CN106211639A - 器件埋入式刚挠结合板及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种器件埋入式刚挠结合板及其制作方法。所述器件埋入式刚挠结合板包括器件、刚性层、器件埋入层和挠性层;制作方法包括如下步骤:挠性层制作:所述挠性层包括挠性区域;刚性层制作:所述刚性层设有第一开窗区域,所述第一开窗区域与所述挠性区域相对应;将所述器件焊接于所述刚性层和/或所述挠性层的表面;器件埋入层制作:所述器件埋入层设有第二开窗区域和第三开窗区域;所述第二开窗区域与所述器件相配合,所述第三开窗区域与所述挠性区域相对应;按照预定的顺序层叠所述刚性层、器件埋入层和挠性层,进行整体压合,即可。上述制作方法制作得到的器件埋入式刚挠结合板板面平整、体积小,便于刚挠结合板的立体安装。
Description
技术领域
本发明涉及印制线路板的制作,特别是涉及一种器件埋入式刚挠结合板及其制作方法。
背景技术
随着印制电路板(PCB,Printed Circuit Board)向体积小、重量轻、立体安装以及高连接可靠性的方向发展,刚性印制电路板和挠性印制电路板开始向刚挠结合板方向发展。
现有普遍技术为在PCB制造厂先制作完成刚挠结合板,再转入专业的SMT生产厂家,在刚挠结合板刚性区表面焊接上相应的电子元器件,最终制得的刚挠结合板如图1所示。器件设置于表面,增加了刚挠结合板的高度,同时也会影响布线密度,大幅度增加刚挠结合板的体积。
部分现有技术在针对刚性印制电路板的制作过程中,采用埋入式制作方法将器件埋入电路板层之间,由此减小刚性印制线路板的整体体积。但该方法并不适用于刚挠结合板,这是由于刚挠结合板的结构较刚性印制线路板复杂,设有挠性区等中空结构,如再增加中空的器件埋入区域,在进行压合工序时,极易造成压合表面不平整的现象,影响刚挠结合板的质量。
因此,目前的刚挠结合板仍然采用在表面设置器件的方法进行制作,限制了刚挠结合板的应用和发展。
发明内容
基于此,有必要提供一种器件埋入式刚挠结合板的制作方法。
一种器件埋入式刚挠结合板的制作方法,所述器件埋入式刚挠结合板包括器件、刚性层、器件埋入层和挠性层;制作方法包括如下步骤:
挠性层制作:所述挠性层包括挠性区域;
刚性层制作:所述刚性层设有第一开窗区域,所述第一开窗区域与所述挠性区域相对应;
将所述器件焊接于所述刚性层和/或所述挠性层的表面;
器件埋入层制作:所述器件埋入层设有第二开窗区域和第三开窗区域;所述第二开窗区域与所述器件相配合,所述第三开窗区域与所述挠性区域相对应;
按照预定的顺序层叠所述刚性层、器件埋入层和挠性层,进行整体压合,即可。该层叠的具体方式可根据刚挠结合板的要求进行设计。
上述器件埋入式刚挠结合板的制作方法,通过合理设置各步骤,制作得到的器件埋入式刚挠结合板,较现有技术减小了刚挠结合板的体积,便于刚挠结合板的立体安装。
在其中一个实施例中,所述刚性层包括一层或多层刚性板,多层所述刚性板中每两层所述刚性板通过第二粘结片层进行层叠后,压合;
所述挠性层包括一层或多层挠性板,多层所述挠性板中每两层所述挠性板通过第三粘结片层进行层叠后,压合;
所述器件埋入层包括第一粘结片层以及一层或多层子板,多层所述子板中每两层所述子板之间通过第四粘结片层进行层叠后,压合;所述子板为挠性板或刚性板。
在刚性层、挠性层或器件埋入层采用多层设置时,采用先分别对刚性层、挠性层或器件埋入层进行压合,然后再进行整体压合的方式,可便于制备得到更高层数的器件埋入式刚挠结合板,并保证压合效果。
在其中一个实施例中,所述第二粘结片层、第三粘结片层和第四粘结片层为流动型半固化片,优选为FR4半固化片;所述第一粘结片层为非流动型半固化片,优选为降低流动性的改性FR4半固化片,购自昆山腾辉电子有限公司。
在刚性层、器件埋入层和挠性层的内部采用流动型半固化片层,可获得较好的粘结性,使结构稳定;而在三者之间采用非流动型半固化片层,可避免第二开窗区域或挠性区域出现溢胶的情况,影响刚挠结合板的品质。
