软硬结合板设计制作指引与流程控制要点
软硬结合板
软硬结合板是一种兼具刚性PCB的耐久力和柔性PCB的适应力的新型印刷电路板，在所有类型的PCB中，软硬结合是对恶劣应用环境的抵抗力最强的，因此受到医疗与军事设备生产商的青睐，我国的企业也正在逐步提高软硬结合板占总体产量的比例。
软硬结合板的分类若是依制程分类，软板与硬板接合的方式，可区分为软硬复合板与软硬结合板两大类产品，差别在于软硬复合板的技术，可于制程中将软板和硬板组合，其中，有共通的盲孔和埋孔设计，因此可以有更高密度的电路设计，而软硬结合板的技术，则是软板和硬板分开制作后再行压合成单一片电路板，有讯号连接但无贯通孔的设计。
但目前惯用”软硬结合板”统称全部的软硬结合板产品，而不细分两者。
软硬结合板的物理特性软硬结合板在材料、设备与制程上，与原先软板、硬板各有差异。
在材料方面，硬板的材质是PCB的FR4之类的材质，软板的材质是PI或是PET类的材质，两材料之间有接合、热压收缩率不同等的问题，对于产品的稳定度而言是困难点，而且软硬结合板因为立体空间配置的特性，除XY轴面方向应力的考量，Z轴方向应力承受也是重要的考量，目前有材料供货商对PCB硬板或软板厂商，提供软硬结合板适用的改良型材料，如环氧树脂（Epoxy）或是改良型树脂（Resin）等材料，以符合PCB硬板或软板间的接合问题。
在设备方面，软硬结合板因为材料特性与产品规格的差异，在压合与镀铜部份的设备必需作修正，设备的适用程度将影响产品良率与稳定度，因此跨入软硬结合板的生产前须先考虑到设备的适用程度。
软硬结合板的优点软硬结合板相较於一般P.C.B之优点:1. 重量轻2. 介层薄3. 传输路径短4. 导通孔径小5. 杂讯少,信赖性高软硬结合板较于硬板之优点：1. 具曲挠性，可立体配线，依空间限制改变形状.2. 耐高低温，耐燃.3. 可折叠而不影响讯号传递功能.4. 可防止静电干扰.5. 化学变化稳定，安定性，可信赖度高.6. 利于相关产品的设计，可减少装配工时及错误，并提高有关产品的使用寿命.7. 使应用产品体积缩小，重量大幅减轻，功能增加，成本降低.软硬结合板的厂商分析全球软硬结合板的生产区域，集中于欧美和日本，且有产量集中于少数生产者的现象。
HDI、软硬结合板
HDI板软硬结合板HDI板软硬结合板工艺控制原理培训人﹕XX2010-3-22P.C.B&H.D.I之比較H.D.I相較於一般P.C.B之優點:1. 重量輕2. 介層薄3. 傳輸路徑短4. 導通孔徑小5. 雜訊少,信賴性高!軟板&硬板之比較軟板較于硬板之優點﹕1. 具高度曲撓性﹐可立體配線﹐依空間限制改變形狀。
2. 耐高低溫﹐耐燃。
3. 可折疊而不影響訊號傳遞功能。
4. 可防止靜電干擾。
5. 化學變化穩定﹐安定性﹐可信賴度高。
6. 利于相關產品之設計﹐可減少裝配工時及錯誤﹐并提高有關產品之使用壽命。
7. 使應用產品體積縮小﹐重量大幅減輕﹐功能增加﹐成本降低。
H.D.I印制電路板z H.D.I结构z H.D.I制作流程BGA焊接一阶HDI 的BGA 一阶HDI 的第二层二阶HDI的BGA二阶HDI的第三层二阶HDI的第二层软硬结合板z F.P.C结构z软硬结合工艺控制一.铜箔基材Copper Clad Laminate由铜箔+胶+基材组合而成亦有无胶基材亦即仅铜箔+基材其价格较高在目前应用上较少除非特殊需求。
1. 铜箔Copper Foil在材料上区争为压延铜箔(ROLLED ANNEAL Copper Foil)及电解铜箔(ELECTRODEPOSITED Copper Foil)两种在特性上来说压延铜箔之机械性较佳有挠折性要求时大部份均选用压延铜厚度上则区分为1/2oz(0.7mil)1oz,2oz等三种一般均使用1oz.2. 基材Substrate在材料上区分为PI(Polymide)Film及PET(Polyester)Film两种PI之价格较高但其耐燃性较佳﹐PET价格较低但不耐热﹐因此若有焊接需求时大部份均选用PI材质厚度上则区分为1mil,2mil两种。
胶一般有Acrylic胶及Expoxy胶两种最常使用Expoxy胶厚度上由0.4~1mil均有﹐一般使用1mil胶厚。
不同材料在软硬结合板制作中的运用
SUB：不同材料在软硬结合板制作中的运用测试报告熊显宝前言：为了使本公司软硬结合板在制作初期的选材、以及搭配方面做到合理配比，保障一次打样成功，并满足客户品质要求，因此，由工艺部对目前本公司常用的主要原材料进行不同的配比组合，并对其进行一系列的破坏性测试，观察对功能性的影响程度，找出最佳的材料搭配组合。
一、 实验目的1、找出最佳的材料搭配组合，做到合理配比，保障一次打样成功，并满足客户品质要求。
2、实验不同纯胶在多次高温锡炉极限值的冲击下，其内层以及孔铜的物理性能变化。
二、 原材料的选用：1、分别采用环氧胶系（台虹）、丙烯酸胶系（华弘）25um纯胶。
2、分别采用台虹1mil/1/2oz双面有胶压延铜、新杨1mil/1/3oz双面无胶电解铜、新日铁1/2mil/1/3oz双面无胶电解铜做内层软板。
3、分别采用台虹0515、0525覆盖膜。
4、统一采用0.2mm1/2ozFR4做外层硬板。
三、 原材料的配比1、华弘纯胶+台虹基材+0515覆盖膜。
2、华弘纯胶+台虹基材+0520覆盖膜。
3、华弘纯胶+新杨基材+0515覆盖膜。
4、华弘纯胶+新杨基材+0520覆盖膜。
5、华弘纯胶+新日铁基材+0515覆盖膜。
6、华弘纯胶+新日铁基材+0520覆盖膜。
