CN104582248A - 一种fr4补强板的生产方法及fpc的补强方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种FR4补强板的生产方法，提供一种半固化片，确定半固化片的初始反应温度以及峰值反应温度，使最高热压温度介于半固化片的初始反应温度和峰值反应温度之间；将一定数量的半固化片进行堆叠，形成半固化片组件；在最高热压温度对半固化片组件进行热压，使其形成FR4补强板。本发明提供一种自带粘结性的FR4补强板的生产方法，采用该方法生产的FR4补强板可以直接用于FPC补强，节省加工流程，便于控制产品厚度；也可以用于与热固胶膜配合对FPC进行补强提高其与热固胶膜的结合力。另外本发明中还公开了采用上述方法生产的FR4补强板以及应用上述FR4补强板对FPC进行补强的方法。

Description

一种FR4补强板的生产方法及FPC的补强方法

技术领域

本发明涉及FPC生产技术领域，尤其涉及一种FR4补强板的生产方法及FPC的补强方法。

背景技术

补强板又叫Stiffeners，在电子产品中FPC软性电路板中被广泛使用，补强板主要解决柔性电路板的柔韧性，提高插接部位的强度，方便产品的整体组装。

现有FPC与FR4补强板(玻璃纤维补强板)一般的粘结方式为，先在FR4补强板面上假贴一层热固性胶膜，再钻定位孔和冲切成型，最后再与FPC贴合后进行热压。

这样的做法不仅增加了FPC的加工流程，增加了生产成本，同时也不利于FPC成品厚度的控制。

另外在使用热固胶膜的情况下，为了提高补强板面与胶膜假贴以及热压后的结合力，FPC业内一般地有两种做法，其一为使用辊刷、喷砂等机械磨板方式提高补强板面的粗糙度，其二为用FR4覆铜板整板蚀刻的方式得到表面粗化的FR4补强板。这些做法增加了FPC的加工环节，导致生产成本的增加。

因此亟需提供一种自身结构简单，且能够简化其与FPC粘结工艺，提高粘结性能的FR4半固化片。

发明内容

本发明的一个目的在于：提供一种FR4补强板的生产方法，其通过在特定温度环境下热压半固化片使其表面具有粘结性，使其粘结性能更可靠。

本发明的另一个目的在于：提供一种FR4补强板，其表面热固性树脂胶液未完全固化，使其自身具有一定的粘结性。

本发明的又一个目的在于：提供一种FPC的补强方法，其采用由半固化片制成的表面具有粘性的FR4补强板直接与FPC粘结，减少了粘结热固胶膜工序，提高生产效率。

本发明的再一个目的在于：提供一种FPC的补强方法，其采用由半固化片制成的表面具有粘性的FR4补强板与热固胶膜粘结后对FPC进行补强，具有粘性的FR4补强板与热固胶膜粘结能够显著提高与热固胶膜的结合力。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一方面，提供一种FR4补强板的生产方法，包括以下步骤：

步骤S1、热压参数确定，提供一种半固化片，确定所述半固化片的初始反应温度以及峰值反应温度，并通过所述初始反应温度以及所述峰值反应温度确定最高热压温度，使所述最高热压温度介于所述半固化片的初始反应温度和峰值反应温度之间；

步骤S2、堆叠，将一定数量的所述半固化片进行堆叠，形成半固化片组件；

步骤S3、热压，在所述最高热压温度对所述半固化片组件进行热压，使其形成FR4补强板。

优选的，步骤S1中确定所述半固化片的初始反应温度以及峰值反应温度为采用示差扫描量热法测得。

具体的，所述初始反应温度，代表此温度下树脂分子开始发生交联反应的温度；所述峰值反应温度，代表此温度下树脂分子的反应速率达到最高的温度；所述最高热压温度，代表半固化片热压时所承受的最高温度。

在适当的温度下对半固化片组件进行热压，使其形成未完全固化的状态，并且相邻的半固化片之间实现粘结，形成一个整体的FR4补强板。FR4补强板朝向外侧的两表面未完全固化，依然存在一定的粘性，可以使其直接与FPC进行热压粘结。

