含階梯插頭盲槽的印制板量產(chǎn)制作工藝

何 棟 余登峰 章 宏 彭鏡輝

（廣州廣合科技股份有限公司，廣東 廣州 510730）

含階梯插頭盲槽印制板因其存在階梯線路層，具有裝配空間更優(yōu)、安裝更立體化等特點，越來越受消費者關(guān)注。

在階梯盲槽印制板（以下稱盲槽板）的發(fā)展歷程中，諸多研究工作者對其也做了頗多技術(shù)投入；如：李永妮[1]提到采用高流動PP開窗和耐高溫保護(hù)膠帶的方法已解決傳統(tǒng)采用低流動PP開窗存在的壓合空洞、印制插頭殘膠等技術(shù)問題，雖一定程度改良了盲槽板存在的部分技術(shù)問題，但因技術(shù)方法還需要對印制插頭位采用激光切割進(jìn)行揭蓋，并且揭蓋后還需要采用人工撕掉耐高溫保護(hù)膠帶；這種采用人工撕膠帶的方法對研發(fā)樣品具備可行的加工性，但若要推廣至批量生產(chǎn)，因人工撕膠帶效率低下，此種方法的可行性則略顯不足。

相比于人工撕掉耐高溫保護(hù)膠帶的方法，本文通過制作工藝改良，成功研究出一種不需要人工撕耐高溫保護(hù)膠帶的制作方法，并將此技術(shù)工藝推廣到批產(chǎn)訂單中去，具有更廣泛的實用性和適用性。

1 階梯印制插頭盲槽印制板制作

1.1 盲槽中耐高溫膠帶阻膠原理

阻膠原理：在壓合過程中，板料在高溫下受到壓力作用發(fā)生形變，PP膠片中的樹脂由玻璃態(tài)轉(zhuǎn)為黏流態(tài)，受到壓力作用樹脂流動填充到芯板線路之間的縫隙，耐高溫膠帶厚度大于PP厚度且在高溫下不發(fā)生流動，可阻擋樹脂流向金手指區(qū)域，從而保護(hù)印制插頭在壓合后無殘膠影響。

1.2 技術(shù)條件

耐高溫保護(hù)膠帶需采用中等黏度，為保證緊貼在棕化后的印制插頭區(qū)域，貼合后需采用快壓，快壓條件為：170～180 ℃，快壓時間為180 s～240 s；耐高溫PI（聚酰亞胺）膠帶厚度選擇上，需要求比開窗PP厚度高10～30 μm，以保證盲銑時有足夠的余厚空間?？拷透邷乇Ｗo(hù)膠帶一側(cè)的PP設(shè)計上需要開窗，開窗大小需比盲槽區(qū)域單邊大 0.15～0.20 mm。采用此技術(shù)方法盲銑生產(chǎn)前的結(jié)構(gòu)見圖1（a）所示，標(biāo)號為6的不開窗PP在壓合過程中與耐高溫保護(hù)膠帶黏在一起。采用銑床進(jìn)行盲銑后，對應(yīng)的結(jié)構(gòu)如圖1（b）所示。

圖1 盲銑生產(chǎn)前后產(chǎn)品結(jié)構(gòu)圖

1.3 盲槽板的設(shè)計

盲槽板產(chǎn)品層數(shù)為1 4 層，壓合后厚度為1.57 mm，印制插頭所在層別為第9層，在第9～10層之間的2張PP中，靠近耐高溫保護(hù)膠帶的PP開窗，遠(yuǎn)離芯板的PP不開窗，經(jīng)壓合后不開窗的PP與耐高溫保護(hù)膠帶緊密結(jié)合，做完外層流程后通過控制合理的揭蓋深度以控深銑的方式將耐高溫保護(hù)膠帶帶走，露出印制插頭盲槽，再進(jìn)行PCB表面處理等后續(xù)流程制成成品。

1.4 盲槽板制作流程

含階梯印制插頭芯板：開料→內(nèi)層線路→沖孔→棕化→假接耐高溫保護(hù)膠帶→快壓→激光切割→配套中心；

常規(guī)芯板：開料→內(nèi)層線路→沖孔→棕化→配套中心；

半固化片：開料→鉆定位孔→銑半固化片（靠近耐高溫保護(hù)膠帶開窗，其他半固化片不開窗）→配套中心；

盲槽板母板：層壓→鉆孔→……→外層線路→盲撈（采用銑床揭蓋將耐高溫保護(hù)膠帶帶走）→防焊→后續(xù)流程。

2 盲槽板制作技術(shù)研究

2.1 PI保護(hù)膜貼印制插頭可行性評估

考慮PI中黏保護(hù)膜在印制插頭貼合的可行性，現(xiàn)設(shè)計采用人工常溫貼合和采用高溫快壓機(jī)貼合兩種方式進(jìn)行整板貼合，然后利用激光控深將非印制插頭區(qū)域的PI保護(hù)膜去除掉。

采用人工貼合和快壓機(jī)貼合生產(chǎn)過程中，以PI中黏保護(hù)膜能否貼緊作為評估指標(biāo)，對應(yīng)的測試結(jié)果見表1所示。