7、台虹纯胶+台虹基材+0515覆盖膜。
8、台虹纯胶+台虹基材+0520覆盖膜。
9、台虹纯胶+新杨基材+0515覆盖膜。
10、台虹纯胶+新杨基材+0520覆盖膜。
11、台虹纯胶+新日铁基材+0515覆盖膜。
12、台虹纯胶+新日铁基材+0520覆盖膜。
四、 实验型号及工艺流程1、实验型号：144168四层软硬结合板。
2、工艺流程：孔铜金相切片。
五、 制作过程1、内层按软硬结合板工艺流程控制。
2、外层压合外发加工传压，按软硬结合板的摆板方式以及压合参数。
3、压合后对每种胶系的材料各整板蚀刻一张，观察是否压实，并做288℃*10S*3次的热冲击测试，观察是否爆板。
PCB行业之软硬结合板的设计制作与品质要求
Bond-ply 具有粘结作用的绝缘组合层
软硬结合板的材料
4. Conductive Layer (导电层)
• Rolled Annealed Copper (9m/12m/17.5m/35m/70m) (压延铜) – High flex life, good forming characteristics. (柔曲度好，良好的电性能)
➢ Sample project - Camera Module ➢ Structure (1+2F+1) HDI ➢ 4 layered Rigid flex ➢ Double-sided flex inner layer core ➢ With shielding film
软硬结合板的用途总结
ＳＦ－ＰＣ５０００ ２2μm
7 Layers 0.3mm 0.125mm 0.45mm Single side FCCL Air Gap
软板的用途
Application – Medical Hearing Aid 医疗助听器
➢4L Flex with HDI and Cu Filling for Blind Via
Top Side
High flex life, high thermal resistivity. (柔曲度好,耐高温)
离型膜/纸
热固胶
介电材料
主要作用是对电路起保护作用,防 止电路受潮、污染以及防焊
Adhesive胶 介电材料PI
软硬结合板的材料
2. 1) 其他的保护膜/覆盖膜材料
2) Flexible Solder Mask (挠性的感光阻焊油墨) Most cost effective, lower flex life, better for registration . (廉价，
软硬结合板设计制作指引与流程控制要点解析
Flex core
TUC-84P NF 106 70%
NF PP 106 72%
L5 L6
TUC-722-7 2m il(H/0) TUC-72P-7 106 73% H PSR4000 G23K
R1566W 2m il
Norm al106 78 T
L3-L4
GM E suggest material: Panasonic Board cutting –I/L D/F – I/L exposure – DES ---–– AOI– B.O. – Sticking Cover lay – Pressing cover lay – Measuring expansion Coefficient – PE Punch --FQC
L2-L3
Board cutting – Mech. drill –Shadow–Button image -- Button Plating – I/L D/F – I/L exposure – DES –AOI – B.O. – Sticking Cover lay – Pressing cover lay – Measuring expansion Coefficient –PE Punch -- FQC
Board cutting –Mech. Drill–Shadow-- Button Image– Button plate -- I/L D/F – I/L exposure – DES –– AOI– B.O. – Sticking Cover lay – Pressing cover lay – ENIG– Punch Finger--Measuring expansion Coefficient –PE Punch -- FQC Board cutting (Single side FCCL Preparation) NF PP Open – Plasma – B.O. – Pressing(L2&&L34&L5) – Laser Drill –– De-smear – PTH+ Flash –Panel Plate—IL D/F – DES –UV Cut PI -- AOI —B/O Pressing—Laser Drill—Mech. Drill – De-burr – De-smear – PTH+ Flash —Panel Plate—D/F--- DES—AOI—S/M – C/M – ENIG –Pre-Routing – Laser De-cap – Laser Routing – Routing – ET – Pressing stiffener– FQC – Packing
软硬结合板
三、我司所量产的六款软硬结合板 的良率统计表
序 号
华大料号
定单量 生产时间 生产良率
1 D2-005C001 17.085k 16天
75%
2 D2-005C007 2.02k 11天
85.4%
3 M3-008C0100 9.7k
