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軟硬結合板的定義

2016-08-02 03:25

        用一點時間進行軟硬結合板新詞語與觀念的介紹,會有助于理清復雜的制造程序。一片典型軟硬結合板是具有兩組硬質蓋板制作在電路板的上下表面,其間有一或多層FPC被夾心制作在中間,一般而言軟硬結合板的蓋板區(qū)都保持為無線路。蓋板與FPC會被穩(wěn)固貼附在一起并延伸到硬質區(qū),也就是含有PTH的部分。軟板層在需要柔軟的區(qū)域,可能會相互貼附或者分開,選擇的依據要看相對撓曲度需求或制造成本而定。

        蓋板多數(shù)不會事先做成多層結構,而是制作成標準的單面線路雙銅面板,就是在多層壓合時以銅皮或蓋板壓合來建構。銅皮壓合的方式,包含以一層膠片在上方搭配一張銅皮來建構軟硬結合板的外部表面。蓋板壓合類似于一般壓合制程,不過原來的銅層被單面全銅的電路板基材所取代,兩種制程都可以被用在傳統(tǒng)雙銅面蓋板程序,來應對單數(shù)層或其他結構的軟硬結合板制程。

        在FPC堆疊進入壓合前,蓋板、軟板各部分、膠片或連接黏著劑等都會先進行工具孔沖壓、開窗、開槽與局部成形來產生不貼附區(qū)或外型邊緣,這些部分是最終軟硬板比較困難處理的部分。

        開窗的部分是以刀模制作,它與黏著劑或膠片層是靠工具孔與插銷進行對齊,并精準切割出特定區(qū)域。同種制程也被用在產生填充材料上,它與黏著劑有同種厚度,材料如:鐵氟龍、Tedlar或TFE-玻璃布。不過目前業(yè)者多數(shù)使用的制程,并不加入填充物以節(jié)省人力,但是在壓合中比較會面對斷差區(qū)斷裂、交界處厚度逐漸變薄傾斜、無法完全控制膠片流動的問題。填充物是堆疊時伸入開窗的區(qū)域,其功能為:

1:回復堆疊的厚度以達到均勻壓合壓力

2:避免FPC層間結合

3:鎖住黏著劑(或膠片)流動

4:保持最小的扭曲

        蓋板會沿著FPC需要暴露的區(qū)域邊緣事先開槽,如果蓋板沒有在壓合前先開槽(或者在內部制作刻痕以便斷開),在最終產品來切割這個邊緣就需要相當專用且精準的Z-軸控制,以避免損傷FPC。

        FPC層邊緣未必會在最終成品與其他部分貼附在一起,因此要進行切行就相當困難,這些部份多數(shù)都會以刀模事先進行局部切割。壓合前不會清楚報廢品,也不會有東西被清楚掉。FPC層會以整片的方式進入制程,邊緣、邊料區(qū)的工具系統(tǒng)等,會用來輔助對齊與厚度控制。

        如果實際需要讓PTH區(qū)域產生多段結構,就必須使用序列式壓合制程。這個技術,那些比較薄區(qū)域的層次會先被完成并經過PTH處理,之后導入最終的軟硬結合板堆疊。此時已經完成PTH的區(qū)域是以額外的軟板與蓋板層,密封在比較厚的軟硬板內部,建立出最終的厚度來進行第二次的PTH制程。

        在硬質區(qū)未貼附的部分,如果太大可能會在電漿處理時膨脹并引起層分離,這必須看整體的密封性與所含自由發(fā)揮物的量而定。當FPC彎折區(qū)超過4~5平方英寸,膨脹的力量會在熱、真空的電漿制程中產生,這可能會拉開蓋板的邊緣。面對這種狀況,有時候可以先制作排氣孔在這些區(qū)域釋放壓力,這可能會拉開蓋板的邊緣。面對這種情況,有時候可以先制作排氣孔在這些區(qū)域釋放壓力,不過必須在PTH制程前進行密封處理。

        軟硬結合板需要特別嚴格的品質控制,或許最具挑戰(zhàn)性的檢驗程序是熱應力,可能需要進行代表性的PTH試片切割目視與斷面分析。試片需要在125℃下烘烤至少6小時之后冷卻、上助焊劑并進行288℃漂錫10秒。之后檢查表面的缺點如:編織纖維異常、纖維暴露、刮傷、環(huán)狀分離、凹陷、壓痕,接著做切片來分析電鍍整體狀況應及軟硬各個區(qū)域的廣泛特性。

        一般的習慣是先檢查臨近PTH孔的襯墊與線路區(qū)域,之后檢查沿著線路向下一個PTH孔延伸的位置。一個比較普遍引起剔退的軟硬板品質問題是延伸區(qū)域的基材空洞,這些是在介電質結構中的空洞或氣泡,一般定義只要基材空洞大于3mil或干擾至導體間的空間就會被剔退。

        某些應用在軟板區(qū)需要非常嚴重的彎折,漸層設計會被用來降低組立狀態(tài)下的應力(但是必須經過相當復雜的制程與高應力焊接組裝)。漸層(Progression)是一種用在FPC層的設計技術,在彎折區(qū)的先后順序是由內而外的彎折,此時會逐漸增長來補償增加的通道長度。

 

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