或，采用表面未完全固化的FR4补强板与热固胶膜首先连接，之后再连接FPC，具有粘性的FR4补强板与热固胶膜连接能够产生更大的粘结力，提高连接性能。

作为所述FR4补强板的生产方法的一种优选技术方案，所述热压的过程为在所述最高热压温度下持续热压10min～40min。

作为所述FR4补强板的生产方法的一种优选技术方案，在对所述半固化片组件进行热压前在所述半固化片组件的表面设置离型材料。

所述离型材料可以为离型膜或离型剂，通过设置离型材料将所述半固化片组件与热压板进行隔离，防止所述半固化片组件与热压板粘结。

作为所述FR4补强板的生产方法的一种优选技术方案，所述半固化片的数量取决于单张半固化片的厚度以及需要制得的所述FR4补强板的厚度。

作为所述FR4补强板的生产方法的一种优选技术方案，所述最高热压温度不高于所述初始反应温度+20℃。

作为所述FR4补强板的生产方法的一种优选技术方案，在所述步骤S3之后执行步骤S4：

步骤S4、在热压完成后对FR4补强板的△Tg进行检测。

作为所述FR4补强板的生产方法的一种优选技术方案，根据△Tg判断FR4补强板的固化度，若所述FR4补强板的△Tg≥10℃则所述FR4补强板固化度合格，若所述FR4补强板的△Tg＜10℃则所述FR4补强板固化度不合格。

具体的，采用同一设备、同一方法对FR4补强板的Tg值进行两次测量，两次的差值即为补强板的△Tg，△Tg越小固化程度越高，在本技术方案中要求FR4补强板的△Tg≥10℃。热压过程中温度越高、时间越长，△Tg越小，反之，温度越低、时间越短，△Tg越大。

优选的，采用DSC对FR4补强板玻璃化转变温度进行检测，通过两次测试分别取得Tg1以及Tg2，通过Tg1与Tg2的差值得出△Tg，根据△Tg的大小判断FR4补强板的固化度，△Tg与FPC与FR4补强板的结合力呈正相关，即△Tg越大结合力越强。

进一步的，结合力使用垂直剥离强度表征，结合力要求≥1.0N/mm。

另一方面，提供一种FR4补强板，其采用如上所述的FR4补强板的生产方法制得，所述FR4补强板的厚度范围在0.05～3.0mm。

再一方面，提供一种FPC的补强方法，提供一种FR4补强板，采用所述FR4补强板与所述FPC进行热压，对所述FPC进行补强，所述FR4补强板采用如上所述的FR4补强板的生产方法制得。

直接采用具有一定粘性的FR4补强板与FPC进行热压粘结，能够减少FPC的加工流程、减少生产成本同时便于控制FPC成品的厚度。

又一方面，提供一种FPC的补强方法，提供一种FR4补强板，采用所述FR4补强板与所述FPC进行热压，对所述FPC进行补强，所述FR4补强板采用如上所述的FR4补强板的生产方法制得，在所述FR4补强板与所述FPC之间设置热固胶膜。

采用具有一定粘性的FR4补强板与热固胶膜进行连接，通过其表面的粘性可显著提高其与热固胶膜的结合力。

本发明的有益效果为：提供一种自带粘结性的FR4补强板的生产方法，采用该方法生产的FR4补强板可以直接用于FPC补强，节省加工流程，便于控制产品厚度；也可以用于与热固胶膜配合对FPC进行补强提高其与热固胶膜的结合力。

附图说明

下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明。

图1为本发明实施例所述FR4补强板的生产方法流程图。

图2为本发明实施例所述FR4补强板结构示意图。

图中：

1、FR4补强板；2、半固化片。

具体实施方式

下面结合附图并通过对比例以及具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

如图1、2所示:

一种FR4补强板的生产方法，包括以下步骤：

步骤S1、热压参数确定，提供一种半固化片，确定半固化片的初始反应温度以及峰值反应温度，并通过初始反应温度以及峰值反应温度确定最高热压温度；初始反应温度以及峰值反应温度为采用示差扫描量热法测得；

步骤S2、堆叠，根据单张半固化片的厚度以及需要制得的FR4补强板的厚度将一定数量的半固化片进行堆叠，形成半固化片组件；

步骤S3、热压，在半固化片组件的两表面分别设置离型材料后，在最高热压温度对半固化片组件进行热压，热压时间为10min～40min，使其形成FR4补强板；

步骤S4、检测、在热压完成后，采用同一设备、同一方法对FR4补强板的Tg值进行两次测量，两次的差值即为补强板的△Tg，根据△Tg判断FR4补强板的固化程度以及结合力。