13天
80%
4 M3-008C0119 7.92k 10天
• 3.10--其它特殊情况需要协商处理。
设计示意图
采用点状设计 菲林
七、一些不良品图片
硬板（FR-4）结构图片
讨论：
• 目前硬板流程有两种： • 一种采用激光切割， • 另外一种采用锣机锣槽开窗 • 激光切割的方式沉铜时不需要保护内层覆盖膜，
而锣槽开窗的方式沉铜时需要保护内层覆盖膜， 目前对策是贴红胶带保护，以后量大，还是要贴 红胶带作业？
• （一）、两层软硬结合板： • 华大料号：D2-005C001，D2-005C007 • D2-005C007set图
（二）、三层软硬结合板：
华大料号：M3-011C0119， M3-011C硬结合板
华大料号：M4-011C0390， M4-011C0436， M4-011C0753， M4-011C0754， M4-029C0164
• 3.4--外层线路菲林（GTL面和 GBL面）增加保护内层线路pcs 光学点保护点；
• 3.5--如遇到过渡区有金手指的 产品结构设计保护点；
设计示意图
pcs光学点保护 点
• 3.6--对于走图形电镀工艺的板, 图 形菲林导通孔孔环要比线路导通孔 单边≧0.075mm，同时要保证孔环 边最小间距≧0.075mm；
– 导通孔到产品硬板边缘（过渡区边缘）最小距 离为0.7mm以上，
软硬结合板压合垫的选择与技术要领
solder mask
No-flow PP
No-flow PP coverlay FCCL coverlay No-flow PP
3 4 stifferner
12 µm 50 µm 12 µm 25 µm 13 µm 45 µm
Board cutting –Mech. Drill–Shadow-- Button Image– Button plate -- I/L D/F – I/L exposure – DES –– AOI– B.O. – Sticking Cover lay – Pressing cover lay – ENIG– Punch Finger--Measuring expansion Coefficient –PE Punch -- FQC Board cutting (Single side FCCL Preparation) NF PP Open – Plasma – B.O. – Pressing(L2&&L34&L5) – Laser Drill –– De-smear – PTH+ Flash –Panel Plate—IL D/F – DES –UV Cut PI -- AOI —B/O Pressing—Laser Drill—Mech. Drill – De-burr – De-smear – PTH+ Flash —Panel Plate—D/F--- DES—AOI—S/M – C/M – ENIG –Pre-Routing – Laser De-cap – Laser Routing – Routing – ET – Pressing stiffener– FQC – Packing
FPC工艺规范(新)
作业指导书C)-04版本号 A 生效日期2、其他目前暂不做补偿六、TFT产品(或有类似于TFT压玻璃的细手指产品,材料为1/2OZ或1/3OZRA铜)：1、细手指顺压延方向；基材钻孔：压延方向+10/10000非压延-4/10000；线路菲林：压延方向+5/10000 非压延-8/10000；字符菲林：压延不拉伸非压延-10/10000；覆盖膜钻孔和模具：压延方向不拉伸非压延-12/10000(原则上必须顺压延方向否则要评审)2．细手指顺非压延方向：基材钻孔：压延方向-2/10000非压延+8/10000；线路菲林：压延方向-7/10000 非压延+4/10000；字符菲林：非压延不拉伸压延-12/10000；覆盖膜钻孔和模具：非压延方向不拉伸压延-12/10000(TFT细手指PIN宽在30mm 以下在客户要求提升排版利用率的前提下可顺压延方向排版)2.1所有长手指设计有PI补强的板不能将PI补强设计为靠近细手指端，需参考以下排版方式(避免PI补强收缩影响细手指变形)----见图1和图2作业指导书C)-04版本号 A 生效日期3、针对PIN宽大于30mm需按以下要求设计：铜箔钻带：在1:1的基础上压延方向整体拉伸10%%，非压延方向整体拉伸0%%线路菲林：在1:1的基础上压延方向整体拉伸5%%，非压延方向整体拉伸-2%%覆盖膜和字符全部按照1:1制作11.11 我司对于线宽公差如下表：1、当线宽0.06m m≤W≤0.08mm时，其公差为+0.01/-0.03。
2、当线宽0.08m m＜W≤0.1mm时，其公差为+0.02/-0.02。
3、当线宽0.1m m＜W≤0.2mm时，其公差为+0.03/-0.03；4、当线宽W＞0.2m m时，其公差为+20%注：如果出现客户要求的线宽/线距低于我公司标准，依客户要求控制，如果高于我公司标准需要提出评审，客户没有要求则按公司要求控制。
11.12 所有双面镂空板在制作背面菲林时镂空位由之前的大铜皮更改为手指形状，每根手指的宽度比正面单边大0.075mm；长度比冲掉的纯铜箔和热固胶单边小0.20mm 12.0 测试(所有装测试针的PAD宽度至少为0.25mm高度为1.10mm,相邻两个PAD中心距至少为0.70mm)12.1 所有软硬结合板或多层软板不论是样品还是生产都需测试(包括内层)，对于其他类型生产板新单必须开测试架(返改是否开测试架由市场通知)---从2008-04-04开始执行12.2 表面处理为OSP、镀锡、沉锡须放在测试后面(OSP会导致导电不良，沉锡和镀锡会导致金手指有针印)12.3所有需要测试内阻的板，安排在电测工序进行。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
