嵌入撓性線路印制電路板工藝技術(shù)研究及應(yīng)用.pdf

1、嵌入撓性線路(Embedded flex Circuit,E-flex)印制電路板是指使用撓性線路小單元嵌入中間層剛性板中,并通過積層法層壓而成,其撓性線路與同一層的剛性線路沒有互連,而是通過盲孔和外層互連。具有傳統(tǒng)剛撓結(jié)合板和高密度互連印制電路板幾乎所有的優(yōu)點(diǎn),是印制電路板發(fā)展的一個(gè)嶄新的方向。
　　本文介紹和展示了E-flex印制電路板的特殊結(jié)構(gòu)及工藝流程。針對E-flex印制電路板的規(guī)格設(shè)計(jì)和工藝技術(shù)進(jìn)行研究,主要包括E-f

2、lex印制電路板的撓曲能力研究,層間結(jié)合力研究,和UV激光控深銑能力研究,并成功制作10層E-flex印制電路板成品。
　　關(guān)鍵工藝的研究結(jié)果有:
　　(1)E-flex印制電路板撓曲能力實(shí)驗(yàn)研究
　　建立E-flex印制電路板的結(jié)構(gòu)模型,和撓曲受力分析模型,分析其撓性線路的埋入尺寸dE與剛撓互聯(lián)盲孔距剛撓結(jié)合邊緣尺寸dH對E-flex印制電路板的撓曲性和電氣互連具有重要影響;分析出dE和dH對于撓曲次數(shù)的擬合公式,擬

3、合多項(xiàng)式為:
　　Y=-34.2+22.7dE+16.3dH
　　擬合多項(xiàng)式表明Y與dE、dH呈一定程度的線性增長關(guān)系,dE對E-flex撓曲性和電氣互連影響顯著;通過擬合曲線,找出參數(shù)dE=2.0cm,dH=1.8cm是滿足E-flex印制電路板撓曲性測試的最小臨界參數(shù),并通過驗(yàn)證實(shí)驗(yàn),分析出此參數(shù)對E-flex彎折次數(shù)的過程控制是有能力的,其設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)可以接受。
　　(2)E-flex印制電路板層間結(jié)合力實(shí)驗(yàn)研究

4、r>　　針對剛撓層間結(jié)合力不足對撓性板埋入尺寸較小的E-flex印制電路帶來分層等缺陷,使用等離子處理撓性材料技術(shù),以提高層間結(jié)合力。通過設(shè)計(jì)正交試驗(yàn)L9(34),以粗糙度和接觸角為指標(biāo),優(yōu)化等離子參數(shù),處理PI覆蓋膜,找出最優(yōu)參數(shù)組為:氣體比(CF4:O2)0.1,功率11kW,時(shí)間10min,流量1500ml/min;通過粗糙度和接觸角數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn),在一定范圍內(nèi),粗糙度Ra和表面接觸角具有一定相關(guān)性,即等離子處理后撓性板PI覆蓋膜粗糙度

5、Ra大幅增加和接觸角大幅下降;拉力測試數(shù)據(jù)證明了等離子最優(yōu)參數(shù)處理后的剛撓結(jié)合板層間結(jié)合力有較大的提升,比未做等離子處理的提高了0.88N/mm,而且熱應(yīng)力測試也未出分層現(xiàn)象;等離子對撓性板PI覆蓋膜的優(yōu)化處理有效地改善其表面結(jié)構(gòu),有效的解決了剛撓結(jié)合板層間分離的問題,提高了E-flex印制電路板的可靠性。
　　(3)UV激光控深銑能力分析研究
　　使用正交優(yōu)化實(shí)驗(yàn),研究并優(yōu)化UV激光參數(shù)對E-flex印制電路板精細(xì)控深銑的

6、能力,分析出對UV激光切割能力影響的因素優(yōu)先級依次為:激光功率—激光頻率—Z軸高度—光斑直徑;針對以切割深度最大為追求目標(biāo),其最優(yōu)因素水平組為:激光功率9W,光斑直徑0.1mm,激光頻率80kHz,Z軸高度0.1mm;研究定量控深深度要求為98.4μm的技術(shù)要求,通過概率圖分析得出其最優(yōu)參數(shù)水平組為激光功率9W;光斑直徑30μm;激光頻率60kHz;Z軸高度0.1mm。
　　基于以上理論和實(shí)際操作,制定10層E-flex印制電路板