超薄r-f電路板的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開一種變形小、成本低的超薄R-F電路板。其包括硬板制作的頂層板、底層板和軟板制作的內芯軟板以及阻焊油墨層,頂層板與底層板厚度不對稱,具有Bonding面的硬板厚度小于未載有Bonding面的另一硬板的厚度,其厚度差為10um—60um。本實用新型的結構,使得該R-F電路板在經高溫回流焊工藝對阻焊油墨進行固化后,該電路板整體變形較小,其平整度小于50um。同時,由于Bonding面的板材變薄,也使得該R-F電路板的厚度相應的變薄,而且采用超薄硬板和廉價普通硬板的結合,使得其以較低的材料成本制作出附加值較高的超薄R-F電路板并能有效減小電路板變形性翹曲不良。
【專利說明】超薄R-F電路板
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及手機、電腦等數碼產品模組使用的電路板,尤其涉及一種超薄R-F 電路板(Rigid-Flex PCB即軟硬結合板)。
【背景技術】
[0002] 隨著科技的不斷進步,人們對數碼產品的要求越來越高,數碼產品的便捷性和輕 量化是人們的不斷追求,超薄搭配高像素已成為市場發展的主流。數碼產品的便捷性和輕 量化使得對電路板的要求也越來越高,特別是手機、電腦等數碼產品模組常用的R-F電路 板。
[0003] R-F電路板的厚度是人們非常關注的重要方面,越是薄的R-F電路板,代表了可以 制作越薄的模組和越薄的數碼產品,這也是時尚的象征。但是,越薄的R-F電路板,其越容 易變形,在經過SMT貼片后,R-F電路板的板面平整度往往達不到封裝模組芯片對其的要 求。
[0004] 通常,較薄的R-F電路板經過回流焊后,其平整度不小于50um。在貼片機將SMT 元件(如貼裝1C芯片時)貼裝于該R-F電路板時,貼片機上的攝像頭距R-F電路板板面的 高度為一確定值,當所貼裝的R-F電路板板面平整度較大時,攝像頭就不能很好的聚焦,因 此,所貼的SMT元件就不能準確著位或者不能貼裝在較平的板面上,這使得電路板在SMT元 件加裝后成像模糊,這將大大影響貼裝質量。
[0005] 超薄R-F電路板的變形翹曲性(是指軟硬結合板的表面不平整,有扭曲變形現象) 成為制作超薄R-F電路板的最大障礙。
[0006] 平面整度(flatness)是指基片或基板具有的宏觀凹凸高度相對理想平面的偏 差。平面整度公差是指實際被側平面對理想平面的允許變動量。平面整度公差帶是指距離 為公差值t的兩個平行平面之間的區域。平面整度公差要求被測要素上的各點相對其理想 平面的距離等于或小于給定的公差值.理想平面的方向由最小條件確定即兩平行平面包 容被測面且其間距離為最小。)
[0007] 市場現狀
[0008]目前,業內手機攝像頭模組以800萬像素為主流,其常用的R-F電路板1 (該電路 板1為軟硬結合板,通常是由作為頂層板2和底層板4的硬板及介于頂層板2與底層板4 之間的軟板構成)的整體厚度為〇. 4mm或以上,該R-F電路板1的頂層板2與底層板4所 用材料均為對稱結構(即頂層板2與底層板4的厚度相同,通常,頂層板2和底層板4的厚 度均大于0. 〇8_),由于所述頂層板2與底層板4的厚度不算薄,整體的剛性及形變還能滿 足SMT元件貼裝后成像的要求,具體疊構如圖1所示。
[0009] 隨著市場的發展,1000萬像素以上的攝像頭必將取代800萬像素成為新的主流。 2013年,1300萬像素成為關注的熱點,許多旗艦機型都是配置1300萬像素。ZDC檢測數據顯 示,中國市場銷售的1300余款手機中,搭載1000萬及以上像素的有192款,占到了約14% 的比例。而用戶對1000萬及以上像素的關注度,呈直線上升趨勢,由年初的9%上升到年末 的 30%。
[0010] 從目前現狀看,現有的1000萬像素以上的攝像頭主要還是搭載成品板厚為 0.35mm或以下的R-F電路板。主要是由于在推出千萬以上像素產品的同時,手機機身也追 求超薄,厚的電路板會使攝像頭成品的厚度增加,造成攝像頭外凸明顯。〇.35_及以下的 這部分電路板在行業內才剛剛起步,由于其厚度較薄,其整體剛性較弱,R-F電路板板面在 SMT元件貼裝過程中容易變形。這與板子的結構有著很大關系,主要表現為bonding面6(即 多數SMT元件貼裝面,如圖2所示)阻焊油墨面積較大(該板面上布線較多,需要用阻焊油 墨覆蓋,起絕緣作用,只將貼片時連接的焊盤露出,故此板面上阻焊油墨覆蓋面積約占整個 板面面積的80% );背面(即未貼有SMT元件的板面)大多為金面(如圖3所示,這一板面 為鍍金大銅面7,用于高像素攝像頭產品接地以及散熱,除幾個導通孔需要用阻焊油墨覆蓋 夕卜,其它都是裸露在外的,故此板面上阻焊油墨覆蓋面積約占整個板面面積的20% )。
