刚挠结合板制作中难点改良

许人元（胜宏科技（惠州）股份有限公司，广东 惠州 516211）

刚挠结合板制作中难点改良

许人元
（胜宏科技（惠州）股份有限公司，广东 惠州 516211）

刚挠结合板兼具刚性 PCB 的稳定性和挠性PCB的可弯曲性，发展前景十分可观。本文主要介绍了刚挠结合板在刚性PCB制作过程中出现的制作难点以及改良经验，以供同行业参考。

1 制作基本流程 (图1)

图1 R-FPCB制作流程

2 关键工序与改良

2.1 刚挠结合板制作信息

排板结构：25（H/H）1080 1（H/H）1080 25（H/H）（图2）

图2 六层 R-FPCB结构

半固化片：1080=0.074 mm（2.9 mil）生益 No-Flow PP RC: 64%

2.2 制作中的重点难点

软板部分：软板刚性设备制作，压制PI覆盖膜，PI膜压合；

硬板部分：硬板Core 与 PP 的窗口制作，刚挠结合压板涨缩、溢胶量控制等。

（1）挠性板内层线路制作，鉴于FCCL软板材料薄、软的特性，若用刚性PCB生产设备制作，挠性板过所有水平线均需采用牵引板带过，避免卡板报废。

（2）压制PI覆盖膜。先采用电烙铁将贴好PI覆盖膜的四个角固定，然后结合PI覆盖膜的特性进行压合，由于整板贴 PI 覆盖，压板后发现有PI覆盖膜皱褶，压不实汽泡空洞等问题。故采取局部贴。

压制参数：采用激光开窗，压合温度180 ℃ 、压力0.98 MPa（10 kg/cm2），预压20 s成型90 s。PI膜压合结构如图3。

图3 PI膜压合结构图

原因分析：因整板贴 PI 膜，模拟快压机传统压合时设定压力过小，压力不均导致PI膜未压实，气泡、皱褶等问题，及潜在可靠性爆板的隐患（图4）。

图4 整板贴PI膜未压实(空洞)

改善措施：调整为采用局部贴PI覆盖膜，增大压力到2.45 MPa（25 kg/cm2），可改善细线路区压不实的问题（图5）。

图5 局部贴PI膜易压实

（3）无铜区域填胶不足，空洞、渗水。在完成FA Lot 电镀、蚀刻后发现，无铜区域有渗水，经切片发现为填胶不足，有空洞。改善措施：增加残铜设计，调整压板升温速率到≥3.0 ℃/min，优化压板树脂流动性。

由于No-Flow Pp 不流动特性易产生无铜区填胶不足，通过增加残铜率设计，缩小填胶小空间，提高压板升温速率，改善填胶不足的品质问题。

（4）压板参数控制。生益 No-Flow Pp 使用要求： 70 ℃ ～ 130 ℃间升温速率3.0 ℃/min ～ 5.0 ℃/min，170 ℃ ～180 ℃固化时间≥30 min。

经多次调整压板程序料温测试， 将压程升温速率由 70 ℃ ～ 130 ℃范围的1.55 ℃/min 提升到 3.15 ℃/min，如表1，压板填胶情况有明显的改善。

表1 压板参数

（5）压板挠性区隆起的改善。整板贴PI覆盖膜压不实，与PP分层，增加金属化孔的难度，故而调整为仅挠性区贴PI覆盖膜，提升可靠性。经测试发现局部贴PI覆盖膜在压合后挠性区域隆起，外观不良，采取压板时填充PTFE材料予以改善。PTFE材料采用成型加工制成小片，尺寸控制为：PTFE片比 硬板 Cavtiy单边小0.0254 mm。

（6）压板涨缩控制。鉴于挠性材料涨缩稳定性相对较差， 故优先完成挠性板线路、压制PI覆盖膜制作，根据其涨缩系数制作刚性板部分。制作流程为：软板预补偿 – 完成压PI膜后取涨缩系数 – 制作硬板部分。涨缩数据如表2。

表2 挠性板涨缩数据

根据实际数据分析来看，宽边的涨缩比较稳定，长边涨缩波动较大，Lot 3批由于线路后停放时间过长，吸湿导致长边涨缩不稳定，鉴于后续在压板前进行烘板除湿处理。

（7）电镀。采用一次电镀走负片酸性蚀刻流程制作，MI要求：孔铜ave0.018 mm，面铜ave0.033 mm；全板电镀参数：14 ASF×90 min，FA试板镀铜厚度孔铜0.024 mm，表铜0.038 mm。

（8）阻焊、文字、沉金。沉金后发现挠性区文字油墨脱落，由于挠性区PI覆盖膜较为光滑，与其结合力较差，无法抵抗沉金药水的攻击导致。改善措施：调整制作流程，将丝印文字调整到沉金之后制作，避免文字脱落问题产生。

2.3 可靠性测试

耐回流焊测试： Rflow 260 ℃×3次，无爆板。

热冲击测试： 288 ℃，10 s浸锡3次，无爆板、PI膜起泡。

耐折弯板测试：弯板，180°，100次以上。

3 总结

本文介绍了刚挠结合板重点突破了传统压机压合 FPC 板压制 PI 覆盖保护膜，刚挠结合板开通窗制作法的改良，挠性区通过100次180度折叠测试和浸锡测试（288 ℃，10s，3次）PI无起泡，符合客户的品质要求。

综合一般刚性PCB厂的制程能力，软板材料的线路制作和行业内刚挠结合板的关键工序在开窗（或揭盖）方式，均为关键技术点。此款刚挠结合板是采取开通窗的制作方法完成，由于开通窗的方式不利于后工序的制作（比如：磨板、PTH除胶），易发生挠性区域的品质隐患，因此开通窗的制作方式严重局限于较小的窗口。后续可针对挠性区域硬板控深铣开窗或激光揭盖开窗，进行技术突破。以上制作方法，请同行业人员给与点评，以优化刚性PCB板厂制作刚挠结合板技术。

许人元，主要从事PCB板制造流程工艺技术改良，技术研究开发管理工作，有十年以上的PCB工艺和制造的工作经验，曾主导过多种品质改善专案，并取得显著成效。

The difficulty points and improvement method in the production of R-F PCB

XU Ren-yuan