CN100546441C - 一种多层柔性线路板的制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多层柔性线路板的制作方法，包括以下步骤：A1、制作内层板和与内层板配合的屏蔽层；B1、通过第一冲压外形，在内层板的连接手指的端部冲出半圆孔；C1、在冲压好半圆孔的内层板的两面热压补强；D1、在补强的外面热压上屏蔽层；E1、通过第二冲压外形，将多层柔性线路板单品从母板上冲出。本发明由于在屏蔽层、银箔和辅料的热压工序前对连接手指处加工半圆孔，避免了由材料收缩和模具存在公差所带来的加工误差问题，所以在连接手指处可以加工出良好的半圆孔，因此提高了产品的良品率，使产品的连接更牢固，可以更多次的弯折。
Description
【技术领域】
本发明涉及一种多层柔性线路板的制作方法，特别是一端为半圆连接手指的多层柔性线路板的制作方法。
【背景技术】
多层柔性线路板是由单面柔性线路板或者双面柔性线路板，通过层间加置胶黏剂，热压使胶黏剂固化实现各层之间的牢固粘接而形成的。
随着各种电子设备的小型化和轻量化的发展，就要求产品尺寸小，耐热性高，同时具有优越弯折性能以及多功能化的柔性线路板。为了加工出具有优越弯折性能和多功能化的柔性线路板，多层柔性线路板便应运而生，且具有动态区即无胶黏剂的区域，以提供优异的弯折性能。多层柔性线路板分为二种：一种是，如图1所示，一端有半圆孔81的连接手指即半圆连接手指，该连接手指通常也称为金手指，另一端需要焊个连接器的多层柔性线路板；另一种是没有半圆连接手指，两端都需要焊个连接器的多层柔性线路板。由于两端都是连接器的多层柔性线路板比一端为半圆连接手指的多层柔性线路板成本高，因此很多客户都是采用一端是半圆连接手指的多层柔性线路板。
现有的五层柔性线路板，如图2所示，包括铜箔2、5、8、10、15，其为厚度是4～50μm的压延铜箔，盖膜1、4、7、11、16，其由厚度是5～50μm的聚酰亚胺(PI)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜组成，胶黏剂3、6、9、12、14厚度为10～25μm，还有补强13，上述各部分通过热压实现牢固结合。
现有的六层柔性线路板，如图3所示，包括：铜箔2、5、8、10、15、18，其为厚度是4～50μm的压延铜箔；盖膜1、4、7、11、16、19，其由厚度是5～50μm的聚酰亚胺(PI)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜组成；胶黏剂3、6、9、12、14、17厚度为10～25μm，还有补强13，上述各部分通过热压实现牢固结合。
现有的多层柔性线路板的设计方法，以五层柔性线路板为例，具体流程：如图4所示，101.选择原材料铜箔，根据要求可以是单面铜箔或双面铜箔，一般都是单面铜箔，裁断、先单独做内层柔性线路板的线路，线路形成后热压上盖膜，形成一个单面柔性线路板；102.在这个单面板的正反面上都贴合上半固化片，通过热压将外二层单面无胶或有胶材铜箔，经过热压粘接形成一个整体；103.进行钻孔，等离子蚀刻，黑孔，压干膜，曝光，显影，蚀刻制作出线路，在二面分别热压上盖膜；104.在盖膜上开窗口的部分将需要焊接的地方露出，镀铅锡、镀金、化金，贴合补强，热压；105.产品的外二层屏蔽层都单独做好线路，线路形成后热压上盖膜，盖膜上开窗口部分将需要焊接的地方露出，再镀铅锡、镀金、化金，形成二个单面柔性线路板；106.二层屏蔽层都单独去冲压；107.通过半固化片跟里面三层主板贴合，热压，丝印字符，最后根据设计需求贴合高温胶带或胶纸等辅材；108.通过外形模具冲压出带半圆孔连接手指的产品形状。
在产品的连接手指上冲压出半圆孔，增加了产品的制作成本，但产品连接手指如果没有半圆孔，那么在做焊接的过程中产品与液晶屏主板焊接易产生焊接不上、脱落、虚焊等问题，减少了产品的弯折次数。为保证产品的质量，要求产品在连接手指上加工出半圆孔。通常，这种半圆连接手指的多层柔性线路板的半圆孔在制作过程中是用模具一次冲压成形，由于半圆连接手指的直径小，加上后续屏蔽层、银箔和辅料的热压，材料很容易收缩，模具成形又有公差，因此一次成形冲压(冲形)的时候，产品连接手指处半圆孔很难良好的冲出来，严重影响产品的良品率。