一种FR4补强板，采用如上所述的FR4补强板的生产方法制得，该FR4补强板的厚度范围在0.05～3.0mm。

一种FPC的补强方法，提供一种FR4补强板，采用FR4补强板与FPC进行热压，对FPC进行补强，FR4补强板采用如上所述的FR4补强板的生产方法制得。

又一种FPC的补强方法，提供一种FR4补强板，采用FR4补强板与FPC进行热压，对FPC进行补强，FR4补强板采用如上所述的FR4补强板的生产方法制得，在FR4补强板与FPC之间设置热固胶膜。

实施例一：

于本实施例中，介绍一种厚度规格为0.4㎜的FR4补强板的生产方法，提供两张型号为7628的半固化片2，采用DSC检测确定该半固化片2的初始反应温度为130℃以及峰值反应温度为165℃，并通过该初始反应温度以及峰值反应温度确定最高热压温度为150℃；将该两张半固化片2进行堆叠，形成半固化片组件；在对半固化片组件两表面分别设置离型膜后，在最高热压温度150℃对半固化片组件进行热压30min，使其形成FR4补强板1。通过DSC检测该FR4补强板1的△Tg为15℃。

使其直接与FPC热压结合后测试垂直剥离强度为1.0N/mm。

使用该FR4补强板1与1盎司电解铜箔，25μm热固胶膜进行叠合，在170℃、200PSI的参数下热压40min，再测试胶膜90°的剥离强度。由此可得出FR4补强板与热固胶膜的结合力为2.3N/mm。

实施例二：

于本实施例中，介绍另一种厚度规格为0.4㎜的FR4补强板的生产方法，提供两张型号为7628的半固化片2，采用DSC检测确定该半固化片2的初始反应温度为130℃以及峰值反应温度为165℃，并通过该初始反应温度以及峰值反应温度确定最高热压温度为140℃；将该两张半固化片2进行堆叠，形成半固化片组件；在对半固化片组件两表面分别设置离型膜后，在最高热压温度140℃对半固化片组件进行热压30min，使其形成FR4补强板1。通过DSC检测该FR4补强板1的△Tg为20℃。

使其直接与FPC热压结合后测试垂直剥离强度为1.8N/mm。

使用该FR4补强板1与1盎司电解铜箔，25μm热固胶膜进行叠合，在170℃、200PSI的参数下热压40min，再测试胶膜90°的剥离强度。由此可得出FR4补强板与热固胶膜的结合力为2.7N/mm。

实施例三：

于本实施例中，介绍另一种厚度规格为0.4㎜的FR4补强板的生产方法，提供两张型号为7628的半固化片2，采用DSC检测确定该半固化片2的初始反应温度为130℃以及峰值反应温度为165℃，并通过该初始反应温度以及峰值反应温度确定最高热压温度为160℃；将该两张半固化片2进行堆叠，形成半固化片组件；在对半固化片组件两表面分别设置离型膜后，在最高热压温度160℃对半固化片组件进行热压30min，使其形成FR4补强板1。通过DSC检测该FR4补强板1的△Tg为10℃。

使其直接与FPC热压结合后测试垂直剥离强度为0.8N/mm。

使用该FR4补强板与1盎司电解铜箔、25μm热固胶膜进行叠合，在170℃、200PSI的参数下热压40min，再测试胶膜90°的剥离强度。由此可得出FR4补强板与热固胶膜的结合力为1.7N/mm。

实施例四：

于本实施例中，介绍一种厚度规格为0.4㎜的FR4补强板的生产方法，提供两张型号为7628的半固化片2，采用DSC检测确定该半固化片2的初始反应温度为130℃以及峰值反应温度为165℃，并通过该初始反应温度以及峰值反应温度确定最高热压温度为150℃；将该两张半固化片2进行堆叠，形成半固化片组件；在对半固化片组件两表面分别设置离型膜后，在最高热压温度150℃对半固化片组件进行热压20min，使其形成FR4补强板1。通过DSC检测该FR4补强板1的△Tg为18℃。

使其直接与FPC热压结合后测试垂直剥离强度为1.3N/mm。

使用该FR4补强板1与1盎司电解铜箔、25μm热固胶膜进行叠合，在170℃、200PSI的参数下热压40min，再测试胶膜90°的剥离强度。由此可得出FR4补强板1与热固胶膜的结合力为2.4N/mm。