在其中一个实施例中,所述子板为刚性板,数量优选为两层或以上;所述器件焊接于所述刚性层的表面。
采用刚性板组成该器件埋入层,由于刚性板的硬度好,在进行压合等工序时,能够保证第二开窗区域的形状更为稳定,避免因压合而对其中的器件造成损害;将器件设置于刚性板上,可利用刚性板较好的硬度,对器件形成支撑,使其可以更好的发挥电器性能。
在其中一个实施例中,所述压合的工艺参数为:固化温度170~200℃,固化时间30~60min,固化压力180~220N/cm2。
在其中一个实施例中,所述器件埋入层的两侧面分别设置有至少一层所述刚性层或所述挠性层。
将所述器件埋入层设置于刚挠结合板的中间,可以更好的对埋入的器件进行保护,也便于压合工序的进行。
在其中一个实施例中,所述器件埋入层的高度较所述器件的高度高0.1~0.3mm。由此可保证器件在压合时不受力,减小损坏的可能性。
在其中一个实施例中,所述整体压合的方法为:
按照预定的顺序层叠所述刚性层、器件埋入层和挠性层后,得待压合板;所述待压合板具有第一压合面和第二压合面;
于所述第一压合面和第二压合面分别铺设覆型层,然后进行整体压合;
其中,所述覆型层的材料为硅胶、聚乙烯(PE)或聚四氟乙烯(PTFE)。
待压合线路板因器件埋入区和挠性区的存在而导致各部分厚度不一致,在整体压合时采用上述覆型层,由于覆型层具有良好的流动性和形变能力,可使待压合线路板各区域受力均匀,保证压合效果,进一步提高板面的平整性。
所述覆型层的材料优选为硅胶,该硅胶的性能优选为厚度1.0±0.15mm,邵氏硬度10~45,导热率2.0~2.5W/(m*K),抗拉强度2.5±0.3MPa。
在其中一个实施例中,所述整体压合的工艺参数为:固化温度185~225℃,固化时间60~120min,固化时压力380~420N/cm2。
进一步合理控制刚性层、器件埋入层和挠性层分别压合,以及整体压合的工艺参数,可获得更优的压合效果,提高板面的平整性。
本发明还提供所述的器件埋入式刚挠结合板的制作方法制作得到的器件埋入式刚挠结合板。
该器件埋入式刚挠结合板,通过设置器件埋入层将器件埋入刚挠结合板中,可有效减小刚挠结合板的体积,便于刚挠结合板的立体安装,满足电子产品微型化,可弯折化的要求。
附图说明
图1为现有技术中焊接有器件的刚挠结合板的结构示意图;
图2为本发明一实施例中的器件埋入式刚挠结合板的结构示意图。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明的器件埋入式刚挠结合板及其制作方法作进一步详细的说明。
为了便于理解本发明,下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是,本发明可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施例。相反地,提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
需要说明的是,当元件被称为“固定于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
如图2所示,本实施例一种器件埋入式刚挠结合板10,包括器件11,以及通过粘结片层12压合层叠的刚性层13、器件埋入层14和挠性层15。
挠性层15包括挠性区域,可以包括若干层第一挠性板,在本实施例中,第一挠性板为一层。可理解,在其它实施例中,第一挠性板可为多层,每两层第一挠性板可通过第三粘结片层压合层叠。第一挠性板两面的挠性区域还可以设置覆盖膜152进行保护。
刚性层13设有第一开窗区域,该第一开窗区域与挠性区域相对应;刚性层13包括若干层第一刚性板132,每两层第一刚性板132通过第二粘结片层133压合层叠。在本实施例中,采用两层第一刚性板132,可理解,在其它实施例,可采用一层或两层以上,当所述第一刚性板132为一层时,无需采用该第二粘结片层。
