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技术分享:2.0mm小间距多接枝刚挠结合板制作工艺研究

导读: 本文介绍了一种二次激光加工小间距覆盖膜的贴合方法,并采用预铣槽揭盖工艺及后续特殊的流程控制,改善了因挠性区域宽度太小而导致的覆盖膜贴合困难及手工揭盖效率低下的问题,为批量生产奠定了技术基础。

随着电子产品小型化及三维组装的发展需求,近几年刚挠结合板得到了迅猛发展;同时为了应对更严格的小型化发展趋势,部分产品已尝试将挠曲长度压缩在2.0mm以内,以节约安装空间。对于此类小间距的刚挠结合板,覆盖膜开窗后无法串联成片,极大影响贴膜效率,同时在外形揭盖方面也面临较大的加工瓶颈,无法满足批量化生产需求,因此如何优化加工流程及充分发挥现有设备潜力就显得至关重要。

本文介绍了一种二次激光加工小间距覆盖膜的贴合方法,并采用预铣槽揭盖工艺及后续特殊的流程控制,改善了因挠性区域宽度太小而导致的覆盖膜贴合困难及手工揭盖效率低下的问题,为批量生产奠定了技术基础。

小间距多接枝刚挠板设计及加工难点分析

此类刚挠结合板加工有一定难度,我们下图1的一个产品结构图为例,可以看到中间区域的硬板外围连接了8个分枝,并且8个分支的挠性区域的长度均为1.575mm,意味着贴膜间距和揭盖间距均小于2mm。

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对于复杂的小间距多接枝设计,覆盖膜局部开窗后无法串联起来,即无法通过板边定位孔连片对位,只能采用手工方式逐一小片贴合,如图2所示。

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采用手工方式,其对位精度差,效率低下,无法满足批量化生产需求。此外由于挠性区域宽度太小,外形后手工揭盖困难,不利于批量生产,如图3所示。

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小间距多接枝刚挠板加工解决方案 

一、产品设计优化

这里以普通四层刚挠结合板为例,对其加工流程进行优化,设计层压结构如下图4所示。

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首先对覆盖膜第一次激光开窗后增加二次激光文件,并在软板对应位置设置保护铜线,保护铜线位于外形铣槽区域,使得CNC加工后不会有残留;再针对小间距多接枝刚挠板,将原外形后揭盖工艺优化为压合前预铣槽,即将顶层和底层的刚性板在压合前开通窗,压合后直接露出挠性区域,无需成型后再揭盖。

二、制程优化

1、二次激光覆盖膜贴合及预铣槽揭盖

对覆盖膜加工文件优化,进行二次加工,主要是将原有的单次加工拆分成二次加工,如下图5所示。

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第一次激光烧覆盖膜,只加工刚挠结合处靠近硬板图形的两条边,然后铆钉对位后在每个小片覆盖膜处用烙铁预热固定,加工如下图6所示。

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第二次激光烧覆盖膜,切割刚挠结合处另两处连接位,然后撕掉多余的覆盖膜,保留双面预热固定的挠性区域小覆盖膜即可,然后正常快压覆盖膜,具体效果图如下图7所示。

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后续的预铣槽揭盖即制作铣槽文件,将顶层、底层的刚性板预铣槽(压合前开通窗)即可,如下图8图9所示。

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2、特殊保护措施

此外还要注意,沉铜时不能用含强碱的高锰酸钾除胶渣,防止裸露的覆盖膜被强碱药水腐蚀或破坏,即钻孔后采用等离子除胶,沉铜时从除油下缸,然后按正常流程生产。

还有后续的阻焊制作控制返工,固化前允许翻洗一次(采用自动退膜机退除阻焊),任何情况下不得采用浸泡高温退膜槽的方式退洗返工。

3、产品效果

产品制作的最终效果如下图10所示,挠性区域表面光泽,无药水腐蚀痕迹,刚挠结合处边缘平滑,其效果与常规外形后揭盖工艺无品质差异。

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对其再进行耐热性测试,在最高炉温260摄氏度的环境下过无铅锡炉 3次,切片内层连接良好,无爆板分层,效果如下图11、图12所示。

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经工艺测试,采用二次激光加工小间距覆盖膜,并在压合前采用预铣槽揭盖工艺及后工序特殊的流程控制,可以改善因挠性区域宽度太小而导致的覆盖膜贴合困难及手工揭盖效率低下的问题;过程检查挠性区无药水腐蚀,成品外观完好无损,可靠性测试无爆板分层,可以满足大批量生产需求。

本文针对小间距多接枝刚挠结合板的覆盖膜贴合及揭盖难点进行了分析改善,通过二次激光切割+预铣槽揭盖工艺使整体品质得到管控,为批量生产奠定了技术基础。本文简述的改善方法仅供同行借鉴和参考,不足之处请大家指正。

作者:徐得刚、 石学兵、唐宏华、樊廷慧

本文首发于《印制电路信息》2018年  第26卷 总第308期

参考文献:

[1] 雷群. 刚挠结合板激光加工工艺研究[J]. 印制电路信息. 2009(S1)。

[2] 聂大清. 应用于手机摄像头的刚挠结合板制作工艺[J]. 印制电路信息. 2016(S1)。

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