【发明内容】
针对上述提到的连接手指处不易制作良好的半圆孔的问题，本发明提出了一种多层柔性线路板的设计方法，可以在连接手指处制作出标准的半圆孔，从而提高产品的良品率和弯折次数。
为实现上述目的，本发明提出一种多层柔性线路板的制作方法，包括以下步骤：
A1、制作内层板和与内层板配合的屏蔽层；
B1、通过第一冲压外形，在内层板的连接手指的端部冲出半圆孔；
C1、在冲压好半圆孔的内层板的两面热压补强；
D1、在补强的外面热压上屏蔽层；
E1、通过第二冲压外形，将多层柔性线路板单品从母板上冲出。
所述步骤B1中第一冲压外形优选为与内层板的连接手指的端部邻接的矩形条，所述矩形条在其长度方向上的尺寸大于或等于内层板与第一冲压外形邻接处的外形尺寸。
所述矩形条的优选尺寸是：在矩形条长度方向上，其尺寸比内层板与第一冲压外形邻接处的外形尺寸每边各长0.3mm～1.5mm，所述矩形条在其长度方向上的尺寸为0.5mm～2mm。
所述步骤A1中制作内层板包括以下步骤：
A11、选择原材料铜箔，根据要求制作多层柔性线路板的内层板；
A12、在内层板上进行钻孔、等离子蚀刻、黑孔，在内层板的两面根据要求制作出线路，并在内层板的两面分别热压上盖膜。
所述步骤A1制作屏蔽层包括以下步骤：
A13、采用单面有胶材铜箔，根据要求制作线路；
A14、在线路上热压盖膜，并进行表面处理；
A15、冲压避让外形：冲压连接手指的避让外形，达到最终出来的产品，可以看到连接手指和手指半圆孔。
所述步骤C1中通过半固化片在内层板的两面热压补强。
所述步骤D1中通过半固化片在补强的外面热压上屏蔽层。
所述步骤E1中第二冲压外形的优选尺寸是：在长度方向上，第二冲压外形的尺寸与单品的外形尺寸相同，在宽度方向上，第二冲压外形的尺寸大于单品的外形尺寸。
所述第二冲压外形在宽度方向上的尺寸优选大于单品的外形尺寸与第一冲压外形的宽度之和。
本发明的有益效果是：
本发明所提供的多层柔性线路板的制作方法，由于在屏蔽层、银箔和辅料的热压工序前对连接手指处加工半圆孔，避免了由材料收缩和模具存在公差所带来的加工误差问题，所以在连接手指处可以加工出良好的半圆孔，因此提高了产品的良品率，使产品的连接更牢固，可以更多次的弯折。
本发明的特征及优点将通过实施例结合附图进行详细说明。
【附图说明】
图1为现有技术中具有五层柔性线路板半圆连接手指的平面俯视示意图；
图2为现有技术中具有五层柔性线路板半圆连接手指的截面示意图；
图3为现有技术中具有六层柔性线路板半圆连接手指的截面示意图；
图4为现有技术生产多层柔性线路板的流程图；
图5为本发明实施例一中制备多层柔性线路板的流程图；
图6为本发明实施例一中第一次冲形前多层柔性线路板的结构示意图；
图7为本发明实施例一中第一次冲形的平面示意图；
图8为本发明实施例一中第二次冲形的平面示意图；
图9为比较例1五层柔性线路板半圆连接手指的平面俯视示意图；
图10为比较例1五层柔性线路板的冲形平面示意图；
图11为比较例2六层柔性线路板半圆连接手指的平面俯视示意图；
图12为比较例2六层柔性线路板的冲形平面示意图；
附图中的1、4、7、11、16、19为盖膜；2、5、8、10、15、18为铜箔；3、6、9、12、14、17为半固化片/胶黏剂；L1、L2、L3、L4、L5、L6、L7、L8为各边冲形长度；81为半圆孔；82为第一次冲压外形；83为第二次冲压外形；13是补强。
【具体实施方式】
本发明的核心是：多层柔性线路板可分为内层板、补强和屏蔽层，内层板是指位于补强内部的、压合在一起的线路板。屏蔽层是指多层柔性线路板最外面的两层。连接手指(即金手指)只是在内层板上，屏蔽层上没有连接手指，为保证连接手指上的半圆孔能够很好地成形，本发明通过两次冲压，第一次冲半圆孔，第二次冲单品。
多层柔性线路板的制作工艺流程如下：如图5所示，以五层柔性线路板为例，包括以下步骤：
在步骤201，选择原材料铜箔，根据要求可以是单面铜箔或双面铜箔，一般都是单面铜箔，裁断、先单独做内层柔性线路板的线路，线路形成后热压上盖膜，形成一个单面柔性线路板，然后进行步骤202；