器件11设置于刚性层13的表面。将器件11设置于第一刚性板132上,可利用第一刚性板132较好的硬度,对器件11形成支撑,使其可以更好的发挥电器性能。可理解,在其它实施例中,器件11也可设置于挠性层15的表面。根据需要,刚性层13上还设置有连通至器件11的盲孔131,以实现其电气性能。
器件埋入层14设有第二开窗区域17和第三开窗区域,第二开窗区域17与器件11相配合,器件埋入层14的高度较器件11的高度高0.1~0.3mm。由此可保证器件在压合时不受力,减小损坏的可能性。第三开窗区域与挠性区域相对应,以便构成刚挠结合板的挠性部分,实现弯折。
器件埋入层14包括子板,在本实施例中,子板的层数为一层,且为第二刚性板,采用刚性板组成器件埋入层14,由于刚性板的硬度好,在进行压合等工序时,能够保证第二开窗区域的形状更为稳定,避免因压合而对其中的器件11造成损害。器件埋入层14还包括第一粘结片层16,器件埋入层14通过所述第一粘结片层16层叠于刚性层13的表面。
可理解,在其它实施例中,子板的层数可根据器件11的高度进行合理设置,每两层子板之间通过第四粘结片层压合层叠,所述子板也可以包括第二挠性板和第二刚性板。
粘结片层12设有第四开窗区域,该第四开窗区域与挠性区域相对应;
在本实施例中,刚性层13的数量为两层,分别为第一刚性层和第二刚性层,器件11分别设置于所述第一刚性层和第二刚性层的表面;器件埋入层14的数量也为两层,分别为第一器件埋入层和第二器件埋入层。第一刚性层、第一器件埋入层、挠性层15、第二器件埋入层以及第二刚性层依次层叠。将所述器件埋入层设置于刚挠结合板的中间,并采用该对称的结构进行设置,可以更好的对埋入的器件进行保护,也便于压合工序的进行。
在本实施例中,第二粘结片层133采用流动型半固化片(FR4半固化片);粘结片层12和第一粘结片层16采用非流动型半固化片(改性FR4半固化片)。在刚性层、器件埋入层和挠性层的内部采用流动型半固化片层,可获得较好的粘结性,使结构稳定;而在刚性层13、器件埋入层14和挠性层15之间采用非流动型半固化片层,可避免第二开窗区域17或挠性区域出现溢胶的情况,影响刚挠结合板的品质。可理解,在其它实施例中,第三粘结片层和第四粘结片层也优选采用流动型半固化片层。
在本实施例中,器件11为电阻。可理解,在其它实施例中,器件11也可采用其它电子元器件,如电容、芯片等。
上述器件埋入式刚挠结合板10,通过设置器件埋入层14将器件11埋入刚挠结合板中,可有效减小刚挠结合板的体积,便于刚挠结合板的立体安装。
上述器件埋入式刚挠结合板10的制作方法,包括如下步骤:
S1:根据图2结构,提供第一刚性板132、第一挠性板、子板(即第二刚性板)、第二粘结片层133、粘结片层12、第一粘结片层16、器件11、覆盖膜152。
S2:取四层第一刚性板132制作内层图形,然后两两通过第二粘结片层133分别进行层叠后压合,制作得到第一刚性层和第二刚性层;压合的工艺参数为:升温速率1.5~2.5℃/min;固化温度170~200℃,固化时间30~60min,固化压力180~220N/cm2;转压温度为95℃以上;
制作第一刚性层和第二刚性层焊接器件11的一面的图形,然后进行钻孔,孔金属化,形成盲孔131,使其与焊接器件11的一面相连,以实现电气性能;再进行相应的表面处理,一般为沉镍金,保证焊接器件11的可靠性;最后将采用常规的SMT焊接方法,将器件11分别焊接在第一刚性层和第二刚性层的表面;
S3:第一挠性板设有挠性区域,于第一挠性板制作图形,并在挠性区域贴上覆盖膜152,得挠性层;
S4:取两层第二刚性板,分别制作图形,再取两层第一粘结片层16,对第二刚性板和第一粘结片层分别做铣孔处理,形成第二开窗区域和第三开窗区域,得制作第一器件埋入层和第二器件埋入层。
S5:再取两层粘结片层12,分别铣掉与上述挠性区域对应的部分,形成第四开窗区域。
S6:按照由下至上依次为第一刚性层、第一粘结层16、第一器件埋入层、粘结层12、挠性层、粘结层12、第二器件埋入层、第一粘结层16、第二刚性层的顺序层叠各层,得待压合线路板。