L18
超薄4L 结构（ 超薄 R-F结构（1+HDI ） 结构
Layer Type Solder mask L1 Copper No-Flow PP L2 L3 Copper PI Copper No-Flow PP L4 Copper Solder mask Coverlay AD Copper PI Copper AD Coverlay 12um 25um 12um 25um 12um 25um 12um
软硬结合板设计制作指引与 生产控制要点
目 录
• 软硬结合板的常见结构及工艺流程 • 软硬结合板的设计指引 • 软硬结合板的生产控制要点
常见结构及工艺流程（ ） 常见结构及工艺流程（4L）
• 1R+2F+1R ：单面硬板夹软板结构
4L R-F Stack-up
Coverlay AD Copper PI Copper AD Coverlay
L1-L4
常见结构及工艺流程（ ） 常见结构及工艺流程（6L）
• 2R+2F+2R ：双面硬板夹软板结构
Stack-up
Coverlay AD Copper PI Copper AD Coverlay
25um 25um 17.5um 50um 17.5um 25um 25um
L3-L4 L12/L56
L3-L4
Board cutting –I/L D/F – I/L exposure – DES ---–– AOI– B.O. – Sticking Cover lay – Pressing cover lay – Measuring expansion Coefficient – PE Punch --FQC Board cutting—I/L D/F—DES（蚀刻单面）— PE Punch—AOI—B/O（Core厚大于0.2mm， 需要在B/O前做预激光切割） NF PP Open – Plasma – B.O. – Pressing(L2&&L34&L5) – Mech. Drill – De-burr – De-smear – PTH+ Flash –Panel Plate—IL D/F – DES – AOI —B/O Pressing—Laser Drill—Mech. Drill – De-burr – De-smear – PTH+ Flash —ODF—Pattern Plate—SES—AOI—S/M – C/M – ENIG –Pre-Routing – Laser De-cap – Laser Routing – Routing – ET – Pressing stiffener– FQC – Packing
stifferner
PI flex Core
stifferner
No flow prepreg Copper No flow prepreg Copper Solder Resist Total
L3-L4 L2/L5 L25
Board cutting –Mech. Drill–Shadow-- Button Image– Button plate -- I/L D/F – I/L exposure – DES –– AOI– B.O. – Sticking Cover lay – Pressing cover lay – ENIG– Punch Finger--Measuring expansion Coefficient –PE Punch -- FQC Board cutting (Single side FCCL Preparation) NF PP Open – Plasma – B.O. – Pressing(L2&&L34&L5) – Laser Drill –– De-smear – PTH+ Flash –Panel Plate—IL D/F – DES –UV Cut PI -- AOI —B/O Pressing—Laser Drill—Mech. Drill – De-burr – De-smear – PTH+ Flash —Panel Plate—D/F--- DES—AOI—S/M – C/M – ENIG –Pre-Routing – Laser De-cap – Laser Routing – Routing – ET – Pressing stiffener– FQC – Packing
12um 25um 18um 25um 18um 25um 12um 50um AD 200um Stiffener
3
Board cutting – Mech. drill –Shadow–Button image -- Button Plating – I/L D/F – I/L exposure – DES –AOI – B.O. – Sticking Cover lay – Pressing cover lay – Measuring expansion Coefficient –PE Punch -- FQC NF PP Open – Plasma – B.O. – Pressing(L1&L4 is Single copper core) – Mech. Drill – De-burr – De-smear – PTH+ Flash – Panel Plating – OL D/F – OL exposure – DES – AOI – S/M – C/M – ENIG – Pre- Routing – Laser De-cap – Laser Routing – Routing – ET – Pressing stiffener– FQC – Packing
