刚挠板热风整平焊锡时挠性区撕裂改善

齐国栋 陈显正 李超谋

（1.珠海杰赛科技有限公司，广东 珠海 519170；2.中电科普天科技股份有限公司，广东 广州 510400）

0 引言

为了防止挠性区空腔内的气体在经过热风整平焊锡（hot air solder levelling，HASL）高温流程时，气体受热膨胀导致的刚挠结合印制电路板（rigid flexible printed circuit board，R-FPCB）出现分层异常，现R-FPCB采用了先开盖后HASL的加工流程，但挠性区面积大的产品加工时由于挠性区的支撑力不足，无法承受风刀压力而导致撕裂。

1 试验方案设计

1.1 试验板叠层设计

R-FPCB结构如图1所示。

图1 试验R-FPCB结构

图2 挠性区形状设计

图3 铣孔方式设计

图4 热风吹锡方向设计

1.2 常规生产流程

（1）挠性印制电路板（flexible printed circuit board，FPCB）生产流程：开料→光成像→蚀刻检验→棕化→嫁接覆盖膜→棕化。

（2）刚性印制电路板（rigid printed circuit board，RPCB）生产流程：开料→光成像→蚀刻检验→铣盲槽→棕化。

（3）FPCB+RPCB 生产流程：层压→钻孔→沉铜→光成像→蚀刻检验→印阻焊→铣孔+铣盲槽→HASL（有铅）→后制程。

1.3 试验板试验方案

刚挠板采用先开盖后HASL 的加工流程。综合多种影响因素，分别从挠性区面积大小、挠性区形状、铣孔方式、吹锡方向，制定多种测试方案，见表1。

表1 试验方案

1.4 验收标准

HASL 后，挠性区的质量情况验证标准主要是目视观察挠性区外观状态判定，理想状态下是无折皱、无撕裂、无变形为最优，无折皱、无撕裂、边缘轻微变形为合格。

2 试验结果与分析

2.1 铣孔方式：与挠性区平行

与挠性区平行铣孔的HASL结果见表2。

表2 与挠性区平行铣孔的HASL结果

（1）对比同尺寸、不同外形的挠性区图形，挠性区为一字型的未出现折皱或撕裂的异常问题，L、C、S 字型均出现折皱情况，严重者可致挠性区边缘撕裂。说明在HASL 过程中，挠性区的形状越复杂，支撑力越差，越容易出现折皱/撕裂问题。

（2）对比同外形、不同尺寸的挠性区图形，发现挠性区尺寸小的异常情况较轻微，而更大尺寸的挠性区，均出现较为严重的撕裂。说明HASL 过程中，挠性区尺寸越大，支撑力越差，越容易出现折皱/撕裂问题。

2.2 铣孔方式：铣孔两端拐角

挠性区平行+两端拐角铣孔的HASL 结果见表3。

表3 与挠性区平行+两端拐角铣孔的HASL结果

（1）对比不同方案的挠性区撕裂情况发现，挠性区出现折皱、撕裂的情况与第一种铣孔方式的结果基本相同。

（2）在挠性区末端外形增加铣孔两端拐角后，挠性区边缘可用来支撑的部分面积更小，支撑情况更差，在HASL 过程中受风摆动情况更严重，报废比例升高。

2.3 铣孔方式：分段铣孔（桥连点设计）

根据挠性区外形情况，控制挠性区域铣孔长度在30～80 mm之间，结果见表4。

表4 分段（桥连点）铣孔的HASL结果

（1）各尺寸、各形状挠性区均未出现异常。即增加挠性区铣孔桥连点，可以有效控制铣孔的长度，且通过桥连点支撑，挠性区更稳定，不会在HASL过程中出现折皱、撕裂等异常问题。

（2）当挠性区尺寸设计得较大，铣孔长度≥60 mm 时，桥连点支撑效果会相对变差，桥连两端出现变形，有折皱撕裂的前期迹象；当铣孔长度≤50 mm 时，不论尺寸及外形，挠性区外观均表现良好，桥连点支撑效果较优，可定义为安全范围。

2.4 喷锡方向：横向竖向对比

对比HASL时横方向/竖方向入板的生产结果，可以看出不同方向挠性区受风面积差异较大，折皱、撕裂风险差异较大。即在挠性区铣孔方式相同的情况下，HASL 方向的影响也在折皱、撕裂异常中占据较大比重。

3 结语

通过对挠性区的大小、形状、开盖前铣孔方式，以及吹锡方向等因素进行测试，分别确认了各项因素对挠性区撕裂情况的影响。对各试验方案进行对比发现，挠性区铣孔段增加桥连点设计，控制铣孔区长度，可以有效地增强挠性区支撑力，且当铣孔设计长度≤50 mm 时，桥连点对挠性区的支撑力效果最好，可以保证产品质量。最终找到了一种合适的方案解决此类异常，改善了挠性区撕裂的问题。