CN103391694A - 柔性电路板的制作方法 - Google Patents
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Abstract
一种柔性电路板的制作方法，包括以下步骤：提供一承载装置，包括承载板、树脂连接层及设置于该承载板与该连接层之间的附着层；提供一柔性电路板基板，该柔性电路板基板包括基底层、导电线路层及防焊层，该柔性电路板基板具有产品区及围绕该产品区的废料区；在该废料区内形成一暴露该基底层的加热盲槽；加热软化对应加热盲槽的基底层与连接层使其熔融并相互粘接；印刷锡膏；在锡膏上贴装电子元件；通过回焊炉，使该锡膏层熔融再凝固；及移除该废料区，得到柔性电路板。
Description
技术领域
本发明涉及电路板技术，特别涉及柔性电路板的制作方法。
背景技术
随着聚酰亚胺膜等柔性材料于电子工业中的广泛应用（请参见Sugimoto, E. 于1989发表于IEEE Electrical Insulation Magazine第5卷第1期的“Applications of polyimide films to the electrical and electronic industries in Japan”），柔性电路板（Flexible Printed Circuit Board, FPCB）因具有可弯折、重量轻、占用空间小、可立体配线等优点，于笔记本计算机、液晶显示器、数字相机、移动电话等消费性电子产品方面具有十分广泛的应用。
现有的柔性电路板的生产过程中，在印刷锡膏时，通常在一张承载板上进行，印刷有锡膏的柔性电路板随后经过贴片机进行电子元件的贴装，之后使柔性电路板经过回焊炉，使锡膏融化后再冷却，进而使电子元件稳固地结合于柔性电路板上。所述的锡膏印刷、电子元件的贴装及经过回焊炉的步骤中，均需要柔性电路板平整地贴附在承载板上，现有的承载板通常采用夹片等对柔性电路板进行夹持。然而，夹片在长时间或多次使用后会出现松动，使被夹持的柔性电路板由于无法被夹紧而出现边缘翘曲，进而使柔性电路板的质量降低。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种可有效避免柔性电路板边缘翘曲的柔性电路板制作方法。
一种柔性电路板的制作方法，包括步骤：提供一承载装置，其包括依次设置的一承载板、一附着层及一树脂连接层，该附着层附着于该承载板的表面，该树脂连接层固着于该附着层表面；提供一柔性电路板基板，该柔性电路板基板包括依次设置的绝缘基底层、导电线路层及防焊层，该导电线路层具有从该防焊层暴露出的连接端子，该柔性电路板基板包括产品区及围绕该产品区的废料区；在该柔性电路板基板的废料区内形成至少一加热盲槽，该加热盲槽仅贯穿该防焊层和该导电线路层，以使部分该基底层暴露于该加热盲槽中；使用至少一加热元件***该至少一加热盲槽中进行加热，以使该部分暴露于该加热盲槽中的基底层被加热软化并与其对应的部份连接层粘接，该至少一加热元件相对于该产品区对称分布；从该至少一加热盲槽中移除该至少一加热元件；在该导电线路层的连接端子印刷锡膏，并在该锡膏上放置电子元件；通过回焊使锡膏加热熔融并冷却固化后使得该电子元件固定贴装于该柔性电路基板的连接端子上；及沿产品区与废料区的边界切割该预制电路板、该连接层及该附着层，从而去除该废料区，得到与连接层分离的产品区。
本实施方案的柔性电路板制作方法中，在印刷锡膏、贴片以及通过回焊炉的步骤中，该柔性电路板基板的基底层与连接片的连接层相互粘接固定，而连接片通过附着层附着该承载板，因此可以防止该柔性电路板基板在上述步骤中出现边缘翘曲，从而提高该柔性电路板的质量。
附图说明
图1是本发明实施例所提供的承载装置的示意图。
图2是本发明实施例所提供的柔性电路板基板的示意图。
图3是图2所示的柔性电路板基板形成加热盲槽后的示意图。
图4是将图3所示的柔性电路板基板放置于图2所示的承载装置上并经加热棒加热的示意图。
图5是将图4中的柔性电路板基板印刷锡膏后的示意图。