[0011] 由于阻焊油墨面積的差異,使得兩板面在過260°C高溫時的收縮力不一致,該R-F 電路板的板面變形就較大,其原因是:因為阻焊油墨是一種樹脂類物料,它絲印在板上時, 是一種半固化狀態,然后經過曝光和顯影后,將待貼裝SMT元件區域上的阻焊油墨沖掉,之 后,再進行固化(對不需要貼片區域中保留的阻焊油墨進行固化),阻焊油墨在整個固化過 程中是一個收縮的過程,當覆蓋在兩板面上待固化的阻焊油墨的面積差異較大時,經固化 后,兩板面的收縮大小將出現明顯不同,阻焊油墨多的一面收縮會大一些,如此,就會造成 R-F電路板整體扭曲,即阻焊油墨覆蓋少的一面向阻焊油墨覆蓋多的一面彎曲。 實用新型內容
[0012] 本實用新型要解決的技術問題是提供一種變形小、成本低的超薄R-F電路板。
[0013] 為了解決上述技術問題,本實用新型采用的技術方案為:
[0014] 本實用新型的超薄R-F電路板,包括由相同材質的硬板制作的頂層板、底層板和 由軟板制作的介于頂層板與底層板之間的內芯板以及涂敷于頂層板與底層板表面上的阻 焊油墨層,所述頂層板與底層板厚度不對稱,具有Bonding面的頂層板或底層板的厚度小 于未載有Bonding面的另一層板的厚度,其厚度差為10um -60um。
[0015] 所述硬板為FR-4環氧玻璃纖維板或者No - Flow PP板;所述軟板為PI材質的柔 性線路板。
[0016] 所述Bonding面所在的頂層板或底層板為厚度小于0. 05mm的超薄板,未載有 Bonding面的另一層板為厚度大于0. 05mm普通板。
[0017] 所述Bonding面所在的頂層板或底層板,每12mm線距內,平整度不大于0. 05mm。
[0018] 與現有技術相比,本實用新型將R-F電路板中的具有Bonding面的硬板厚度設置 為小于未載有Bonding面硬板的厚度的結構,使得該R-F電路板在經260°C高溫(即回流焊 工藝)對其上的阻焊油墨進行固化后,該電路板整體變形較小,其平整度小于50um。同時, 由于Bonding面的板材變薄,也使得該R-F電路板的厚度相應的變薄,而且采用超薄硬板和 廉價普通硬板的結合,使得其以較低的材料成本制作出附加值較高的超薄R-F電路板。本 實用新型能有效減小該R-F電路板因布線密度不同、阻焊油墨不均而造成的R-F電路板各 層收縮力不一致的現象,大大減小了超薄R-F電路板的變形性翹曲不良,使其在經過SMT貼 片后,其板面平整度能夠達到封裝模組芯片對平整度的要求,使貼片機的攝像頭獲取成像 清晰的信號并將SMT元件準確貼裝在R-F電路板上設定的位置。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019] 圖1為現有技術R-F電路板中頂層板與底層板厚度對稱結構示意圖。
[0020] 圖2為本實用新型的R-F電路板中頂層板與底層板厚度不對稱結構示意圖。
[0021] 圖3為R-F電路板中bonding面和未載有bonding面的對比示意圖。
[0022] 圖4為本實用新型的R-F電路板平整度測試點示意圖。
[0023] 附圖標記如下:
[0024] R-F電路板1、頂層板2、內芯軟板3、底層板4、阻焊油墨層5、Bonding面6、大銅面 7。
【具體實施方式】
[0025] 如圖2所示,本實用新型的超薄R-F電路板整體厚度為0. 35mm,其由四層疊置結構 的板材構成,其頂層板2和底層板4均為FR-4環氧玻璃纖維板或者No - Flow PP板所制, 其內芯軟板3為兩層由PI材質的所制的柔性線路板,該內芯軟板3介于頂層板2與底層板 4之間。另外,在頂層板2與底層板4的外表面上還覆蓋有阻焊油墨層5。