需要指出的是，在上述实施例中，初始反应温度，代表此温度下树脂分子开始发生交联反应的温度；峰值反应温度，代表此温度下树脂分子的反应速率达到最高的温度；最高热压温度，代表半固化片热压时所承受的最高温度。

对比例一：

在对比例中采用常规FR4补强板，通过DSC测试FR4补强板的△Tg为4℃。

使其直接与FPC热压结合后测试垂直剥离强度为0.3N/mm。

使用该补强板与1盎司电解铜箔，25μm热固胶膜进行叠合，在170℃、200PSI的参数下热压40min，再测试胶膜90°的剥离强度。由此可得出常规FR4补强板与热固胶膜的结合力为1.2N/mm。

实施例及对比例参数对照表：

通过上述实施例以及对比例可知，△Tg越小固化程度越高。热压过程中温度越高、时间越长，△Tg越小；反之，温度越低、时间越短，△Tg越大。△Tg与FPC与FR4补强板的结合力呈正相关，即△Tg越大结合力越强。

因此，在适当的温度下对半固化片组件进行热压使其形成未完全固化的状态，并且相邻的半固化片之间实现粘结，形成一个整体的FR4补强板。

FR4补强板朝向外侧的两表面未完全固化，依然存在一定的粘性，可以使其直接与FPC进行热压粘结。在适当的条件下其与FPC的结合力已经大于对比例一中的常规FR4补强板与热固胶膜的结合力，因此直接使用其与FPC粘结能够起到更好的效果。

同时采用表面未完全固化FR4补强板与热固胶膜粘合也会产生更大的结合力。

需要声明的是，上述具体实施方式仅仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理，在本发明所公开的技术范围内，任何熟悉本技术领域的技术人员所容易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种FR4补强板的生产方法，其特征在于,包括以下步骤：

步骤S1、热压参数确定，提供一种半固化片，确定所述半固化片的初始反应温度以及峰值反应温度，并通过所述初始反应温度以及所述峰值反应温度确定最高热压温度，使所述最高热压温度介于所述半固化片的初始反应温度和峰值反应温度之间；

步骤S2、堆叠，将一定数量的所述半固化片进行堆叠，形成半固化片组件；

步骤S3、热压，在所述最高热压温度对所述半固化片组件进行热压，使其形成FR4补强板。

2.根据权利要求1所述的FR4补强板的生产方法，其特征在于，所述热压的过程为在所述最高热压温度下持续热压10min～40min。

3.根据权利要求1所述的FR4补强板的生产方法，其特征在于，在对所述半固化片组件进行热压前在所述半固化片组件的表面设置离型材料。

4.根据权利要求1所述的FR4补强板的生产方法，其特征在于，所述半固化片的数量取决于单张半固化片的厚度以及需要制得的所述FR4补强板的厚度。

5.根据权利要求1所述的FR4补强板的生产方法，其特征在于，所述最高热压温度不高于所述初始反应温度+20℃。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的FR4补强板的生产方法，其特征在于，在所述步骤S3之后执行步骤S4：

步骤S4、在热压完成后对FR4补强板的△Tg进行检测。

7.根据权利要求6所述FR4补强板的生产方法，其特征在于，根据△Tg判断FR4补强板的固化度，若所述FR4补强板的△Tg≥10℃则所述FR4补强板固化度合格，若所述FR4补强板的△Tg＜10℃则所述FR4补强板固化度不合格。

8.一种FR4补强板，其特征在于，采用权利要求1至7中任一项所述的FR4补强板的生产方法制得，所述FR4补强板的厚度范围在0.05～3.0mm。

9.一种FPC的补强方法，提供一种FR4补强板，采用所述FR4补强板与所述FPC进行热压，对所述FPC进行补强，其特征在于，所述FR4补强板采用权利要求1-7中任一项所述的FR4补强板的生产方法制得。

10.一种FPC的补强方法，提供一种FR4补强板，采用所述FR4补强板与所述FPC进行热压，对所述FPC进行补强，其特征在于，所述FR4补强板采用权利要求1-7中任一项所述的FR4补强板的生产方法制得，在所述FR4补强板与所述FPC之间设置热固胶膜。