專利名稱：一種散熱型剛撓結(jié)合板及其制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及剛撓結(jié)合板技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及的是一種散熱型剛撓結(jié)合板及其制作方法。
背景技術(shù)：
剛撓結(jié)合板，顧名思義，是軟板和硬板的相結(jié)合，是將薄層狀的撓性底層和剛性底層結(jié)合，再層壓入一個單一組件中，形成的電路板。剛撓結(jié)合板兼具剛性層與撓性層，是一種多層印刷電路板。典型的(四層)剛撓結(jié)合印刷電路板有一個聚酰亞胺核，它的上下兩面都有覆著銅箔。外部剛性層由單面的FR4 組成，它們被層壓入撓性核的兩面，組裝成多層的PCB
隨著電子產(chǎn)品組裝密度的增加，剛擾結(jié)合板這種不但具有撓性板的動態(tài)彎折組裝特性，還具有剛性板的優(yōu)點(diǎn)支撐元器件；有效的實(shí)現(xiàn)三維組裝，縮小體積及重量；熱傳導(dǎo)系數(shù)優(yōu)于傳統(tǒng)PCB基板，被越來越多運(yùn)用到功率較大的電子模組產(chǎn)品以及汽車引擎上，其中剛性部分采用熱固膠與鋁片結(jié)合做支撐，貼元器件時平整、滿足BGA密集區(qū)散熱；采用常規(guī)的 FPC壓補(bǔ)強(qiáng)的方式即可滿足生產(chǎn)要求?，F(xiàn)有技術(shù)的散熱型剛撓結(jié)合板存在以下缺點(diǎn)
1、剛性部分采用熱固膠與鋁片結(jié)合做支撐，其中采用的熱固膠是一種環(huán)氧膠膜或環(huán)氧改性丙烯酸膠膜，導(dǎo)熱系數(shù)為0.1 W/m°C左右，而鋁片導(dǎo)熱系數(shù)為190 W/m°C，導(dǎo)熱系數(shù)不匹配，起不到較好的的散熱功能。2、熱固膠經(jīng)觀81高溫10秒測試，熱膨脹系數(shù)加大，容易與鋁片分裂，產(chǎn)生不良可靠性缺陷。因此，現(xiàn)有技術(shù)還有待于改進(jìn)和發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，針對現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，提供一種散熱型剛撓結(jié)合板及其制作方法，提供了一種散熱效率高、產(chǎn)品性能穩(wěn)定的剛撓結(jié)合板，其制作簡單， 實(shí)現(xiàn)容易，提高了產(chǎn)品的良率。本發(fā)明解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案如下 一種散熱型剛撓結(jié)合板的制作方法，其中，包括步驟
A、選擇具有電絕緣體和熱導(dǎo)體兩種特性的熱界面材料制作半固化片，選擇鋁片作為剛性板，及選擇FPC軟板作為撓性板；
B、對已選擇好的鋁片、半固化片開模按照鋁片補(bǔ)強(qiáng)區(qū)的1:1的比例進(jìn)行沖切取樣；
C、選用0.5-0. 8MM厚的FR4基材，用作壓合鋁板與FPC軟板的定位制具；
D、在壓合之前，對鋁片表面進(jìn)行粗化處理；并使用離子處理粗化FPC軟板的PI膜表
E、進(jìn)行壓合將FPC軟板放在下層，依次在FPC軟板上放上所述半固化片、鋁片；通過定位制具把從下到上依次放置的FPC軟板、半固化片和鋁片定位好；再通過鋼板、硅膠墊從上、下兩邊對定位好的FPC軟板、半固化片和鋁片進(jìn)行壓合，壓合完成形成所述散熱型剛撓結(jié)合板。所述散熱型剛撓結(jié)合板的制作方法，其中，所述步驟E還包括壓合時的溫度設(shè)定為140-195°C，熱壓時間為90-120分種，壓力為100-350PSL·所述散熱型剛撓結(jié)合板的制作方法，其中，所述半固化片為NO-FLOW半固化片。所述散熱型剛撓結(jié)合板的制作方法，其中，所述鋁片的厚度為0. 5-1. OMM (毫米)。