弯折区的加工，是采用铣刀在刚性底板挠 性弯折区进行的铣切加工，从而铣去刚性底板挠性弯折区的部分材料， 使刚性底板挠性弯折区变薄而能够折弯。
3、 如权利要求1所述的半挠性印制电路板的制造方法，其特征在 于所述板料包括刚性底板、芯板和半固化片，芯板通过半固化片压 合在刚性底板上；所述对板料的图形加工包括(4丄1)在刚性底板、芯板和半固化片压合前，刚性底板压合面 和芯板压合面的图形加工，(4丄2)在刚性底板、芯板和半固化片压合后，刚性底板外层和 芯板外层的图形加工。
4、 如权利要求3所述的半挠性印制电路板的制造方法，其特征在 于所述对板料挠性弯折区的加工，是采用铣刀在压合后板料挠性弯 折区进行的铣切加工，从而铣去压合后板料挠性弯折区的部分材料， 使压合后板料挠性弯折区的厚度变薄而能够折弯。
5、 如权利要求3所述的半挠性印制电路板的制造方法，其特征在 于所述对板料挠性弯折区的加工包括以下步骤-(4.2.1) 在对刚性底板压合面和芯板压合面进行图形加工的同时，将刚性底板压合面上挠性弯折区的导电层蚀刻掉；(4.2.2) 在芯板、半固化片和刚性底板的压合前，将芯板和半固 化片上挠性弯折区的材料开窗去除；(4.2.3) 在芯板、半固化片和刚性底板的压合后，刚性底板上的 挠性弯折区通过工具窗显露出来。
6、 如权利要求5所述的半挠性印制电路板的制造方法，其特征 在于所述半固化片采用低流动度半固化片。
7、 如权利要求3所述的半挠性印制电路板的制造方法，其特征在于所述对板料挠性弯折区的加工包括以下步骤(4.2.1 )在对刚性底板压合面和芯板的压合面进行图形加工的同 时，将刚性底板压合面上挠性弯折区的导电层蚀刻掉；(4.2.2) 在芯板、半固化片和刚性底板的压合前，将半固化片上 挠性弯折区的材料开窗去除；(4.2.3) 在芯板、半固化片和刚性底板的压合前，通过锣槽法， 在芯板的挠性弯折区和外型区上锣出两条平行的条形孔，上述两条条 形孔的边沿分别位于挠性弯折区与平板区的连接处，两条条形孔的端 部位于芯板外型区上；(4.2.4) 在芯板、半固化片和刚性底板的压合后，分别沿着芯板 挠性弯折区的另外两对边，在芯板外型区上锣出另外两条平行的条形 孔，上述四条条形孔相通，使芯板挠性弯折区的材料与平板区、外型 区的材料分离，去除芯板挠性弯折区的材料，使刚性底板上的挠性弯 折区显露出来。
8、 如权利要求2或3所述的半挠性印制电路板的制造方法，其 特征在于所述刚性底板采用玻璃布一环氧树脂覆铜箔板，该玻璃布 —环氧树脂覆铜箔板为双面板，包括上导电层、中间绝缘层和下导电 层，上导电层通过中间绝缘层与下导电层压合在一起。
9、 如权利要求3所述的半挠性印制电路板的制造方法，其特征在于所述芯板为单层芯板或多层芯板，单层芯板与单层芯板通过半 固化片压合而制成多层芯板，在压合前先将单层芯板的压合面进行图 形加工；所述单层芯板采用玻璃布一环氧树脂覆铜箔板，该玻璃布一 环氧树脂覆铜箔板为双面板，包括上导电层、中间绝缘层和下导电层， 上导电层通过中间绝缘层与下导电层压合在一起。
10、 如权利要求2或4或5或7所述的半挠性印制电路板的制造 方法，其特征在于对板料的挠性弯折区进行加工后，所述挠性弯折 区域的厚度在15)im—20(^m之间，所述挠性弯折区域的宽度在3mm 一20mm之间。
全文摘要
一种半挠性印制电路板的制造方法，包括以下步骤(1)准备板料；(2)将板料预先分为成型区和外型区；(3)在成型区内，将板料预先分为平板区和挠性弯折区；(4)对板料进行加工，包括(4.1)对板料进行图形加工，(4.2)对板料的挠性弯折区进行加工，使挠性弯折区的厚度变薄而能够折弯；(5)去除外型区，制作出半挠性印制电路板。由于本发明采用玻璃布—环氧树脂覆铜箔板等廉价的普通刚性材料取代聚酰亚胺等高价的挠性覆铜板材料，所以，大幅度地降低了产品成本。同时，本发明的加工流程简单，产品的成品率和可靠性高。本发明制造的半挠性印制电路板特别适用于例如可靠性要求较高的车载产品。
文档编号B32B15/08GK101365298SQ20081003030
公开日2009年2月11日 申请日期2008年8月22日 优先权日2008年8月22日
发明者何润宏, 刘建生, 刘慧民, 辉 林, 辜小谨, 敏 陈 申请人:汕头超声印制板公司