软硬结合板的设计制作与品质要求

MeadvilleConfidential刚-挠印刷板的设计、制作及品质要求Rigid-FlexPCBDesignManufacturing&QualityRequirementTT-TM-090301APreparedbyFPCDengLi&LauraBai2009/3MeadvilleConfidential目录•为何会有软硬结合板•软硬结合板的用途•软硬结合板的常见结构•软硬结合板的材料•软硬结合板的设计要点•常见结构的软硬结合板工艺流程•制作流程中要求、问题及对策•软硬结合板成品板的品质及测试要求MeadvilleConfidential为何会有软板、软硬结合板•柔性线路板轻便，小巧,可弯曲性•刚挠结合的出现提供了电子组件之间一种崭新的连接方式；•刚挠电路可以在二维设计和制作线路,三维的互连组装,•刚挠结合板可以替代连接器，大大减少连接点。MeadvilleConfidential•重复弯曲百万次仍能保持电性能•可以实现最薄的绝缘载板的阻抗控制,极端情况下,能够制作出包括绝缘层厚度不足1mil的挠性区,因此降低了重量,减少安装时间和成本：•材料的耐热性高–EngineControls汽车引擎控制–ChipScalePackages芯片的封装•减少连接器的数量,可以大大节约成本–LCD(Hotbar,ACF…)–Batteries–Telecommunication(replaceofcoaxial-cable.)•更佳的热扩散能力：平面导体比圆形导线有更大的面积/体积比率,有利于导体中热的扩散为何会有软板、软硬结合板MeadvilleConfidential软板的用途Telecom,Medical,AutomotiveMeadvilleConfidentialApplication–手机滑盖连接S909软板的用途Layer:2LayersLinewidth/spacing:0.10/0.10mmMinhole:0.20mmSurfacefinish:ENIGApplication:Dynamicbending(100,000cycles)Structure:SilverfilmontopandbottomsideConductivePSAonthetop&bottomsideMeadvilleConfidentialLayerCount:7LayersMinPTHHole:0.3mmMinLineW/S:0.125mmBoardThickness:0.45mmEMIShielding:SinglesideFCCLSpecial:AirGapApplication–MobilePhoneHinge(手机旋转铰链)软板的用途MeadvilleConfidentialApplication–MedicalHearingAid医疗助听器TopSideBottomSide4LFlexwithHDIandCuFillingforBlindVia软板的用途MeadvilleConfidentialSampleProject:MobileSIMCard-Dimple2layerFPCImmersionGoldBlackFlexibleSoldermaskTopsideBottomside软板的用途MeadvilleConfidentialStructure(1+1+2F+1+1)HDI6layeredRigid-FlexDouble-sidedflexinnerlayercoreApplication–MP4iPodNanoSolderResist20µmsoldermaskCopper41µm112µmNoflowprepreg58µmNo-flowPPCopper31µm212µmNoflowprepregstifferner45µmNo-flowPPCoverlayPI13µmAdhensive25µmCopper312µmPIflexCorePolyimide50µmCopper412µmAdhensive25µmCoverlayPIstifferner13µmNoflowprepreg45µmNo-flowPPCopper512µm31µmNoflowprepreg58µmNo-flowPPCopper612µm41µmSolderResist20µmsoldermaskTotal512µmFCCLcoverlaycoverlay软硬结合板的用途MeadvilleConfidentialSampleProject–TelecomStructure(2+1+2F+1+2)HDI8layeredRigidflexDouble-sidedflexinnerlayercoreRigid-FlexSampleProjectsSampleProject–MobileDisplay&SideKeys(4L1-{(2)}-1;BUV;HDI;ENIG)Structure(1-{(2)}-1);4layeredHDIwithBuriedholes2layerflexcoreSampleProject:MobileBluetooth&USBStructure(1-2F-1);2layerflexcore0.6mmtotalthicknessSampleproject-CameraModuleStructure(1+2F+1)HDI4layeredRigidflexDouble-sidedflexinnerlayercoreWithshieldingfilm软硬结合板的用途MeadvilleConfidential软硬结合板的用途总结磁盘驱动器、传输线带、笔记本电脑、打印机多功能电话、手机、可视电话、传真机录像机、DVD、监视器/显示器照相机、摄像机、MeadvilleConfidential热固胶介电薄膜PI导体1.BaseMaterial(基