所述散熱型剛撓結(jié)合板的制作方法，其中，所述半固化片由流動性為內(nèi)切余量 5-10MIL、膨脹系數(shù)50 260度為3. 1%、導(dǎo)熱系數(shù)大于等于0. 8 W/m°C的熱界面材料制成。所述散熱型剛撓結(jié)合板的制作方法，其中，所述步驟D中的對鋁片表面進(jìn)行粗化處理具體包括采用磨刷工藝進(jìn)行粗化處理，選擇磨刷輪具有一定的先后順序，先采用 380#的尼龍磨刷，后采用500#的再進(jìn)行復(fù)合磨；粗糙度控制在15-25UM之間。所述散熱型剛撓結(jié)合板的制作方法，其中，所述步驟D中的使用離子處理粗化FPC 軟板的PI膜表面采用如下方法實(shí)現(xiàn)
在真空度為45 條件下
控制實(shí)現(xiàn)程序設(shè)定兩段，第一階段輸入40%的CF4氣和60%的O2氣到等離子機(jī)腔內(nèi)， 實(shí)施3500W的工作功率，運(yùn)行25分鐘，第二階段輸入100%的仏氣，運(yùn)行5分鐘。所述散熱型剛撓結(jié)合板的制作方法，其中，所述半固化片為導(dǎo)熱膠片
一種散熱型剛撓結(jié)合板，包括剛性板和撓性板，其中，其還包括設(shè)于剛性板和撓性板之間的半固化片；
所述半固化片由具有電絕緣體和熱導(dǎo)體兩種特性的熱界面材料制作而成，所述剛性板為鋁片，所述撓性板為FPC軟板；所述鋁片、半固化片按1 :1的比例沖切而成；
所述FPC軟板、半固化片、鋁片按從下到上的順序依次層疊；通過鋼板、硅膠墊從上、下兩邊對層疊好的FPC軟板、半固化片和鋁片進(jìn)行壓合形成所述散熱型剛撓結(jié)合板。所述的散熱型剛撓結(jié)合板，其中，所述半固化片為NO-FLOW半固化片；所述鋁片的厚度為0. 5-1. 0ΜΜ。本發(fā)明所提供的散熱型剛撓結(jié)合板及其制作方法，由于采用了在單面軟板上壓制鋁片，由于軟板PI面非常光滑，與鋁片的結(jié)合力很差，過回流焊后容易分層，因此本發(fā)明中選用有膠基材制作。為增強(qiáng)軟板與鋁片的結(jié)合力，本發(fā)明使用高黏度、低流量、高導(dǎo)熱的 NO-FLOff半固片。通過使用FR4基材鑼出定位制具，有效的防止了高溫高壓下的滑板缺陷。 壓合疊板時軟板下，解決了高壓下軟板與鋁片邊緣褶皺的問題。軟板與鋁片壓合前將軟板做等離子處理，增強(qiáng)其結(jié)合力。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例的散熱型剛撓結(jié)合板壓合時的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明實(shí)施例的散熱型剛撓結(jié)合板制作方法流程圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明所提供的一種散熱型剛撓結(jié)合板及其制作方法，為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚、明確，以下參照附圖并舉實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。本發(fā)明實(shí)施例所提供的一種散熱型剛撓結(jié)合板，如圖1所示，包括作為剛性板的鋁片210和作為撓性板的FPC軟板220，和設(shè)于鋁片210和FPC軟板220之間的半固化片 230。所述半固化片230由具有電絕緣體和熱導(dǎo)體兩種特性的熱界面材料制作而成，所述鋁片210、半固化片230按1 :1的比例沖切而成；