[0026] 本實用新型的所述頂層板2與底層板4的板材厚度與現有技術不同,其為不對稱 結構,由于R-F電路板1上總有一層面板為SMT元件的貼裝板面(將該板面稱為Bonding 面),在該Bonding面上電路布線密集,待固化的阻焊油墨層5覆蓋面積也就大,未載有 Bonding面的面板上待固化的阻焊油墨層5覆蓋面積也就小,為了使該R-F電路板1經高 溫后,Bonding面的面板與未載有Bonding面的面板收縮一致、變形較小,本實用新型將具 有Bonding面的面板(如頂層板2或底層板4)的厚度選擇為0. 02mm - 0. 05mm的超薄板, 優選為〇. 〇3mm的超薄板,而另一面板(即未載有Bonding面的面板,如底層板4或頂層板 2)厚度選擇為0? 06mm - 0? 10mm的普通板,優選為0? 08mm的普通板,其間厚度差為10um- 80um。
[0027] 原理如下:
[0028] 阻焊油墨為一種加熱固化后能收縮的材料。通常,Bonding面所在面板上的阻焊 油墨的覆蓋面要遠多于未載有Bonding面的板面上阻焊油墨的覆蓋面,這樣,經高溫回流 焊后,Bonding面上的阻焊油墨收縮力度要大于未載有Bonding面上阻焊油墨的收縮力度。 當兩板(Bonding面的板與未載有Bonding面的板)厚度相同時,由于兩板是通過內芯軟板 固定連接在一起的,因而,收縮力小的板要向收縮力大的板的方向彎曲。
[0029] 而本實用新型將Bonding面所在板的厚度設置薄些,而未載有Bonding面的板的 厚度設置厚些,這樣,薄板的剛性小于厚板的剛性,雖然,薄板上的阻焊油墨收縮力度大于 厚板上的阻焊油墨的收縮力度,但相對厚板的彎曲強度而言,該收縮力度會較改進前有所 降低,即較厚的板對與其固定連接的較薄的板起到一個支撐作用。因此,從整體上看,該R-F 電路板的變形較小,也即所謂的翹曲現象輕微甚至不會出現。
[0030] 本實用新型通過減小bonding面的硬板材料厚度,增強bonding背面的硬板材料 厚度(即:硬板材料采用不對稱的結構),實現過高溫時兩面剛性的平衡(含阻焊油墨),從 而減小板面的變形性,具體疊構如下圖所示。
[0031] 本實用新型以R-F電路板1整體厚度為0. 35mm的成品板厚為例,其制作步驟如 下:
[0032] 1)內芯雙面軟板的制作:
[0033] 下料一經D. E. S工藝一經A. 0? I工藝一經CVL工藝一靶沖;
[0034] 2)頂層板2和底層板4的制作:
[0035] 若Bonding面設置在頂層板2上時,選取0. 03mm的硬板制作頂層板2 :
[0036] 下料一鉆孔一模沖一與內芯軟板3Base貼合;
[0037] 選取0? 08mm的硬板制作未載有Bonding面所在的底層板4 :
[0038] 下料一鉆孔一模沖一與內芯軟板3Base貼合;
[0039] 3)之后,將Base貼合后的由頂層板2、內芯軟板3和底層板4構成的R-F電路板 1按如下步驟:
[0040] Base貼合一鉆靶一鉆孔一PTH -鍍銅一D. E. S (外層)一一A0I -阻焊一化學鎳 金一絲印文字一電測一外型一一終檢。
[0041] 本實用新型的R-F電路板1的平均平整度< 0. 05mm。
[0042] 本實用新型的R-F電路板1與現有技術中的R-F電路板1平整度的對比如下表:
[0043] 平整度對比表
[0044]
【權利要求】
1. 一種超薄R-F電路板,包括由相同材質的硬板制作的頂層板(2)、底層板(4)和由軟 板制作的介于頂層板(2)與底層板(4)之間的內芯軟板(3)以及涂敷于頂層板(2)與底層 板(4)表面上的阻焊油墨層(5),其特征在于:所述頂層板(2)與底層板(4)厚度不對稱, 具有Bonding面(6)的頂層板(2)或底層板(4)的厚度小于未載有Bonding面(6)的另一 層板的厚度,其厚度差為l〇um -60um。
2. 根據權利要求1所述的超薄R-F電路板,其特征在于:所述硬板為FR-4環氧玻璃纖 維板或者No - Flow PP板;所述軟板為PI材質的柔性線路板。
3. 根據權利要求2所述的超薄R-F電路板,其特征在于:所述Bonding面所在的頂層 板(2)或底層板(4)為厚度小于0.05mm的超薄板,未載有Bonding面的另一層板為厚度大 于0. 05mm普通板。
4. 根據權利要求1 一3中任一項所述的超薄R-F電路板,其特征在于:所述Bonding面 (6)所在的頂層板(2)或底層板(4),每12mm線距內,平整度不大于0.05mm。
【文檔編號】H05K1/00GK204145874SQ201420344548
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年6月25日 優先權日:2014年6月25日
【發明者】汪傳林, 孫建光, 曹煥威, 郭瑞明, 潘陳華 申請人:深圳華麟電路技術有限公司