图6是将图5中的柔性电路板基板贴装电子元件后的示意图。
图7是图6中的柔性电路板和承载装置经切割后形成成型的柔性电路板的示意图。
图8是将图7中的柔性电路板与该承载装置相分离的示意图。
主要元件符号说明
| 电路板承载装置 | 10 |
| 承载板 | 12 |
| 连接片 | 14 |
| 连接层 | 142 |
| 附着层 | 144 |
| 柔性电路板基板 | 20 |
| 基底层 | 22 |
| 导电线路层 | 24 |
| 防焊层 | 26 |
| 产品区 | 202 |
| 废料区 | 204 |
| 连接端子 | 28 |
| 边界 | 206 |
| 加热盲槽 | 208 |
| 加热棒 | 30 |
| 锡膏层 | 40 |
| 电子元件 | 50 |
| 柔性电路板 | 60 |
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
请参阅图1至图8，本发明实施例提供一种柔性电路板的制作方法，该柔性电路板的制作方法包括以下步骤。
第一步，如图1所示，提供一电路板承载装置10，该电路板承载装置10包括一承载板12及一附着于该承载板12的连接片14。
该承载板12为铝制的矩形板状体，用于支撑固定该连接片14，该承载板12相邻于该连接片14的表面为光滑表面。该连接片14包括一连接层142及一附着层144，该附着层144设置于该承载板12与该连接层142之间，该附着层144与该连接层142具有相同的形状及面积，本实施例中，该附着层144及该连接层142的形状为矩形，且该附着层144与该连接层142的面积小于该承载板12的面积。本实施例中，该连接层142为树脂材料，其可选自聚酰亚胺(Polyimide, PI)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(Polyethylene Terephtalate, PET)或聚萘二甲酸乙二醇酯（Polythylene Naphthalate, PEN）。该附着层144为PET，该附着层144的一表面通过粘胶贴附固定于该连接层142表面，该附着层144的另一表面通过静电吸附的方式贴附于该承载板12的表面。
可以理解，该附着层144也可为可剥型双面胶片，此时该附着层144的相对的两个表面分别与该连接层142的表面和该承载板12的表面粘附固定。
第二步，如图2所示，提供一柔性电路板基板20，该柔性电路板基板20包括一绝缘的基底层22、形成于该基底层22表面的导电线路层24及形成于该导电线路层24表面的防焊层26。该导电线路层24具有从该防焊层26暴露出的连接端子28，用于在后续制程中印刷锡膏于其上。所述连接端子28指的是焊盘、边接头等终端接点。
该基底层22的材料可选自PI、PET或PEN，优选地，该基底层22与该连接层142的材料相同。
该导电线路层24可通过以下方法形成：首先，在基底层22表面压合压延铜箔，然后，通过影像转移制程及蚀刻制程将压延铜箔制成该导电线路层24。当然，该导电线路层24也可由其它方法形成，如电镀制程或喷墨印刷制程等，并不限于本实施例。本实施例中，该防焊层26通过网版印刷的方法将防焊油墨形成于该导电线路层24的表面。
该柔性电路板基板20包括产品区202及围绕该产品区202的废料区204。产品区202为后续制成电路板产品的区域。该废料区204为后续形成柔性电路板制作完成后需要去除的区域，该废料区204形成于该产品区202的四周，并围绕该产品区202形成一闭合状。本实施例中，该产品区202与该废料区204之间具有边界206。
第三步，请参阅图3，在该废料区204内形成一加热盲槽208，该加热盲槽208穿透该防焊层26和导电线路层24，而保留对应该加热盲槽208部分的该基底层22，使该基底层22暴露于该加热盲槽208中。