L16
常见结构及工艺流程（ 常见结构及工艺流程（1+HDI 8L） ）
Layer Type s older m as k L1 L2 L3 Foil+plating Norm al PP Copper core Copper No-Flow PP L4 L5 Copper PI Copper No-Flow PP L6 L7 L8 Copper core Copper Norm al PP Foil+plating s older m as k Coverlay AD Copper PI Copper AD Coverlay 13um 15um 18um 25um 18um 15um 13um Stack-up
L18
常见结构及工艺流程（ 常见结构及工艺流程（2+HDI 8L） ）
2+HDI 硬板夹软板的 结构 三次压合+一次 屏蔽膜压板
L4-L5 L3/L6 L36 L27
Board cutting –I/L D/F – I/L exposure – DES–– AOI– B.O. – Sticking Cover lay – Pressing cover lay – Measuring expansion Coefficient --- PE Punch – FQC Board cutting—I/L D/F—DES（蚀刻单面）— PE Punch—AOI—B/O NF PP Open – Plasma – B.O. – Pressing(L3&&L45&L6) – Mech. Drill – De-burr – Desmear – PTH+ Flash –Panel Plate—IL D/F – DES – AOI —B/O Pressing—Laser Drill— De-burr – De-smear – PTH+ Flash -- Panel Plate— IDF-- DES— AOI—B.O Pressing—Laser Drill—Mech. Drill – De-burr – De-smear – PTH+ Flash —Panel plate-DF—DES—AOI—S/M – C/M – ENIG –--Pre-Routing – Laser De-cap --Adhere Shielding Film--- Press shielding film-– Laser Routing – Routing – ET – FQC – Packing
Board cutting –I/L D/F – I/L exposure – DES – AOI – B.O. – Sticking Cover lay – Pressing cover lay – Measuring expansion Coefficient – PE Punch --FQC Board cutting—I/L D/F—DES— PE Punch—AOI—B/O NF PP Open – Plasma – B.O. – Pressing(L12&&L34&L56) – Mech. Drill – De-burr – De-smear – PTH+ Flash –OL D/F – OL exposure –Pattern plate—SES – AOI – S/M – C/M – ENIG –Pre-Routing – Laser De-cap – Laser Routing – Routing – ET – Pressing stiffener– FQC – Packing
1+HDI硬板夹软板 的层压结构 两次压合
L4-L5 L23/L67 L27
Board cutting –I/L D/F – I/L exposure – DES –AOI – B.O. – Sticking Cover lay – Pressing cover lay –Measuring expansion Coefficient – PE Punch -- FQC Board cutting – I/L DF– IL exposure– DES– PE Punch --- AOI—B.O. NF PP Open – Plasma – B.O. – Pressing(L23&&L45&L67) – Mech. Drill –– De-smear – PTH+ Flash –Panel Plate—IL D/F – DES – AOI —B/O Pressing—Laser Drill—Mech. Drill – De-burr – De-smear – PTH+ Flash —Panel Plate—D/F--- DES—AOI—S/M – C/M – ENIG –Pre-Routing – Laser De-cap – Laser Routing – Routing – ET – Pressing stiffener– FQC – Packing