大尺寸插头PCB加工研究

黄 锐 王立峰

（广东生益科技股份有限公司，广东 东莞 523039）

0 引言

随着显示屏技术的不断提升，对显示屏的先进性、稳定性的要求将越来越高，这对覆铜板（copper clad laminate，CCL）和印制电路板（printed circuit board，PCB）的生产都是一种挑战。电子设备无论内核如何优秀，都需要一块性能优异的屏幕来呈现。

某PCB 工厂从2021 年开始，陆续使用生益CCL（A 型）生产光电显示屏PCB。该PCB 插头位密集、间距小、厚度较薄且呈长条形，这对材料的涨缩控制是个较大的挑战。现对400 mm长度的大尺寸长条形插头板进行了加工，经过大量试验验证，最终通过一些控制手段基本上满足了产品的要求。在此过程中积累的一些技术经验，可为加工类似产品提供较好的依据。

1 设计思路与方案

1.1 设计思路

多段、超长插头板涨缩管控非常困难，插头长度主要在100～400 mm 范围内。经过对PCB 重要工序进行严格管控，使得整体涨缩及整体厚度均匀性得到了有效控制。某PCB 针对不同类型产品，分别使用多种中Tg及高Tg材料进行对比，验证其涨缩效果、厚度极差及插头段差等。本文对中Tg材料进行对比验证评估，其基本能够满足客户的产品需求（目前批量使用的主要是A 型），涨缩管控要求详见表1。

表1 涨缩管控要求

现产品需求为，插头长度300 mm，公差0.05 mm，从而涨缩要求为0.05/300=1.67‱。按表1 中参数选择对应的材料及类型，涨缩要求≤1.5‱，在工程提出评审后制样。

1.2 试验方案

选用生益A 型和B 型材料，对比评价插头段厚度、插头尺寸公差及插头区域涨缩极差表现。

（1）选用四层通孔板结构进行评估，产品信息见表2。表2中，ACF 是指接合玻璃显示屏的插头，其为非拔插的硬金插头。

表2 产品信息

（2）插头位采用对拼设计，可减少因介质厚度差异而导致的插头段差差异。

（3）插头排版方向优先排在生产每块板的短方向或纬向，以减小极差。

2 过程控制

2.1 CCL原材料控制

针对大尺寸长条形插头显示板的特殊性，对该类产品的CCL 进行指定用铜、用布的管控，以减小材料差异带来的品质风险。

2.2 PCB加工制程管控

（1）PCB 插头位置补偿规则如图1 所示。图1中：A 的左右各补偿0.010 mm，A 的上下各补偿0.030 mm，B 整体补偿0.025 mm；光标补偿（补偿后需保证a＞0.060 mm）。当a≤0.090 mm 时，C边补偿0.013 mm，D 边补偿0.038 mm，其他位置整体补偿0.076 mm；当a＞0.090 mm 时，光标整体补偿0.060 mm，板内空旷区域光标需多补0.025～0.038 mm。

图1 插头位置补偿规则

（2）钻孔及外层补偿系数控制：多层板根据X 射线实际测量内层标靶数据确认钻孔系数；钻孔系数需在0.5‱～1.5‱之间，如超出区间需单独调整系数分堆处理；外层固定激光曝光机生产，根据电镀后实际量测涨缩系数，需满足1‱～2‱要求，超出部分需单独调整分堆处理。

（3）水平线体统一进板方向及面次，插头平行于入板口进板，尽量减少使用机械方式磨板。

（4）插头位置容易产生凹痕及氧化印迹，如图2 所示，化金前增加等离子清洗可有效解决此问题，确保铜面的洁净度。

图2 插头位置缺陷

（5）插头段差厚度遵循以下原则：如客户提供测量方法，则按照客户要求测量；如客户没有明确测量方法，则按如图3 所示测量要求进行测量。图3 中，邦定区域（COF）指插头接合显示屏区域的划分。要求COF1-1、COF1-2、COF1-3 的段差（最大值-最小值）≤0.05 mm。要求COFn-1、COFn-2、COFn-3 的段差（最大值-最小值）≤0.05 mm。要求所有测试点的整体段差（最大值-最小值）≤0.06 mm。以上所有测试位置为插头，假插头不需要测量。

图3 插头区域厚度极差要求及测量方法

真插头、假插头的辨别方法：插头位置通过引线连接其他位置的为真插头，没有引线连接的为假插头，连接大铜皮的为假插头。

（6）A 型和B型2支材料插头位置尺寸数据见表3。由表3 测试数据可见，A 型厚度均匀性优于B型，二者均满足产品要求。

表3 插头位置尺寸数据

（7）A 型和B型2支材料光学点涨缩极差数据见表4 和图4（内控±0.025 4 mm）。由表4 数据可见，光学点区域涨缩极差数据A 型略优于B 型，均满足产品要求。

图4 光学点位置测量示意

表4 光学点涨缩极差数据

3 试验结论

大尺寸插头显示屏PCB 无论是对CCL 还是PCB 都是挑战。本文通过对CCL 材料及PCB 加工的严格控制，使得整板涨缩、插头尺寸以及厚度均匀性得到了良好控制。现对实际的案例进行分析总结，寻找出适合加工此类大尺寸插头PCB 板的加工经验，用于指导PCB设计评估。

（1）对长条型插头显示屏订单进行用铜、用布的限定，以减少或避免批次间差异。

（2）插头位置进行对拼设计，以减小插头位厚度段差的差异，插头设计在板的短方向或者纬向，以减小涨缩极差。

（3）在设计阶段规范插头位置补偿规则。

（4）插头段差厚度对比、插头尺寸数据对比、插头区域光学点极差对比，结果都显示出基材A型优于B型。

4 结语

不同客户对于PCB 的特殊要求越来越多。为满足客户的产品要求，需要开发各种PCB 加工技术，针对不同材料采取各种特殊管控。只有这样，才能满足未来高清化、大屏化、多屏化显示屏产品的品质要求。这无疑也将增加PCB的特殊流程。CCL 厂家的原材料特殊管控不利于大批量制作。希望广大终端在产品的设计上多考虑PCB 的加工难度，不断优化设计，以在减少特殊要求的同时达到同样的产品效果。