优选的，加热盲槽208沿该产品区202与该废料区204之间的边界206开设。本实施例中，该加热盲槽208为沿边界206开设的闭合环状盲槽，可以理解，该加热盲槽208也可以为沿边界206形成且围绕该产品区202间断排列的多个槽。该加热盲槽208可通过影像转移制程及蚀刻制程形成，也可通过激光钻孔的方法形成。
第四步，请参阅图4，将形成有加热盲槽208的该柔性电路板基板20放置于该电路板承载装置10上，并使该基底层22与该连接片的连接层142相接触。
第五步，将多个加热棒30***该加热盲槽208内并压着于该基底层22上，该加热棒30的温度大于该基底层22及连接层142的玻璃化转变温度，使对应加热盲槽208区域的基底层22和连接层142熔融并相互粘着连接，然后移除该多个加热棒30并冷却该基底层22和连接层142，使对应加热盲槽208区域的基底层22与连接层142相互粘接。
该多个加热棒30的加热方式可以为电磁加热，该加热棒30可以为圆柱状或多棱柱状等。该多个加热棒30相对于该产品区202对称分布，优选地，该加热棒30在该加热盲槽208内等间距排列，且布满该加热盲槽208从头至尾的整个区域。本实施例中，该基底层22和连接层142的材料相同，其玻璃化转变温度为260℃，该加热棒30的加热温度为300℃，如此则加热棒30可加热该基底层22和连接层142为熔融状态并相互粘着。优选地，该多个加热棒30在***该加热盲槽208之前其温度已大于该基底层22和连接层142的玻璃化转变温度，当加热棒30接触该基底层22的瞬间，该基底层22和连接层142即熔融并相互粘接，此时可立即移走该多个加热棒30，使该基底层22和连接层142尽快冷却。因此，加热棒30与基底层22的接触时间较短，优选为小于或等于0.5秒，既可使基底层22与连接层142粘接固定，也可避免加热棒30对产品区202的基底层22和连接层142加热，而造成产品区202内的基底层22和连接层142的粘接。
可以理解，该多个加热棒30也可替换为其它的加热元件，如与该加热盲槽的延伸形状相对应的闭合环状加热板，利用环状加热板的底与该基底层22接触。同样可以理解，该加热盲槽208也可包括彼此等间距分布且相对于产品区对称分布的多个槽，该加热棒30与多个槽一一对应，进行加热时每一加热棒30***一个槽中。
经过第五步，对应于加热盲槽208区域的基底层22和连接层142相互粘接固定，而产品区202内的基底层22与连接层142虽相互贴紧却为相互分离的结构。
第六步，请参阅图5，在该导电线路层24的连接端子28印刷锡膏层40。
在本步骤中，锡膏层40通过网版印刷的方式形成，具体如下：提供一具有预定图案的通孔的钢板（图未法），该预定图案的通孔的位置与该连接端子28的形状及大小相对应；将钢板放置于该柔性电路板基板20上，并使预定图案的通孔正对该连接端子28；将锡膏材料设置于该钢板表面，并利用刮刀将锡膏从预定图案的通孔挤压至连接端子28上，形成该锡膏层40。
第七步，请参阅图6，利用贴片机将电子元件50放置在该锡膏层40上。
该电子元件50可以为电阻、电容、芯片等任何需要贴片机贴装的元件，该贴片机一般为全自动机电一体化贴片机，通过吸嘴吸取电子元件50的物料后贴装于锡膏层40上，该贴片机可以为中速贴片机、高速贴片机、超高速贴片机等。
第八步，将贴装了电子元件50的柔性电路板基板20通过一回焊炉（图未示），以热风或红外线加温至锡膏层40的熔化温度以上使锡膏层40熔化，之后再降温至锡膏层40熔化温度以下使锡膏层40固化，从而使电子元件50粘着固定于该锡膏层40上。
第九步，请参阅图7和图8，沿该产品区202与该废料区204之间的边界206切割粘着固定了电子元件50的柔性电路板基板20和连接片14，该废料区204及与该废料区204对应的连接片14在切割后脱落移除，如此可以得到与连接片14分离的产品区202，即，得到成型的柔性电路板60。