表1 PI保護(hù)膜貼合方式匯總表

通過以上驗證測試，采用純手工貼合，因PI中粘保護(hù)膜黏性較低，常溫下或采用貼膜機(jī)的參數(shù)均無法貼緊，存在PI保護(hù)膜脫落的情況。采用手工貼合+快壓的制作方式，且快壓參數(shù)調(diào)整為180 ℃、60 s時，PI中黏保護(hù)膜貼合得比較緊，且PI膜無氣泡，不易脫落。圖2為采用PI中黏保護(hù)膜通過快壓進(jìn)行壓合后的實物圖。

圖2 PI中黏保護(hù)膜快壓后效果實例圖

PI中粘保護(hù)膜主要用于保護(hù)印制插頭位置，非印制插頭位置的PI膠帶保護(hù)膜需要剔除，通過激光驗證測試表明，采用能量0.004，擊打發(fā)數(shù)1發(fā)的參數(shù)可有效將其非印制插頭位置的PI膠帶保護(hù)膜去除掉，且去除掉的圖形區(qū)，未出現(xiàn)PI膠帶掉膠等問題。

通過以上驗證表明，采用手工貼合+快壓的制作方式，且快壓參數(shù)調(diào)整為180 ℃、60 s時，PI中粘保護(hù)膜貼合得比較緊，且PI膜無氣泡，不易脫落。然后再采用激光能量0.004，擊打發(fā)數(shù)1發(fā)的參數(shù)可有效將其非印制插頭位置的PI膠帶保護(hù)膜去除掉，且去除掉的圖形區(qū)，未出現(xiàn)PI膠帶掉膠等問題。

2.2 PP開窗設(shè)計對比評估

采用第2.1節(jié)中提及的方法，做好PI膠帶保護(hù)后，需利用新阻膠原理中的方法對階梯金手指實現(xiàn)的可行性進(jìn)行評估，相關(guān)參數(shù)見表2所示。

表2 PP開窗及PI開窗制作驗證參數(shù)匯總表

圖3為靠近PI保護(hù)膜處的1張PP開窗的示例圖，可以看到開窗處的PP上可以直接看到PI保護(hù)膜。遠(yuǎn)離芯板PI保護(hù)膜的1張PP不開窗示，不開窗的PP直接整板鋪在已開窗的PP上面。

圖3 靠近PI保護(hù)膜處的1張PP開窗示例效果圖

由表3數(shù)據(jù)來評估盲銑揭蓋的效果、插頭區(qū)域溢膠效果兩個指標(biāo)，通過表3數(shù)據(jù)可知，PP開窗制作方式為1張PP不開窗，1張PP開窗，且開窗比手指區(qū)域單邊大0.2 mm；PI開窗比手指區(qū)域設(shè)計單邊小0.1 mm，對應(yīng)的盲銑揭蓋階梯位置不存在PI膠帶殘留，PI膠帶不需要人工手撕，且手指區(qū)域無溢膠。

2.3 PI膠帶厚度選擇評估

采用表3中第4組進(jìn)行驗證測試，階梯位置不存在PI膠帶殘留，且PI膠帶不需要人工手撕，插頭區(qū)域也不存在溢膠。因PI保護(hù)膜厚度的選擇不可太厚也不可太薄，基本原則應(yīng)該是不能薄于開窗PP厚度。因為低于開窗PP的厚度后，會導(dǎo)致階梯位置溢膠過多，存在溢膠超標(biāo)的風(fēng)險；但又不能超出開窗PP厚度太多，因為高出開窗PP太多，則PI保護(hù)膜區(qū)域高度較周圍區(qū)域要高，高低差會導(dǎo)致PI膠帶附近區(qū)域出現(xiàn)失壓分層的風(fēng)險。

表3 PP開窗、PI開窗盲銑揭蓋及手指區(qū)域溢膠設(shè)計匯總表

現(xiàn)需測試分析PI膠帶厚度設(shè)計上與待開窗PP厚度的設(shè)計關(guān)系，以壓合后蝕刻掉外層銅箔，采用目視檢查階梯位置是否存在高低差導(dǎo)致的局部分層問題。

通過表4測試數(shù)據(jù)可知，當(dāng)PI膠帶厚度比開窗PP高5 μm～30 μm時，高低差位置不存在局部分層和溢膠問題。

表4 PI膠帶厚度設(shè)計參數(shù)匯總表

2.4 盲銑后化金效果驗證

圖4為1張PP開窗、1張PP不開窗采用盲銑生產(chǎn)后，做完化金后的效果；此板盲銑后未做修膠處理，直接過化金噴砂前處理線后效果示意圖，不存在殘膠問題導(dǎo)致的金面漏鍍問題，此制作工藝有效推廣使用。

圖4 化金后金面效果示例圖

3 結(jié)論

常規(guī)傳統(tǒng)的盲槽板設(shè)計上半固化片采用全部開窗的形式制作，盲銑后需要采用大量人工撕耐高溫保護(hù)膠帶，本產(chǎn)品則是采用靠近耐高溫保護(hù)膠帶的半固化片進(jìn)行開窗處理，靠近芯板一側(cè)的半固化片不開窗處理，利用PI中黏保護(hù)膜進(jìn)行阻膠；在盲銑生產(chǎn)時，不開窗PP在壓合過程中與耐高溫保護(hù)膠帶粘在一起，揭蓋后將其帶走，省去人工撕耐高溫保護(hù)膠帶的工作。該方法操作更方便，品質(zhì)高，效率快，可廣泛應(yīng)用于盲槽板批量生產(chǎn)中。