软硬结合板材料介绍综述

刚柔结合板资料王克峰第一部分刚挠结合板的总体介绍刚柔结合板定义通过一定的组合方式将各有线路图形的柔性板和刚性板结合在一起，共同达到某一个性能要求的产品，中间一般依靠纯胶膜或者不流动P片来完成连接。刚柔结合板典型结构刚柔结合板常见制造流程刚性材料下料推铅锡/清洗蚀刻电镀铅锡图形转移镀铜蚀刻图形制内层图形钻定位孔印阻焊检查等离子去钻污化学涂覆钻定位孔纯胶下料钻图形孔蚀刻图形去膜电测铣外形叠层（刚柔层压）终检包装出厂挠性材料下料钻定位孔内层图形转移蚀刻叠层、层压冲掉多余部分覆盖膜下料钻定位孔棕化刚柔结合板加工的难点-选材由于软板和硬板的结构及用材不同，造成两者之间的尺寸涨缩差异明显，因此选择合适的材料是非常关键的，目的主要是保证对位良好。刚性板部分选择：硬板尺寸涨缩不大，一般选材没有明确要求。柔性板部分选材：选择尺寸涨缩较小的基材和覆盖膜，一般考虑较硬的PI制造的材料，也有直接使用无胶基材进行生产的。粘结材料选择：一般选择纯胶膜或者不流动PP进行压制，纯胶膜不宜使用丙烯酸胶系，因为其涨缩偏大和耐热性不良，纯胶膜和不流动PP目前都有使用，主要依据生产的板子及具体情况而定。刚柔结合板加工的难点--压合纯粹的刚性板或者柔性板压制已经非常成熟，但是刚柔结合板结合部位的压制目前还是各厂家的一个难点，下面介绍几个注意要点。1、需要使用真空传压机：保证持续压力温度下材料的良好贴合以及粘结材料的良好流动和排气；2、合适的覆型材料：太软的覆型材料压出的板子金属面容易显现线路及布纹，影响外观；太硬的覆型材料容易造成局部欠压，产生微气泡；下页附一个典型的叠板结构和压板参数。刚柔结合板加工的难点--压合----钢板----高温离型膜----牛皮纸×3----高温离型膜----PE膜×2----高温离型膜----25分离片----产品----25分离片----高温离型膜----PE膜×2----高温离型膜----牛皮纸×3----高温离型膜----钢板项目温度（℃）压力（PSI）时间（min）高温进炉19065090降温阶段~4065040刚挠结合板排气及覆型是矛盾有需要同时客服的问题，因此试验验证一步程序往往可以取得更好的效果。刚柔结合板加工的难点-孔内清洁在刚挠印制板中，由于孔壁（纯胶膜和粘结片）上镀层结合力差，在经受热冲击时，易造成镀层与孔壁分离，所以孔壁除了要求彻底去除钻污外，还要求有20μm左右的凹蚀，以使内层铜环与电镀铜呈可靠性更高的三点接触，大大提高金属化孔的耐热冲击性。由于聚酰亚胺不耐强碱，因此单纯的强碱性的高锰酸钾去钻污根本不适用于挠性和刚挠印制板。一般软硬结合板的钻污要采用等离子清洗工艺去除。刚柔结合板加工的难点-外形加工挠性印制板的外形加工一般采用专用冲膜冲。刚挠印制板则要在铣床上铣外形，主要应注意挠性部分，因为挠性部分易于扭曲而造成铣出的外形参差不齐和粗糙。可以在挠性窗口的上下垫入与刚性外层厚度一致的垫片，并且在铣外形时压紧，就可以确保铣出光洁而且均匀的外形边缘。第二部分刚挠结合板材料介绍刚挠结合板主材及要求软板部分：FCCL单双面板：要求尺寸涨缩绝对值小且波动小。硬板部分：①覆铜FR-4：具有一定硬度；②PP（不流动）+Cu：由于压合过程中要求流动性不能太大，一般要选择不流动PP③RCC（不流动）：一般对于希望做到更薄，且并不要求硬度很高。FCCL介绍项目单面双面覆盖膜规格铜箔电解/压延：12～35um----PI0.4~2mil胶层6~25um10~50um剥离强度≥1.5N/mm≥1.0N/mm耐焊性300℃/30S阻燃性V-0Tg50℃左右吸水率0.4%左右耐化学性＞80%耐变色优良其他性能和同行相比处于中等偏上水平PP对比介绍项目普通PP不流动PP厚度范围0.05~0.22mm0.05~0.13mmTg125~210℃125~170℃溢胶量（流动性）≥2mm≤0.5mm压板要求流胶填充覆型填充储存冷库储存普通条件即可粉尘有无RCC对比介绍项目普通RCC不流动RCC厚度范围相当溢胶量（流动性）≥2mm≤0.5mm压板要求流胶填充覆型填充粉尘有无储存无明确要求刚挠结合板主材及过程加工棕化：由于需要再次压合，因此如果使用使用到PP及RCC的一定需要做棕化处理；第三部分刚挠结合板粘结用料介绍刚挠结合板用料介绍目前刚挠结合板的粘结材料有三种选择，分别是纯胶膜、不流动PP、不流动RCC。纯胶膜市面上存在环氧系列及丙烯酸系列，在性能及加工上略有差异。不流动PP目前只有环氧胶系产品，在使用上和纯胶膜有较大差异。不流动RCC同时提供了粘结层和外层铜箔，更加适合做HDI板子。