在步骤202，在这个单面板的正反面上都贴合上半固化片，通过热压将外二层单面无胶或有胶材铜箔，经过热压粘接形成一个整体，然后进行步骤203；
在步骤203，进行钻孔、等离子蚀刻、黑孔、压干膜、曝光、显影、蚀刻制作出线路，在二面分别热压上盖膜，然后进行步骤204；
在步骤204，如图7所示，进行第一次冲压外形，在连接手指处冲出半圆孔，然后进行步骤205，第一次冲压外形后的产品如图6所示；
在步骤205，在盖膜上开窗口的部分将需要焊接的地方露出，镀铅锡、镀金、化金，贴合补强，热压，然后进行步骤208；
在步骤206，产品的外二层屏蔽层都单独做好线路，线路形成后热压上盖膜，盖膜上开窗口部分将需要焊接的地方露出，再镀铅锡、镀金、化金，形成二个单面柔性线路板，然后进行步骤207；
在步骤207，二层屏蔽层都单独去冲压，冲压内层板手指的避让外形，达到最终出来的产品，可以看到焊接金手指和金手指半圆孔，用于后续的焊接，然后进行步骤208；
在步骤208，屏蔽层通过半固化片跟里面三层主板(即内层板)贴合，热压，丝印字符，最后根据设计需求贴合高温胶带或胶纸等辅材，然后进行步骤209；
在步骤209，通过外形模具进行第二次冲压外形，将单品从母板上冲压出来，冲压出带半圆孔连接手指的产品形状如图8所示。
下面详细说明一下上面工序中的所述的一次冲压和二次冲压过程，半圆连接手指的外形边单独冲压设计时应跟产品需要的长度为L4的外形边重合，冲形前多层柔性线路板的结构示意图如图6所示，产品成形分二次冲压，第一次冲压外形时，主要是把产品的连接手指半圆孔81边冲出来，第一次冲压除了冲压手指半圆孔，有时候还会冲一些开口用来方便后续的加工，第一次冲压外形由于是靠模具冲形而成，在热压和冲压的时候，相等的结构会使产品受力相互均匀，产品尺寸会具有良好的尺寸稳定性。手指半圆孔只在第一次冲压时形成，也就是手指半圆孔只位于里面的三层线路板的金手指上。一般外二层都没有手指半圆孔要求，都是屏蔽层，也就是说对于六层柔性线路板，只有里面四层有手指半圆孔要求。第二次冲外形时，就是把产品其它的外形边冲出来。第一次冲压外形82的外形如图7所示，第一次冲压外形82优选为与内层板的连接手指的端部邻接的矩形条，设与矩形条的长边平行的方向为长度方向，与矩形条的短边平行的方向为宽度方向。第一次冲压外形82的长度为L8，宽度为L3，其长度要比产品实际的长度各边长L1、L2、L3，主要是因为如果不比产品实际的长度各边长的话，那产品连接手指半圆孔边就不平齐，不是一条直线了，产品在外观和焊接的时候就不好做，长度应满足L1＝L2，L7是单品与第一次冲压外形82邻接处的长度，L8＝L7+L1+L2，其中L3的取值范围优选是0.5～2mm。长度L1、L2根据产品要求，可设置在0.3mm～1.5mm之间。如图8所示为第二次冲压外形83，L6＞L4，使第二次冲形时不会冲到连接手指，优选为L6≥L3+L4，这样可使第二次冲形时冲到线路板。
为了体现本发明的效果，以下列举了应用现有技术的2个比较例进行对比：
比较例1，制作五层柔性线路板，如图9所示，先用单面有胶材铜箔(材料是由18um的铜+12um的PI+10um的胶构成)，单独做五层柔性线路板的里面一层线路，后压上盖膜(是由12.5um的PI膜+15um的胶构成)热压后，形成一个单面柔性线路板，随后在这层柔性线路板的正反面分别贴合上半固化片(15um的胶黏剂)，通过热压，压合上外二层单面有胶材铜箔，随后钻孔，等离子蚀刻，黑孔，压干膜，曝光，显影，蚀刻出线路后，二面分别热压上盖膜，表面处理，就形成了还没有冲出带半圆连接手指边的三层柔性线路板，用半固化片(25um的胶黏剂)通过热压，压合上补强(0.2MM的PET)，再用二个单面有胶材铜箔，分别做好线路，后分别热压上盖膜，再分别表面处理，单独去冲压，用半固化片(10um的胶黏剂)跟里面三层主板贴合，热压，丝印文字(白色油墨)，烘烤。用如图10所示的冲压外形冲外形，就形成了五层带半圆连接手指的多层柔性线路板。对此多层柔性线路板的产品放在10倍放大镜下进行全检和与液晶屏主板焊接做弯折测试，测试结果列于表1中。
