專利名稱：高精密度撓性電路板制造工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電路板制造工藝，特別是涉及高精密度撓性電路板制造工藝。
電子信息產(chǎn)品的高速發(fā)展，對于元器件的高密度組裝，已成為當(dāng)前必須解決的一大問題。如何把日益增大的信息量壓縮在有限的空間范圍內(nèi)，采用表面貼裝(SMT)取代插裝(THT)，借助高精密度撓性電路來實現(xiàn)已是不爭的事實。因而，各研究機(jī)構(gòu)、生產(chǎn)廠家均把其列為今后一段時間內(nèi)占領(lǐng)市場的重要項目之一?，F(xiàn)有的撓性電路板制造過程中，容易出現(xiàn)泊松效應(yīng)，即泊松比VX、Vy是x向引起y向和y向引起x向的泊松耦合系數(shù)，由泊松效應(yīng)引起的附加應(yīng)力，會引起覆銅板的力距產(chǎn)生。而附加應(yīng)力系數(shù)是覆銅板獨有的彈性常數(shù)，反映的單位為正應(yīng)變引起的剪應(yīng)變或單位剪應(yīng)力引起的正應(yīng)變的大小，這種剪應(yīng)力會使板材在加工中出現(xiàn)形變。形變會引起布線精度降低，與元器件連接的可靠性差、產(chǎn)品精度不高等問題。
本發(fā)明的目的就是提供一種減少撓性電路板形變、提高布線精度和使元器件連接可靠的高精密度撓性電路板制造工藝。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明高精密度撓性電路板制造工藝包括以下工藝步驟1)利用高速數(shù)控鉆，在測算出不同的應(yīng)力分布點后，采用不同的孔徑轉(zhuǎn)速，進(jìn)行鉆孔，使其應(yīng)力重新分配，做到結(jié)構(gòu)應(yīng)力為零；2)在精細(xì)密度板的圖形轉(zhuǎn)移中，最大限度封閉可能出現(xiàn)的空白點，以填充方式，對其線路0.3mm以外的全境進(jìn)行可填充封閉，從而解決由線膨脹系數(shù)不同的復(fù)合材料產(chǎn)生的變形不一致；3)采用“Gerber”文件系統(tǒng)，在密度板加工中進(jìn)行全過程的跟蹤應(yīng)用，在確定的各安裝孔位置、孔徑及定位孔的座標(biāo)后，把預(yù)選設(shè)置的各孔位的座標(biāo)按計算機(jī)的數(shù)碼重新排列，進(jìn)行反制加工。
由于本發(fā)明通過在電路板上打孔、最大限度封閉可能出現(xiàn)的空白點等工藝，較好的消除由泊松效應(yīng)引起的附加應(yīng)力，從而減少撓性電路板變形、加快了加工速度、提高了產(chǎn)品精度。采用本制造工藝，解決了在加工撓性電路板中一般生產(chǎn)條件下無法解決的四種情況，即①加工中產(chǎn)生的泊松效應(yīng)；②附加應(yīng)力及彎曲應(yīng)力系數(shù)；③原材料因有的吸水性而隨溫度濕度產(chǎn)生的形變；④各安裝定位孔座標(biāo)精度的偏差。
以下為本發(fā)明的具體實施例。
本發(fā)明高精密度撓性電路板制造工藝，是利用其可撓性及用于立體布線的特點，按材料力學(xué)、理論力學(xué)的原理，設(shè)計出不同的數(shù)學(xué)模型，采用三級分層法，即“RFD”技術(shù)。包括以下工藝步驟，1)利用高速數(shù)控鉆，在測算出不同的應(yīng)力分布點后，采用不同的孔徑轉(zhuǎn)速，進(jìn)行鉆孔，使其應(yīng)力重新分配，做到結(jié)構(gòu)應(yīng)力為零，即“R”技術(shù)。
2)在精細(xì)密度板的圖形轉(zhuǎn)移中，最大限度封閉可能出現(xiàn)的空白點，以填充方式，對其線路0.3mm以外的全境進(jìn)行可填充封閉，從而解決由線膨脹系數(shù)不同的復(fù)合材料產(chǎn)生的變形不一致，即“F”技術(shù)。
