提升剛撓板覆蓋膜貼合效率的工藝

吳傳亮 李超謀 黃德業(yè) 李 旋

（珠海杰賽科技有限公司，廣東 珠海 519170）

（廣州杰賽電子有限公司，廣東 廣州 510032）

（廣州杰賽科技股份有限公司，廣東 廣州 510310）

0 前言

剛撓結(jié)合板融合了撓性板與剛性板的優(yōu)點(diǎn)于一身，可撓曲，簡(jiǎn)化3D立體組裝。近幾年來(lái)，受到智能手機(jī)和平板電腦等光電產(chǎn)品的市場(chǎng)推動(dòng)，剛撓結(jié)合板產(chǎn)量增長(zhǎng)速度非?？?。隨著終端產(chǎn)品的設(shè)計(jì)要求，剛撓結(jié)合板產(chǎn)品結(jié)構(gòu)在不斷變化，加工難度越來(lái)越大。

行業(yè)大部分廠家為了保證剛撓結(jié)合板可靠性能，在剛撓結(jié)合板制作時(shí)，均只在純撓性區(qū)域貼合覆蓋膜，其余剛撓結(jié)合區(qū)域均不貼。此種局部貼合覆蓋膜的加工工藝，覆蓋膜較小時(shí)，無(wú)法采用假貼機(jī)生產(chǎn)，只能采用人工單個(gè)貼合。當(dāng)剛撓結(jié)合板撓性區(qū)域需要貼較多覆蓋膜，且覆蓋膜尺寸較小時(shí)，手工貼膜效率低下，容易出現(xiàn)覆蓋膜貼偏的問(wèn)題。筆者根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，撓性區(qū)域較小、較短的剛撓板貼合覆蓋膜時(shí)需要20 min～30 min貼1PNL板，生產(chǎn)效率極低，且人工貼合極易貼偏，無(wú)法保證品質(zhì)要求。筆者針對(duì)現(xiàn)狀，開(kāi)發(fā)了一種新的剛撓板貼合覆蓋膜工藝，能夠徹底解決傳統(tǒng)手工貼合效率低、良率低的技術(shù)瓶頸，實(shí)現(xiàn)批量化生產(chǎn)。新工藝可以實(shí)現(xiàn)2 min貼1PNL板，使制作成本大幅降低，有效提升制作良率。

1 工藝開(kāi)發(fā)

1.1 開(kāi)發(fā)方案

通過(guò)轉(zhuǎn)嫁接的方式實(shí)現(xiàn)整板貼覆蓋膜，貼覆蓋膜時(shí)使用“耐高溫保護(hù)膜”作為轉(zhuǎn)嫁模板，使用時(shí)將保護(hù)膜的離型層撕掉，露出粘性層，將覆蓋膜與保護(hù)膜粘性層粘合，然后撕掉覆蓋膜離型紙，從覆蓋膜的PI面切割需要的覆蓋膜圖形，切割時(shí)調(diào)好刃長(zhǎng)，只切穿覆蓋膜，不切穿作為轉(zhuǎn)嫁模板的保護(hù)膜，對(duì)位前將不需要的覆蓋膜撕掉，通過(guò)保護(hù)膜和撓性板預(yù)先設(shè)計(jì)好的對(duì)位系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)位，從而實(shí)現(xiàn)覆蓋膜成片轉(zhuǎn)嫁到需要貼覆蓋膜的撓性區(qū)域上，快壓后撕掉作為轉(zhuǎn)嫁模板的保護(hù)膜即可實(shí)現(xiàn)整板貼覆蓋膜。

1.2 選材

選用耐高溫保護(hù)膜材料，具體材料詳情（下表1和圖1）。

表1 耐高溫保護(hù)膜

圖1 材料示意圖

1.3 材料特性

（1）有一定的粘性，粘住覆蓋膜后在后續(xù)轉(zhuǎn)嫁操作中不會(huì)輕易脫落。

（2）易操作性，撕掉離型層后的基材有一定的強(qiáng)度（可理解為基材要有足夠的厚度），方便后續(xù)對(duì)位中不會(huì)輕易產(chǎn)生折皺，也是為了避免后續(xù)操作中因?yàn)槔懂a(chǎn)生形變，最終導(dǎo)致對(duì)位異常。

（3）可耐高溫，在經(jīng)過(guò)傳壓后物理性能不會(huì)發(fā)生變化，可輕易撕下且不會(huì)有膠殘留在覆蓋膜上。

（4）易分辨，覆蓋膜為黃色，保護(hù)膜為白色透明或棕色，易于對(duì)位識(shí)別。

2 工程資料設(shè)計(jì)

2.1 覆蓋膜開(kāi)窗與對(duì)位系統(tǒng)設(shè)計(jì)

工程資料設(shè)計(jì)覆蓋膜保留區(qū)域與印制插頭等大，即覆蓋膜保留區(qū)域與金手指大小一致。板邊設(shè)計(jì)對(duì)位系統(tǒng)，采用靶孔定對(duì)位。