所述FPC軟板220、半固化片230、鋁片210按從下到上的順序依次層疊；通過鋼板120、 硅膠墊110從上、下兩邊對層疊好的FPC軟板220、半固化片230和鋁片210進(jìn)行壓合形成所述散熱型剛撓結(jié)合板200。較佳地實(shí)施例中，在壓合時，可以對從下至上依次層疊好的FPC軟板220、半固化片230和鋁片210的上、下兩面墊上離心膜101，離型膜是將silicone離型劑涂布于環(huán)保材質(zhì)PET、ΡΕ、OPP薄膜的表層上，讓它對于各種不同的有機(jī)壓感膠可以表現(xiàn)出極輕且穩(wěn)定的離型力。其中，所述半固化片230為NO-FLOW半固化片；所述鋁片210的厚度為 0. 5-1. OMM0基于上述實(shí)施例，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種剛撓結(jié)合板的制作方法，主要包括以下步驟
步驟S101、選擇具有電絕緣體和熱導(dǎo)體兩種特性的熱界面材料制作半固化片，選擇鋁片作為剛性板，及選擇FPC軟板作為撓性板。譬如、選擇低流動(內(nèi)切余量5-10MIL)、低Z-CTE (膨脹系數(shù)50 260度為3. 1%)、高導(dǎo)熱0. 8 ff/m°C )的具有電絕緣體和熱導(dǎo)體兩種特性良好的熱界面材料制作NO-FLOW半固化片，選擇鋁片作為剛性板，及選擇FPC軟板作為撓性板。其中，熱界面材料(Thermal Interface Materials)又稱為導(dǎo)熱界面材料或者界面導(dǎo)熱材料，是一種普遍用于IC封裝和電子散熱的材料，主要用于填補(bǔ)兩種材料接合或接觸時產(chǎn)生的微空隙及表面凹凸不平的孔洞，減少熱傳遞的阻抗，提高散熱性。步驟S102、對已選擇好的鋁片、半固化片開模按照鋁片補(bǔ)強(qiáng)區(qū)的1 :1的比例進(jìn)行沖切取樣。所述半固化片由流動性為內(nèi)切余量5-10MIL、膨脹系數(shù)5(Γ260度為3. 1%、導(dǎo)熱系數(shù)大于等于0.8 W/m°C的熱界面材料制成。譬如，對上述選擇的鋁片210、NO-FLOff半固化片(不流動半固化片)開模按照鋁片210補(bǔ)強(qiáng)區(qū)的1 :1的比例進(jìn)行沖切取樣；所述鋁片的厚度為0. 5至1. 0匪。步驟S103、選用0. 5-0. 8MM厚的FR4基材，用作壓合鋁板與FPC軟板的定位制具。譬如、選用0. 5-0. 8MM厚的FR4基材，按照FPC軟板、鋁片補(bǔ)強(qiáng)的外型邊框整體擴(kuò)大0. IMM進(jìn)行鑼板，用作壓合是鋁板與軟板的定位制具300，防止高溫高壓下滑動。
步驟S104、在壓合之前，對鋁片表面進(jìn)行粗化處理。具體地，在壓合之前，需要對鋁片210表面進(jìn)行處理，即鋁表面的粗化，目的在于粗糙表面之后利于增強(qiáng)半固化片與鋁面的結(jié)合力，防止爆板的產(chǎn)生。本實(shí)施例中采用磨刷工藝進(jìn)行粗化處理，選擇磨刷輪具有一定的先后順序，先采用380#的尼龍磨刷，后采用 500#的再進(jìn)行復(fù)合磨，電流設(shè)置上，380#要求要深，所以電流加載要大，后500#刷痕要求較淺，故電流加載要?。淮植诙瓤刂圃?5-25UM之間。步驟S105.使用離子處理粗化FPC軟板的PI膜表面。例如、使用Plasma(離子處理)粗化FPC軟板的PI膜表面，采用如下方法實(shí)現(xiàn)真空度45Pa
第一階段 40% CF4 和 60% O2, 3500w 25 分鐘； 第二階段100% O2 3500w 5分鐘。即控制實(shí)現(xiàn)程序設(shè)定兩段，第一階段輸入40%的CF4氣和60%的仏氣到等離子機(jī)腔內(nèi)，實(shí)施3500W的工作功率，運(yùn)行25分鐘，第二階段輸入100%的仏氣，運(yùn)行5分鐘。其中，Plasma為等離子體被稱為固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)以外的第四態(tài).它是部分電離的氣體，由電子，離子，自由基，中性粒子，及光子組成.等離子體本身是含有物理和化學(xué)活潑粒子的電中性混合物.這些活潑自由基粒子能夠做化學(xué)功，而帶電原子和分子通過濺射能夠做物理功，結(jié)果，通過物理轟擊和化學(xué)反應(yīng)，等離子工藝能夠完成各種材料表面改性，包括表面活化、污染物去除、刻蝕等功效。