切割该柔性电路板基板20和该连接片14可采用激光切割或机械切割的方法进行。由于该产品区202与对应的该连接片14之间是相互分离的结构，所以该柔性电路板60可容易地从该连接片14表面取走。成型的该柔性电路板60包括基底层22、形成于基底层22表面的导电线路层24、形成于导电线路层24表面的防焊层26、以及粘附于导电线路层24的连接端子28的电子元件50。另外，由于连接片14是通过连接层142与基底层22间的静电吸附与承载板12相贴紧，所以连接片14可以很容易地从该承载板12上移走。
可以理解，该柔性电路板基板20还可以为具有多层导电线路层24的多层板，只要该柔性电路板基板20的其中一最外层为基底层22即可。
本实施例中，在印刷锡膏、贴片以及通过回焊炉的步骤中，该柔性电路板基板20的基底层22的四周部分与连接片的连接层142相互粘接固定，而连接片通过附着层144与该承载板12紧紧贴附，因此可以防止该柔性电路板基板20在上述步骤中出现边缘翘曲，从而提高该柔性电路板60的质量。
可以理解的是，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术构思做出其它各种相应的改变与变形，而所有这些改变与变形都应属于本发明权利要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种柔性电路板的制作方法，包括步骤：
提供一承载装置，其包括依次设置的一承载板、一附着层及一树脂连接层，该附着层附着于该承载板的表面，该树脂连接层固着于该附着层表面；
提供一柔性电路板基板，该柔性电路板基板包括依次设置的绝缘基底层、导电线路层及防焊层，该导电线路层具有从该防焊层暴露出的连接端子，该柔性电路板基板包括产品区及围绕该产品区的废料区；
在该柔性电路板基板的废料区内形成至少一加热盲槽，该加热盲槽仅贯穿该防焊层和该导电线路层，以使部分该基底层暴露于该加热盲槽中；
使用至少一加热元件***该至少一加热盲槽中进行加热，以使该部分暴露于该加热盲槽中的基底层被加热软化并与其对应的部份连接层粘接，该至少一加热元件相对于该产品区对称分布；
从该至少一加热盲槽中移除该至少一加热元件；
在该导电线路层的连接端子印刷锡膏，并在该锡膏上放置电子元件；
通过回焊使锡膏加热熔融并冷却固化后使得该电子元件固定贴装于该柔性电路基板的连接端子上；及
沿产品区与废料区的边界切割该预制电路板、该连接层及该附着层，从而去除该废料区，得到与连接层分离的产品区。
2.如权利要求1所述的柔性电路板的制作方法，其特征在于，该附着层的材料为聚对苯二甲酸乙二酯，该承载板靠近该附着层的材料为光滑表面，该附着层通过静电吸附于该承载板的表面。
3.如权利要求1所述的柔性电路板的制作方法，其特征在于，该附着层为可剥型双面胶片。
4.如权利要求1所述的柔性电路板的制作方法，其特征在于，该连接层的材料为聚酰亚胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯或者聚萘二甲酸乙二醇酯，该基底层的材料为聚酰亚胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯或者聚萘二甲酸乙二醇酯。
5.如权利要求4所述的柔性电路板的制作方法，其特征在于，该基底层与该连接层材料相同。
6.如权利要求1所述的柔性电路板的制作方法，其特征在于，该至少一加热盲槽为围绕该产品区的闭合环形槽，且该至少一加热盲槽沿着产品区与废料区的边界开设。
7.如权利要求6所述的柔性电路板的制作方法，其特征在于，该加热元件为与该加热盲槽的延伸形状相对应的闭合环状板。
8.如权利要求6所述的柔性电路板的制作方法，其特征在于，该加热元件包括多个柱状加热棒，进行加热时该多个柱状加热棒在该加热盲槽内等间距分布。
9.如权利要求1所述的柔性电路板的制作方法，其特征在于，该至少一加热盲槽包括彼此等间距分布且相对于产品区对称分布的多个槽，每个槽均沿着产品区与废料区的边界开设。
10.如权利要求9所述的柔性电路板的制作方法，其特征在于，该至少一加热元件包括与多个槽一一对应的多个加热棒，进行加热时每一加热棒***一个槽中。
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