3)采用“Gerber”文件系統(tǒng)，在密度板加工中進(jìn)行全過程的跟蹤應(yīng)用，在確定的各安裝孔位置、孔徑及定位孔的座標(biāo)后，把預(yù)選設(shè)置的各孔位的座標(biāo)按計算機(jī)的數(shù)碼重新排列，進(jìn)行反制加工，即“D”技術(shù)。
在步驟1中，應(yīng)力分布點的測算可通過計算泊松效應(yīng)的合力和合力距來獲得，具體公式如下公式①N-=Σk=1n[Qij]k·[ϵkΔ+ek]hk]]>M-=Σk=1n[Qij]k·[ϵk+ek]hk·Ek]]>式中ek＝αk·ΔTk+βk·CkQij為覆銅板剛度矩陣N、M分別為內(nèi)力和內(nèi)力矩α、β分別為熱膨脹系數(shù)和濕膨脹系數(shù)。
ΔT、C分別為溫度差和濕度；hk為第K層的厚度。
Zk為第K層中心到中性面的Z座標(biāo)；n為組成覆銅板和基底的數(shù)量公式②由撓性電路的彎曲特性，給出彎曲模量公式Ef=4t3Σk=1n(Ek+13-Ek3)·Ek]]>Ef——彎曲模量 Zk——為K層底部到層壓板中性面的距離t——層壓板的總厚度 Zk+1——為K層頂部到層壓板中性面的距離Ek——為K層的挖伸模量由上述兩公式所測得的覆銅板在加工中的合力，合力矩及彎曲彈性模量數(shù)據(jù)，可編排出在實際工藝中減少這些殘留應(yīng)力或“誘導(dǎo)”釋放殘余應(yīng)力來降覆銅板的變形。一般而言，在距離中心半徑10cm內(nèi)，面積2×3cm2，數(shù)控呈等腰鉆孔φ2.0三個，在距中心10-20cm內(nèi)，面積為2×3cm2數(shù)控均布φ2.3的四個；在中心20cm以上，面積為2×3cm2數(shù)據(jù)均布φ2.5的五個。
由上述兩公式所測得的覆銅板在加工中的合力，合力矩及彎曲彈性模量數(shù)據(jù)，可編排出在實際工藝中減少這些殘留應(yīng)力或“誘導(dǎo)”釋放殘余應(yīng)力來降低覆銅板的變形。
采用“RFD”技術(shù)，生產(chǎn)效率提高3-4倍，成本降低12.6％，節(jié)約設(shè)備投資50萬元。為我國撓性電路的發(fā)展提供了相適應(yīng)的加工條件，為一些配套廠家，解決了從國外采購的外匯和供貨難題。
“RFD”技術(shù)與國外同類技術(shù)的比較
權(quán)利要求
1.一種高精密度撓性電路板制造工藝，其特征在于包括以下工藝步驟，1)利用高速數(shù)控鉆，在測算出不同的應(yīng)力分布點后，采用不同的孔徑轉(zhuǎn)速，進(jìn)行鉆孔，使其應(yīng)力重新分配，做到結(jié)構(gòu)應(yīng)力為零；2)在精細(xì)密度板的圖形轉(zhuǎn)移中，最大限度封閉可能出現(xiàn)的空白點，以填充方式，對其線路0.3mm以外的全境進(jìn)行可填充封閉；3)采用“Gerber”文件系統(tǒng)，在密度板加工中進(jìn)行全過程的跟蹤應(yīng)用，在確定的各安裝孔位置、孔徑及定位孔的座標(biāo)后，把預(yù)選設(shè)置的各孔位的座標(biāo)按計算機(jī)的數(shù)碼重新排列，進(jìn)行反制加工。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高精密度撓性電路板制造工藝,它是利用其可撓性及用于立體布線的特點,按材料力學(xué)、理論力學(xué)的原理,設(shè)計出不同的數(shù)學(xué)模型,采用三級分層法,即“RFD”技術(shù)。該技術(shù)通過在電路板上打孔、最大限度封閉可能出現(xiàn)的空白點等工藝,較好的消除由泊松效應(yīng)引起的附加應(yīng)力,從而減少撓性電路板變形、提高布線精度和產(chǎn)品質(zhì)量。
文檔編號H05K3/00GK1343088SQ00112528
公開日2002年4月3日 申請日期2000年9月11日 優(yōu)先權(quán)日2000年9月11日
發(fā)明者李敏 申請人:廈門達(dá)爾電子有限公司