步驟S106、進(jìn)行壓合將FPC軟板放在下層，依次在FPC軟板上放上所述半固化片、鋁片；通過定位制具把從下到上依次放置的FPC軟板、半固化片和鋁片定位好；再通過鋼板、硅膠墊從上、下兩邊對定位好的FPC軟板、半固化片和鋁片進(jìn)行壓合，壓合完成形成所述散熱型剛撓結(jié)合板，壓合完成形成所述散熱型剛撓結(jié)合板，壓合時的溫度設(shè)定為 140-195°C，熱壓時間為90-120分種，壓力為100-350PSL·譬如、接上所述，完成上續(xù)準(zhǔn)備工作后，進(jìn)入壓合的步驟將FPC軟板放在下層，依次在FPC軟板上放上所述半固化片、鋁片；通過定位制具把從下到上依次放置的FPC軟板、 半固化片和鋁片定位好；再通過鋼板、硅膠墊從上、下兩邊對定位好的FPC軟板、半固化片和鋁片進(jìn)行壓合，壓合完成形成所述散熱型剛撓結(jié)合板，其中使用硅膠墊為起均壓和復(fù)形的效果。壓合程序的設(shè)計溫度設(shè)定為140-195 °C，熱壓時間90-120分種(MIN)，壓力 100-350PSI，根據(jù)其有機(jī)物的含量及揮發(fā)成份的多少，科學(xué)的選擇上高壓時間即時排除， 此將直接決定層壓后的品質(zhì)效果。較佳地實(shí)施例中，在壓合時，可以對從下至上依次層疊好的FPC軟板220、半固化片230和鋁片210的上、下兩面墊上離心膜101，離型膜是將silicone離型劑涂布于環(huán)保材質(zhì)PET、ΡΕ、OPP薄膜的表層上，讓它對于各種不同的有機(jī)壓感膠可以表現(xiàn)出極輕且穩(wěn)定的離型力。優(yōu)選實(shí)施例中，所述半固化片可以為導(dǎo)熱膠片。由上可見，本發(fā)明所提供的剛撓結(jié)合板制作方法，針對在單面軟板上壓制鋁片時， 由于軟板PI面非常光滑，與鋁片的結(jié)合力很差，過回流焊后容易分層，因此本發(fā)明中選用有膠基材如導(dǎo)熱膠片制作。為增強(qiáng)軟板與鋁片的結(jié)合力，本發(fā)明使用高黏度、低流量、高導(dǎo)熱的NO-FLOW半固片。通過使用FR4基材鑼出定位制具，有效的防止了高溫高壓下的滑板缺陷。在壓合疊板時軟板在最下層，解決了高壓下軟板與鋁片邊緣褶皺的問題。軟板與鋁片壓合前將軟板做等離子處理，增強(qiáng)其結(jié)合力。應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明的應(yīng)用不限于上述的舉例，對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)上述說明加以改進(jìn)或變換，所有這些改進(jìn)和變換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1. 一種散熱型剛撓結(jié)合板的制作方法，其特征在于，包括步驟A、選擇具有電絕緣體和熱導(dǎo)體兩種特性的熱界面材料制作半固化片，選擇鋁片作為剛性板，及選擇FPC軟板作為撓性板；B、對已選擇好的鋁片、半固化片開模按照鋁片補(bǔ)強(qiáng)區(qū)的1:1的比例進(jìn)行沖切取樣；C、選用0.5-0. 8MM厚的FR4基材，用作壓合鋁板與FPC軟板的定位制具；D、在壓合之前，對鋁片表面進(jìn)行粗化處理；并使用離子處理粗化FPC軟板的PI膜表E、進(jìn)行壓合將FPC軟板放在下層，依次在FPC軟板上放上所述半固化片、鋁片；通過定位制具把從下到上依次放置的FPC軟板、半固化片和鋁片定位好；再通過鋼板、硅膠墊從上、下兩邊對定位好的FPC軟板、半固化片和鋁片進(jìn)行壓合，壓合完成形成所述散熱型剛撓結(jié)合板。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述散熱型剛撓結(jié)合板的制作方法，其特征在于，所述步驟E還包括壓合時的溫度設(shè)定為140-195°C，熱壓時間為90-120分種，壓力為100-350PSI。