两种材料在应用及加工性能上各用特点，个人情况也可以替换使用。纯胶膜对比介绍胶系类型环氧树脂丙烯酸树脂触黏性有或弱有耐变色良弱储存环境＜10℃常温抗吸湿强弱储存期3个月半年以上耐离子迁移好差耐热性良弱相似内容结合力、压板参数、其他加工纯胶膜和不流动PP介绍类别不流动PP纯胶膜不流动RCC绝缘层厚度50um以上13~50um30~80um压合方式真空传压传压或快压真空传压叠板要求覆型+排气覆型覆型+排气耐热性相当触粘性无有无加工性弱好弱假贴方式铆钉定位点焊即可铆钉定位抗吸湿好弱良刚性大小中环氧纯胶膜-基本性能性能项目试验处理条件单位性能数据IPC标准值典型值SF302B13SF302B25溢胶量Amm-＜0.15＜0.20剥离强度AN/mm≥0.70.91.1288℃,5s≥0.50.81.0热应力300℃,10s--无分层、无起泡耐化学性（剥离强度保持率）暴露化学品后%≥80＞90＞90说明：剥离强度为与压延铜箔光面和PI膜压合再固化后测试；溢胶量可以根据客户需要可以做适当调整。环氧纯胶膜-过程加工预贴：预贴时注意使用定位工具的温度及时间，以防止将离形膜熔掉而影响胶结块导致压合效果；最好不要超过250℃/3S。同时预贴前须将保护胶层的离形纸剥起并撕离，不可去剥及撕离形膜，且撕纸的速度不宜过快，以免胶层从离形膜上分层，影响胶层转移的品质；撕掉离型纸后胶会留在化有条纹的离型膜上。胶转移：将胶层转移时建议使用假压机或使用导热性好的0.2-0.3mm的FR-4光板作为夹板过塑。建议过塑温度为110℃～150℃（依产品类型而定）。必须保证与胶层接触的PI面（或FR-4光面）干净，清洁，避免表面有污渍或残留药水而影响与纯胶的结合力。环氧纯胶膜-压合参数压合步骤温度（℃）压力（Kg/cm2）时间（min）叠板方式第一阶段常温～1751035钢板高温离型膜敷形材料分离片产品分离片硅橡胶钢板第二阶段1754060～90第三阶段175～常温4035环氧纯胶膜-储存要求存放：纯胶膜应密封包装在温度10℃下、无紫外光照射的环境下，在此条件下可存放3个月；若密封包装存放在普通空调环境下（温度23℃、湿度60％），建议在20天内用完。解冻：如果从较低温的存放空间搬到温度较高的生产空间，需以原包装形式在使用空间放置回温一段时间（一般4小时以上，根据两空间温差大小的不同而不同），待温度平衡后再打开保鲜膜，以避免产品表面出现冷凝水而受潮，影响覆盖膜的使用质量。使用：覆盖膜在常温或者空调环境下打开包装后请务必尽快使用，以免由于储存条件不当造成吸潮、溢胶量变化等可能带来的不良缺陷；超过3天，必须复检指标合格再使用。不流动PP-和普通PP比较半固化片的树脂流动很小优秀的外观质量半固化片柔韧且几乎不掉粉耐热性良好适用于多层刚挠结合和阶梯板以下所列不流动PP资料以生益S0401N120系列1080PP为例不流动PP-基本性能项目测试条件单位典型值溢胶量180℃/200PSI/60Secmm0.3挥发份160℃/10Min%0.5树脂含量-%64TgDSC℃125TdTGA℃315T288TMAMin3T260TMAMin30剥离强度(35μmCu)After10Sec@288℃N/mm2.1剥离强度(25μmPI)After10Sec@288℃N/mm0.8C-24/23/50阻燃性E-24/125+des-V-030Sec@260℃-Pass热应力(浸锡)30Sec@288℃-Pass2mol/lNaOH-Pass耐化学性2mol/lHCl-Pass不流动PP-不同界面结合力剥离强度（N/mm）铜箔光面（1OZ）传压0.80快压0.40铜箔毛面（1OZ）传压2.00快压1.80PI(25u)传压1.10快压0.80不流动PP-熔融黏度曲线固化条件S0401N120固化时间与Tg关系图1161181201221241263045607590固化时间（min）Tg（℃）固化温度170℃与竞争对手比较型号溢胶量(mm)Tg（℃）剥离强度1OZ，(N/mm)阻燃性I0.25-2.51101.6HBA0.75-2.01301.6V-0S0401N1200.2-0.81252.0V-0不流动PP-压合参数压合步骤温度（℃）压力（psi）时间（min）第一阶段19060040第二阶段19060060第三阶段190～常温60040钢板高温离型膜牛皮纸×3高温离型膜PE膜×2高温离型膜25分离片产品25分离片高温离型膜PE膜×2高温离型膜牛皮纸×3高温离型膜钢板不流动RCC-基本性能具体参照普通RCC，只是流动性有差异，其他一样。