材)FCCL(FlexibleCopperCladlaminate)–Polyimide:Kapton(12.5m/20m/25m/50m/75m)(聚酰亚胺)–Highflexlife,goodthermalmanagement,highmoistureabsorptionandgoodtearresistant(柔曲度好,耐高温,高吸湿性,良好的抗撕裂性)–Polyester(25m/50m/75m)(聚脂)–Mostcosteffective,goodflexlife,lowthermalresistivity,lowmoistureabsorptionandtearresistant(廉价,柔曲度好,不耐高温,低吸湿性和抗撕裂)软硬结合板的材料MeadvilleConfidential•FCCLConstructure导体热固胶PI标准单面有胶的FCCL结构导体导体PI双面FCCL(无胶结构)PI热固胶导体导体标准双面有胶的FCCL结构热固胶软硬结合板的材料三层结构的单面FCCL三层结构的双面FCCL两层结构的双面FCCLMeadvilleConfidentialPI的特性:1.耐热性好:长期使用温度为260℃,在短期内耐400℃以上的高温,2.良好的电气特性和机械特性,3.耐气候性和耐化学药品性也好,4.阻燃性好,5.吸水率高,吸湿后尺寸变化大.(缺陷)IQC必须把尺寸变化率作为PI来料的一个重要验收指标,同时生产流程的环境控制要求也相对比刚性板的严格；聚酯薄膜PET的抗拉强度等机械特性和电气特性好,良好的耐水性和吸湿后的尺寸稳定性较好,但受热时收缩率大,耐热性欠佳,不适合于高温锡焊（现在无铅焊温度235+/-10℃）,其熔点250℃.比较少用聚酰亚胺(PI)的使用最广泛,其中80%都是美国DuPont公司制造软硬结合板的材料DielectricSubstrates介质薄膜：聚酰亚胺（PI）、聚酯（PET）.MeadvilleConfidential2.Coverlay(覆盖膜)CoverLayerfrom½milto5mils(12.7to127µm)Polyimide:(12.5m/15m/25m/50m/75m/125m)(聚酰亚胺)Highflexlife,highthermalresistivity.(柔曲度好,耐高温)介电材料热固胶离型膜/纸Adhesive胶介电材料PI主要作用是对电路起保护作用,防止电路受潮、污染以及防焊软硬结合板的材料MeadvilleConfidential2.1)其他的保护膜/覆盖膜材料2)FlexibleSolderMask(挠性的感光阻焊油墨)Mostcosteffective,lowerflexlife,betterforregistration.(廉价，柔曲度差,对准度高)3)PIC—photoimagingcovercoatLowerflexlife,betterforregistration.(柔曲度差,对准度高)软硬结合板的材料MeadvilleConfidential软硬结合板的材料3.热固胶(AdhesiveSheet)Adhesive离型纸离型纸离型纸离型纸AdhesivePolymideAdhesiveBond-ply具有粘结作用的绝缘组合层MeadvilleConfidential4.ConductiveLayer(导电层)•RolledAnnealedCopper(9m/12m/17.5m/35m/70m)(压延铜)–Highflexlife,goodformingcharacteristics.(柔曲度好，良好的电性能)•ElectrodepositedCopper(17.5m/35m/70m)(电解铜)–Morecosteffective.(廉价)•SilverInk(银溅射/喷镀)–Mostcosteffective,poorelectricalcharacteristics.Mostoftenusedasshieldingortomakeconnectionsbetweencopperlayers.(成本低但电性能差，常用作防护层或铜层连接)电解铜晶体结构粗糙,不利于精细线路良率压延铜晶体结构平滑,但与基膜粘结力差,软硬结合板的材料MeadvilleConfidential软硬结合板的材料可从外观上区分电解和压延铜箔，电解铜箔呈铜红色，压延铜箔呈灰白色应用建议使用动态连续动作的软板RA极细线路少连续动作的软板ED非动态但必须承受着动的软板RA双面电镀通孔的软板RA或ED大半径低挠曲度的产品ED非动态的软板ED100mil挠曲半径的折弯组装EDMeadvilleConfidential软硬结合板的材料5.ＳＦ－ＰＣ５０００电磁波防护膜厚度的特性l超薄总厚度仅有22微米在两层绝缘薄膜间采用热融工艺复合加工。内部绝缘层柔软性卓绝，外部绝缘层耐磨性上佳。l滑动性能与挠曲性能大幅提高因比银浆的滑动性能更好，故进一步促进了滑盖型手机的薄型化。l适应耐湿回流焊由于改进了绝缘树脂，实现了薄型化，气体穿透能力得以大幅提高，可完全适用于无铅回流焊。l良好的尺寸稳定性该产品中的绝缘树脂和以往的材料相比其热收缩率还不到原来的十分之一。作为薄型FPC和COF用的单面屏蔽材料可大幅降低由材料萎缩带来的翻翘问题。SF-PC5000Ver.1.0MeadvilleConfidential項目ＳＦ－ＰＣ５０００ＳＦ－ＰＣ１０００总厚２2μm３２μm绝缘层５μm（热融复合）９μm（ＰＰＳ薄膜）屏蔽层０．１μm（银蒸发附膜）０．１μm（银蒸发附膜）异向导电胶层１７μm２３μm重量２０g／㎡３８g／㎡结构比较ＳＦ－ＰＣ５０００ＳＦ－ＰＣ１０００离型膜（透明）：120μmPET#100保护薄膜（透明）：50μmPET#50绝缘层：5μm异向导电胶：17μm金属薄膜：0.1μm增强膜（青）：64μmPET#50基底膜：9μm