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述散熱型剛撓結(jié)合板的制作方法，其特征在于，所述半固化片為 NO-FLOff半固化片。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述散熱型剛撓結(jié)合板的制作方法，其特征在于，所述鋁片的厚度為 0. 5-1. 0ΜΜ。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述散熱型剛撓結(jié)合板的制作方法，其特征在于，所述半固化片由流動性為內(nèi)切余量5-10MIL、膨脹系數(shù)5(Γ260度為3. 1%、導(dǎo)熱系數(shù)大于等于0. 8 W/m°C的熱界面材料制成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述散熱型剛撓結(jié)合板的制作方法，其特征在于，所述步驟D中的對鋁片表面進(jìn)行粗化處理具體包括采用磨刷工藝進(jìn)行粗化處理，選擇磨刷輪具有一定的先后順序，先采用380#的尼龍磨刷，后采用500#的再進(jìn)行復(fù)合磨；粗糙度控制在15-25UM 之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述散熱型剛撓結(jié)合板的制作方法，其特征在于，所述步驟D中的使用離子處理粗化FPC軟板的PI膜表面采用如下方法實(shí)現(xiàn)在真空度為45 條件下控制實(shí)現(xiàn)程序設(shè)定兩段，第一階段輸入40%的CF4氣和60%的O2氣到等離子機(jī)腔內(nèi)， 實(shí)施3500W的工作功率，運(yùn)行25分鐘；第二階段輸入100%的&氣，運(yùn)行5分鐘。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述散熱型剛撓結(jié)合板的制作方法，其特征在于，所述半固化片為導(dǎo)熱膠片。
9.一種散熱型剛撓結(jié)合板，包括剛性板和撓性板，其特征在于，其還包括設(shè)于剛性板和撓性板之間的半固化片；所述半固化片由具有電絕緣體和熱導(dǎo)體兩種特性的熱界面材料制作而成，所述剛性板為鋁片，所述撓性板為FPC軟板；所述鋁片、半固化片按1 :1的比例沖切而成；所述FPC軟板、半固化片、鋁片按從下到上的順序依次層疊；通過鋼板、硅膠墊從上、下兩邊對層疊好的FPC軟板、半固化片和鋁片進(jìn)行壓合形成所述散熱型剛撓結(jié)合板。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的散熱型剛撓結(jié)合板，其特征在于，所述半固化片為NO-FLOW半固化片；所述鋁片的厚度為0. 5-1. 0ΜΜ。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種散熱型剛撓結(jié)合板及其制作方法，包括剛性板和撓性板，設(shè)于剛性板和撓性板之間的半固化片；所述半固化片由具有電絕緣體和熱導(dǎo)體兩種特性的熱界面材料制作而成，所述剛性板為鋁片，所述撓性板為FPC軟板；所述鋁片、半固化片按11的比例沖切而成；所述FPC軟板、半固化片、鋁片按從下到上的順序依次層疊；通過鋼板、硅膠墊從上、下兩邊對層疊好的FPC軟板、半固化片和鋁片進(jìn)行壓合形成所述散熱型剛撓結(jié)合板。本發(fā)明提供了一種散熱效率高、產(chǎn)品性能穩(wěn)定的剛撓結(jié)合板，并且其制作簡單，實(shí)現(xiàn)容易，提高了產(chǎn)品的良率。
文檔編號H05K1/14GK102427676SQ201110367919
公開日2012年4月25日 申請日期2011年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月18日
發(fā)明者黃賢權(quán) 申請人:景旺電子(深圳)有限公司