比较例2，制作六层柔性线路板，如图11所示，先用单面有胶材铜箔(材料是由18um的铜+12um的PI+10um的胶构成)，做好六层柔性线路板的里面二层线路，后压上盖膜(是由12.5um的PI膜+15um的胶构成)热压后，形成二个单面柔性线路板，再用半固化片(15um的胶黏剂)，通过快压将上述两层线路粘接在一起，随后在二层柔性线路板的盖膜上分别贴合上半固化片(10um的胶黏剂)，通过热压，压合上外二层单面有胶材铜箔，随后钻孔，等离子蚀刻，黑孔，压干膜，曝光，显影，蚀刻出线路后，二面分别热压上盖膜，表面处理，就形成了还没有冲出带半圆连接手指边的四层柔性线路板，用半固化片(25um的胶黏剂)通过热压，压合上补强(0.2MM的PET)，再用二个单面有胶材铜箔，分别做好线路，后分别热压上盖膜，再分别表面处理，单独去冲压，用半固化片(10um的胶黏剂)跟里面四层主板贴合，热压，丝印文字(白色油墨)，烘烤。用如图12所示的冲压外形冲外形，就形成了六层带半圆连接手指的多层柔性线路板。对此多层柔性线路板的产品放在10倍放大镜下进行全检和与液晶屏主板焊接做弯折测试，测试结果列于表1中。
表1.多层柔性线路板弯折和产品良品率测试结果
| 项目 | 弯折次数 | 产品良品率 |
| 测试方法 | IPC弯折测试机 | 10倍放大镜全检 |
| 实施例 | 105926次 | 92％ |
| 比较例1 | 72530次 | 70％ |
| 比较例2 | 52630次 | 55％ |
上述结果表明本发明所提供的多层柔性线路板的制作方法生产的产品，相比于现有技术生产的产品良品率高，弯折次数多。
本发明提供了解决多层线路板生产过程中连接手指半圆孔冲偏或冲不出来问题的方案。由于半圆孔外形边在第一次冲压外形的时候就冲出来，产品后续跟补强、屏蔽、复合热压的时候，板面收缩，冲压外形都不影响连接手指的半圆孔，从而实现后续高的良品率和跟液晶屏主板焊接牢固。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。
Claims (9)
1.一种多层柔性线路板的制作方法，其特征在于包括以下步骤：
A1、制作内层板和与内层板配合的屏蔽层；
B1、通过第一冲压外形，在内层板的连接手指的端部冲出半圆孔；
C1、在冲压好半圆孔的内层板的两面热压补强；
D1、在补强的外面热压上屏蔽层；
E1、通过第二冲压外形，将多层柔性线路板单品从母板上冲出。
2.如权利要求1所述的多层柔性线路板的制作方法，其特征在于：所述步骤B1中第一冲压外形为与内层板的连接手指的端部邻接的矩形条，所述矩形条在其长度方向上的尺寸大于或等于内层板与第一冲压外形邻接处的外形尺寸。
3.如权利要求2所述的多层柔性线路板的制作方法，其特征在于：所述矩形条在其长度方向上的尺寸比内层板与第一冲压外形邻接处的外形尺寸每边各长0.3mm～1.5mm。
4.如权利要求2所述的多层柔性线路板的制作方法，其特征在于：所述步骤A1中制作内层板包括以下步骤：
A11、选择原材料铜箔，根据要求制作多层柔性线路板的内层板；
A12、在内层板上进行钻孔、等离子蚀刻、黑孔，在内层板的两面根据要求制作出线路，并在内层板的两面分别热压上盖膜。
5.如权利要求4所述的多层柔性线路板的制作方法，其特征在于：所述步骤A1制作屏蔽层包括以下步骤：
A13、采用单面有胶材铜箔，根据要求制作线路；
A14、在线路上热压盖膜，并进行表面处理；
A15、冲压避让外形：冲压连接手指的避让外形，达到最终出来的产品，可以看到连接手指和手指半圆孔。
6.如权利要求5所述的多层柔性线路板的制作方法，其特征在于：所述步骤C1中通过半固化片在内层板的两面热压补强。
7.如权利要求6所述的多层柔性线路板的制作方法，其特征在于：所述步骤D1中通过半固化片在补强的外面热压上屏蔽层。
8.如权利要求1至7中任一项所述的多层柔性线路板的制作方法，其特征在于：所述步骤E1中第二冲压外形在长度方向上的尺寸与单品的外形尺寸相同，在宽度方向上的尺寸大于单品的外形尺寸。
9.如权利要求8所述的多层柔性线路板的制作方法，其特征在于：所述第二冲压外形在宽度方向上的尺寸大于单品的外形尺寸与第一冲压外形的宽度之和。
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