S7:于所述待压合线路板的两面分别铺设覆型层,然后进行整体压合,整体压合的工艺参数为:升温速率3~6℃/min;固化温度185~225℃,固化时间60~120min,固化时压力380~420N/cm2;该覆型层的材料为硅胶。该硅胶的性能优选为厚度1.0±0.15mm,邵氏硬度10~45,导热率2.0~2.5W/(m*K),抗拉强度2.5±0.3MPa。
S8:整体压合完成后,按刚挠结合板的常规制作流程:钻孔、沉铜、图形转移、印阻焊、表面处理;对第一刚性层和第二刚性层进行揭盖,形成第一开窗区域,露出挠性区域;去除废料区后,最终制作成器件埋入式刚挠结合板10。该器件埋入式刚挠结合板10板面平整,符合刚挠结合板的质量要求。
在其它实施例中,当挠性层15设置有多层第一挠性板或器件埋入层14设置有多层子板时,均按照本实施例中步骤S2的方法分别进行压合,然后再进行其余步骤,最终制得的器件埋入式刚挠结合板板面平整,符合刚挠结合板的质量要求。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种器件埋入式刚挠结合板的制作方法,其特征在于,所述器件埋入式刚挠结合板包括器件、刚性层、器件埋入层和挠性层;制作方法包括如下步骤:
挠性层制作:所述挠性层包括挠性区域;
刚性层制作:所述刚性层设有第一开窗区域,所述第一开窗区域与所述挠性区域相对应;
将所述器件焊接于所述刚性层和/或所述挠性层的表面;
器件埋入层制作:所述器件埋入层设有第二开窗区域和第三开窗区域;所述第二开窗区域与所述器件相配合,所述第三开窗区域与所述挠性区域相对应;
按照预定的顺序层叠所述刚性层、器件埋入层和挠性层,进行整体压合,即可。
2.根据权利要求1所述的器件埋入式刚挠结合板的制作方法,其特征在于,所述刚性层包括一层或多层刚性板,多层所述刚性板中每两层所述刚性板通过第二粘结片层进行层叠后,压合;
所述挠性层包括一层或多层挠性板,多层所述挠性板中每两层所述挠性板通过第三粘结片层进行层叠后,压合;
所述器件埋入层包括第一粘结片层以及一层或多层子板,多层所述子板中每两层所述子板之间通过第四粘结片层进行层叠后,压合;所述子板为挠性板或刚性板。
3.根据权利要求2所述的器件埋入式刚挠结合板的制作方法,其特征在于,所述第二粘结片层、第三粘结片层和第四粘结片层为流动型半固化片;所述第一粘结片层为非流动型半固化片。
4.根据权利要求2所述的器件埋入式刚挠结合板的制作方法,其特征在于,所述子板为刚性板;所述器件焊接于所述刚性层的表面。
5.根据权利要求2所述的器件埋入式刚挠结合板的制作方法,其特征在于,所述压合的工艺参数为:固化温度170~200℃,固化时间30~60min,固化压力180~220N/cm2。
6.根据权利要求1所述的器件埋入式刚挠结合板的制作方法,其特征在于,所述器件埋入层的两侧面分别设置有至少一层所述刚性层或所述挠性层。
7.根据权利要求1所述的器件埋入式刚挠结合板的制作方法,其特征在于,所述器件埋入层的高度较所述器件的高度高0.1~0.3mm。
8.根据权利要求1-7任一项所述的器件埋入式刚挠结合板的制作方法,其特征在于,所述整体压合的方法为:
按照预定的顺序层叠所述刚性层、器件埋入层和挠性层后,得待压合板;所述待压合板具有第一压合面和第二压合面;
于所述第一压合面和第二压合面分别铺设覆型层,然后进行整体压合;
其中,所述覆型层的材料为硅胶、聚乙烯或聚四氟乙烯。
9.根据权利要求8所述的器件埋入式刚挠结合板的制作方法,其特征在于,所述整体压合的工艺参数为:固化温度185~225℃,固化时间60~120min,固化时压力380~420N/cm2。
10.权利要求1-9任一项所述的器件埋入式刚挠结合板的制作方法制作得到的器件埋入式刚挠结合板。
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