2.2 覆蓋膜開(kāi)窗方式選用

只能采用機(jī)械切割覆蓋膜的形式生產(chǎn)，不能采用激光銑邊制作，激光銑邊會(huì)產(chǎn)生碳黑，導(dǎo)致不同網(wǎng)絡(luò)同一開(kāi)窗有絕緣不良或短路風(fēng)險(xiǎn)。

2.3 覆蓋膜邊框切割線設(shè)計(jì)

覆蓋膜切割以切割機(jī)臺(tái)面的左下角邊界線為對(duì)位基準(zhǔn)，實(shí)際切割的有效區(qū)域距離邊界線約10 mm，故設(shè)計(jì)覆蓋膜邊框切割線距離板邊10 mm （如圖2）。

圖2 覆蓋膜邊框切割線設(shè)計(jì)

2.4 對(duì)位孔設(shè)計(jì)

以撓性芯板A、B、C三個(gè)靶孔中心的pad對(duì)應(yīng)的基材圈為覆蓋膜和撓性芯板對(duì)位點(diǎn)，對(duì)應(yīng)位置的覆蓋膜定位孔設(shè)計(jì)大小與靶孔中心pad對(duì)應(yīng)的基材圈等大，按拼版內(nèi)需要貼覆蓋膜的位置在覆蓋膜上制作相應(yīng)的切割資料文件。

圖3 對(duì)位孔設(shè)計(jì)

3 工藝開(kāi)發(fā)流程

3.1 工藝流程

正常流程—覆蓋膜1—覆蓋膜2（貼保護(hù)膜—切割覆蓋膜—撕覆蓋膜—對(duì)位—快壓—撕保護(hù)膜）—正常流程（圖4）。

圖4 覆蓋膜貼合過(guò)程圖例

3.2 生產(chǎn)操作流程

（1）貼保護(hù)膜（此操作全部在嫁接無(wú)塵室完成）：用酒精棉輕輕擦拭覆蓋膜，防止覆蓋膜上有雜物；將覆蓋膜用美紋膠固定在桌面上，使覆蓋膜和桌面貼平，便于單人貼膜操作，同時(shí)可防止貼保護(hù)膜后因翹曲導(dǎo)致對(duì)位偏差不易操作；撕開(kāi)保護(hù)膜一角的離型層，保護(hù)膜與覆蓋膜對(duì)齊后邊撕離型層邊粘合；在粘合過(guò)程中，沿粘合方向用無(wú)塵布上下擦拭保護(hù)膜（強(qiáng)化粘合的同時(shí)趕走氣泡），粘合速度不宜過(guò)快，防止有大氣泡產(chǎn)生（允許有小氣泡）；粘合完成后撕掉美紋膠，用無(wú)塵布擦拭撕掉美紋膠的位置即可完成粘合；保護(hù)膜通常比覆蓋膜大，完成貼保護(hù)膜后可用剪刀修邊。

（2）切割覆蓋膜（切割機(jī)完成）：切割覆蓋膜時(shí)撕掉覆蓋膜的離型紙，露出的覆蓋膜PI面朝上放置，調(diào)整刃長(zhǎng)，切穿覆蓋膜的同時(shí)不切穿保護(hù)膜，切割完后重新貼上離型紙（防止覆蓋膜PI面有雜物）。

（3）撕覆蓋膜(嫁接無(wú)塵室操作)：撕覆蓋膜前用酒精棉輕輕擦拭覆蓋膜，防止覆蓋膜PI面上有雜物，沿覆蓋膜邊框切割線撕掉不需要的覆蓋膜，只保留單元內(nèi)需要貼的覆蓋膜和板邊對(duì)位用的覆蓋膜。

（4）對(duì)位（嫁接無(wú)塵室操作）：對(duì)位時(shí)在板上放一張離型紙（保護(hù)膜有粘性，減少對(duì)位面積，有利于對(duì)位操作），光滑面朝上，露出三個(gè)對(duì)位靶孔，通過(guò)預(yù)先在保護(hù)膜上設(shè)計(jì)的對(duì)位覆蓋膜與撓性板的靶孔進(jìn)行對(duì)位；為提高對(duì)位精度，對(duì)位覆蓋膜的大小設(shè)計(jì)與靶孔中心pad對(duì)應(yīng)的基材圈等大，對(duì)位完成后粘穩(wěn)一邊，從另一邊撕掉離型紙即可完成對(duì)位。

（5）快壓-撕保護(hù)膜：用壓覆蓋膜的程序壓合，壓合完成后撕掉保護(hù)膜即可完成覆蓋膜轉(zhuǎn)嫁到板上。（快壓后覆蓋膜與板的結(jié)合力大于保護(hù)膜與覆蓋膜的結(jié)合力）。

4 結(jié)果

按照上述設(shè)計(jì)加工方法，跟進(jìn)生產(chǎn)，成功開(kāi)發(fā)出覆蓋膜由局部貼合轉(zhuǎn)為整板貼合實(shí)現(xiàn)局部貼的工藝，生產(chǎn)效率由前期局部貼合耗時(shí)20 min～30 min貼1PNL轉(zhuǎn)化為約2 min貼1PNL。新工藝使生產(chǎn)效率大幅提升，制作出來(lái)的效果完全符合設(shè)計(jì)要求，品質(zhì)良率得到有效提升。