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软硬结合板解决方案
发布时间:2014-07-22 点击率:
  一、软硬结合板应用环境
 
  军工、医疗设备、汽车、通讯、笔记本电脑、照相机等产品。
 
  二、软硬结合板特点
 
  软硬结合板采用刚性(FR4)材料与柔性(PI或是PET类)材料组合而成,是一种兼具刚性PCB的耐久力和柔性PCB的适应力的新型印刷电路板。软硬结合板具有:重量轻、介层薄、传输路径短、导通孔径小、杂讯少,信赖性高等优点。软硬结合板可以在二维设计和制作线路,三维的互连组装,并可以代替连接器,大大减小连接点及组装成本。
 
  三、软硬结合板的组成结构
 
  软板+CVL+硬板+油墨阻焊层
 
  六层软硬结合板结构图 :
软硬结合板结构图
 
  四、软硬结合板图片

软硬结合板
 
  五、软硬结合板工艺流程


软硬结合板工艺流程图

 
 
  六、软硬结合板电子电路设计
 
  (1)线路要避免突然的扩大或缩小,粗细线之间采用泪形补偿。
  (2)焊盘在符合电气要求的情况下,应取最大值,焊盘与导体连接处采用圆滑的过渡线,避免直角,独立的焊盘应加盘趾,以加强支撑作用。
  (3)软板废铜区域尽可能设计多的实心铜箔,对尺寸稳定性有一定改善。
  (4)刚柔过渡区导线应平整过渡,线路的方向应与弯曲的方向垂直。
  (5)刚柔过渡区导线在整个弯曲区域应均匀分布。
  (6)刚柔过渡区导线在整个弯曲区域在不影响电气性能外,导线宽度应最大化。
  (7)刚柔过渡区尽量避免PTH设计。
  (8)软板弯折区域不能有通孔设计
  (9)弯折区域在不影响装配的情况下应越大越好。
 
  七、软硬结合板工艺难点
 
  (1)FPC软板尺寸稳定性较于PCB硬板差,变形系数大,易造成叠层偏位后工序制造困难。
  (2)软硬结合板在层压时软板区域易产生弯曲、皱折问题,影响外观。
  (3)二钻时因结合板胶层较多,孔内易产生钻污,影响孔金属化。
  (4)沉镀铜因二钻后孔内残留钻污,常规的湿法去沾污很难奏效,影响孔金属化。
  (5)PCB硬板丝印油墨易产生油墨渗入软板、积油、板边露铜等问题,影响外观及性能。
  (6)外形成型时采用铣边工艺,软板区域易产生毛边、粗糙、参差不齐问题。
  (7)采用PCB硬板预先不开挠性窗口工艺,整版PCB制造,采用常规工艺制作外形困难,特殊工艺则成本较高。
 
  八、软硬结合板工程设计规范
 
  (1)PCB可制造性:
 
  a、制造软硬结合板FPC选材尤为重要,再无特定要求内能满足客户需求以无胶基材类为先,之所以选择无粘接层的基材,是因为介电层与铜箔间的粘接剂多为丙烯酸、聚酯、改性环氧树脂等材料,其中改性环氧树脂粘接剂可挠性较差,聚酯类粘接剂虽可挠性好,但耐热性较差,而丙烯酸粘接剂虽然在耐热性、介电性能以及可挠性方面令人满意,但需考虑其玻璃转化温度(Tg)及压合温度较高(185℃左右),且无胶基材变形系数小于有胶基材,所以采用无胶基材制造软硬结合板效果较好。
 
  b、内层制造后,必须先侧量软板涨缩系数在制造硬板开窗及内层线路,以防止因涨缩系数不同而造成内层偏位问题。
 
  c、在设计上要考虑对位花斑及靶冲斑的设计,保证在冲制对位孔或铆钉孔时的精确度,不至于在叠板时造成层间图形的偏位而导致报废。
 
  d、 为了解决钻孔毛刺、披锋问题,钻孔垫板最好采用铝箔板或环氧胶木板,不宜使用纸板。其次钻孔钻头的转速是尤为重要的工艺参数,进给太慢时,温度急剧上升产生大量钻污,而进给太快则容易造成断钻头、粘结片以及介质层的撕裂和钉头现象,所以在制作时必须调试及选择合理适当的工艺参数。
 
  e、常规的高锰酸钾、PI调整、硫酸溶液针对软硬结合板去钻污很难奏效,影响金属化孔。制造时可采用等离子清洗去钻污,等离子清洗能快速、均匀地把钻污从孔壁上处理掉,并形成一定的凹蚀,有效地实现三维连接,提高金属化孔的可靠性。
 
  f、软硬结合板硬板采取预先开柔性窗口工艺制作,丝印感光油墨可采取菲林晒网工艺制作,柔性区域屏蔽丝印油墨,防止油墨渗入柔性区域影响外观(阻焊曝光菲林软板区也可采取屏蔽制作,但必须保证油墨不可露铜)
 
  g、外形制造一般有以下几种工艺制造:
 
  g-1、硬板预先开柔性窗口采用铣边工艺:因柔性部分易于扭曲而造成铣出的外形参差不齐粗糙,制作时可在柔性窗口的上下垫入与刚性外层厚度一致的垫片,并且在铣外形时压紧,即可确保铣出光洁而且均匀的外形边缘,当然铣刀转数也尤为重要,太慢、太快都可能造成毛边问题,所以在制作时必须调试及选择合理适当的工艺参数。
 
  g-2、硬板预先开柔性窗口采用模冲工艺:模具制造可设计跳冲工艺,先冲软板区域在冲硬板,此种方案适于大批量生产。
 
  g-3、硬板未预先开柔性窗口采取控深锣板:控深锣板对机床精度及板面平整度要求很高,且对基材厚度计算要求准确,锣板太深则容易伤害软板,太浅则硬板锣不断。此种外形制造有一定制造风险,必须根据结构图形设计采用,常规产品不建议采用。
 
  g-4、硬板未预先开柔性窗口采取激光外形:此种方法制造同控深锣板略同,但激光外形对厚度有一定限制,FR4厚度高于0.4mm以上激光就比较困难,且成本较高。
 
  九、软硬结合板的常见问题
 
  过孔断裂开路、柔性区皱折不平整、柔性区外形毛刺、粗糙、柔性区断裂等。
 
  十、软硬结合板验收标准

软硬结合板验收标准
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