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    軟硬結合板FPCB線路板制作流程中要求、問題及對策
    發布日期:2023-10-08 訪問量:1720

    一、鉆孔


    單面軟板鉆孔時注意膠面向上,是為防止產生釘頭,如果釘頭朝向膠面時,會降低結合力。

    軟硬結合板鉆孔


    二、除膠


    通常,除鉆污的方法有四種:硫酸法、等離子體法、鉻酸法、高錳酸鉀法。剛撓結合板中,PI產生的鉆污較小,而改性FR4和丙烯酸產生的鉆污較多,改性環氧鉆污可用濃硫酸去除,而丙烯酸只能用鉻酸去除,聚酰亞胺對濃硫酸顯惰性,且不耐強堿(高錳酸鉀),在強堿中PI會溶脹. 同一種化學處理方法不能除去剛撓板的鉆污,目前軟硬結合板最理想的除膠方法就是等離子體法(Plasma);等離子體就是在抽真空的狀態下用射頻能量發生器讓離子、電子、自由基、游離基等失去電性, 顯示中性,此時各種樹脂類型的鉆污都能快速、均勻地從孔壁上去掉,并形成一定咬蝕,,提高金屬化孔的可靠性。

    采用Plasma除軟硬結合板孔鉆污時,各種材料的咬蝕速度各不相同,從大到小分別為:丙烯酸、環氧樹脂、聚酰亞胺、玻璃纖維和銅。

    從高倍顯微鏡可以明顯看到有突出的玻璃纖維頭和銅環,為了除去纖維頭和銅環,通常在PTH的除油后用濃度很低的堿來進行調整(一般為KOH),當然也可以用高壓水沖洗.(PI不耐強堿)


    三、化學沉銅


    軟板的PTH常用黑孔工藝或黑影工藝(Shadow)

    軟硬結合板的化學沉銅是剛性板化學銅的原理是一樣的,但由于撓性材料聚酰亞胺不耐強堿,因此沉銅的前處理應采用酸性的溶液,活化宜采用酸性膠體鈀而不宜采用堿性的離子鈀。目前化學沉銅大都是堿性的,因此反應時間與溶液的濃度必須嚴格控制,反應時間長,聚酰亞胺會溶脹,反應時間不足會造成孔內空洞和銅層的機械性能差,這種板子雖然能通過電測試,但往往無法通過熱沖擊或是用戶的裝配流程。


    四、鍍銅


    為保持軟板撓性,有時只做選擇鍍孔銅,叫Button Plate.(做選鍍前先做鍍孔的圖形轉移)。電鍍原理同硬板一樣

    軟硬結合板鍍銅

    軟硬結合板鍍銅工藝


    五、圖形轉移:與剛性板的流程一樣


    六、蝕刻及去膜

    蝕刻:蝕刻液主要有酸性氯化銅和堿性氯化銅蝕刻液,由于撓性板上有聚酰亞胺,所以大都采用酸性蝕刻。

    去膜: 同剛性PCB的流程一樣,要特別注意剛撓結合部位滲進液體,致使剛撓結合板報廢。


    七、層壓

    層壓是將銅箔、P片、內層撓性線路、外層剛性線路壓合成多層板。

    剛撓結合板的層壓與只有軟板的層壓或剛性板的層壓有所不同,既要考慮撓性板在層壓過程易產生形變的問題,又要考慮剛性板層壓后表面平整性的問題,還要考慮二個剛性區的結合部位—撓性窗口的保護問題。

    軟硬結合板層壓工藝流程

    層壓控制點:

    1.No-Flow PP的流膠量 防止流膠過多;

    2.由于No-Flow PP開窗,層壓時會有失壓,因此層壓時使用敷形片及Release film(分離膜)

    軟硬結合板層壓控制點

    軟硬結合板pp開窗

    No Flow的PP在軟硬結合處需開窗(用鑼或沖的方式),外層綠油完成后在外型加工時對軟硬結合處的剛性部位做揭蓋

    3. 層壓前必須將剛性外層和撓性內層進行烘板,目的是消除潛伏的熱應力,確保孔金屬化的質量和尺寸穩定性;

    4. 應選擇合適的緩沖材料. 理想的緩沖材料應該具有良好的敷形性、低的流動性、冷熱過程不收縮的特點,以保證層壓無氣泡和撓性材料在層壓過程中不發生變形。

    層壓后質量檢查: 檢查板的外觀,是否存在有分層、氧化、溢膠等質量問題,同時應進剝離強度測試。


    八、表面處理(Surface Finish)

    柔性板層壓保護膜(或阻焊層)后裸銅待焊面上必須依客戶指定需求做有機助焊保護劑(Organic Solderability Preservatives;OSP)、熱風整平(HASL)、沉鎳金或是電鎳金)

    軟硬結合板表面的品質控制點:厚度、硬度、疏孔度、附著力 

      外觀: 露銅, 銅面針孔\凹陷\刮傷 \ 陰陽色


    九、外形加工

    撓性板的外形加工大部采用模具沖切.流程如下:

    模具設計→模具制作→試啤→ (首板)量測尺寸→生產.

    剛撓結合板的鑼外形加工中,要特別注意撓性部分易于扭曲而造成的外形參差不齊,邊緣粗糙.

    為確保外形加工尺寸的準確性,采用加墊片與剛性板的厚度相同的工藝方法,在鑼加工時要固定緊或壓緊;

    另外低進給高轉速會造成板的邊緣燒焦 ,而則采用高進給而低轉速會斷刀和板邊毛刺

    剛撓板和撓性板中粘貼膜開窗、覆蓋膜開窗、基材開窗、補強加工用鑼板方式,也可以使用沖切方式.

    軟硬結合板外形加工注意事項

     軟硬結合板外形加工要點


    十、終檢及包裝

    終檢:軟硬結合板的終檢可分以下幾個項目:

    A.電性能測試;B.尺寸;C.外觀;D.信賴性. 。


    尺寸的檢查項目如下表:

    1.外型尺寸


    5.線寬

    2.各尺寸與板邊


    6.孔環大小

    3.板厚


    7.板翹曲度(軟板不測,硬板部分測)

    4.孔徑


    8.各鍍層厚度


    信賴性項目如下表:

    1.焊錫性


    6  .熱沖擊

    2.剝離強度(cover-lay/Stiffiner的結合力)


    7.離子污染度

    3.切片


    8.濕氣與絕緣

    4.S/M附著力


    9.阻抗

    5.Gold附著力


    10.撓曲性


    終檢相關規范:

    編號

    內容

    IPC-A-600

    PCB外觀可接收標準

    IPC-6012

    硬板資格認可與性能檢驗

    IPC-6013

    撓性板的鑒定與性能規范

    IPC-D-275

    硬板設計準則

    IPC-2223

    撓板設計準則

    I-STD-003A

    PCB焊性測試

    IEC-60326

    有貫穿連接的剛撓多層印制板規范

    IPC-TM-650

    各種測試方法

    IEC-326

    有貫穿連接的剛撓雙面印制板規范

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