專利名稱：一種散熱型剛撓結合板及其制作方法
技術領域：
本發明涉及剛撓結合板技術領域，尤其涉及的是一種散熱型剛撓結合板及其制作方法。
背景技術：
剛撓結合板，顧名思義，是軟板和硬板的相結合，是將薄層狀的撓性底層和剛性底層結合，再層壓入一個單一組件中，形成的電路板。剛撓結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
隨著電子產品組裝密度的增加，剛擾結合板這種不但具有撓性板的動態彎折組裝特性，還具有剛性板的優點支撐元器件；有效的實現三維組裝，縮小體積及重量；熱傳導系數優于傳統PCB基板，被越來越多運用到功率較大的電子模組產品以及汽車引擎上，其中剛性部分采用熱固膠與鋁片結合做支撐，貼元器件時平整、滿足BGA密集區散熱；采用常規的 FPC壓補強的方式即可滿足生產要求。現有技術的散熱型剛撓結合板存在以下缺點
1、剛性部分采用熱固膠與鋁片結合做支撐，其中采用的熱固膠是一種環氧膠膜或環氧改性丙烯酸膠膜，導熱系數為0.1 W/m°C左右，而鋁片導熱系數為190 W/m°C，導熱系數不匹配，起不到較好的的散熱功能。2、熱固膠經觀81高溫10秒測試，熱膨脹系數加大，容易與鋁片分裂，產生不良可靠性缺陷。因此，現有技術還有待于改進和發展。

發明內容
本發明要解決的技術問題在于，針對現有技術的上述缺陷，提供一種散熱型剛撓結合板及其制作方法，提供了一種散熱效率高、產品性能穩定的剛撓結合板，其制作簡單， 實現容易，提高了產品的良率。本發明解決技術問題所采用的技術方案如下 一種散熱型剛撓結合板的制作方法，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強區的1:1的比例進行沖切取樣；
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，對鋁片表面進行粗化處理；并使用離子處理粗化FPC軟板的PI膜表
E、進行壓合將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、半固化片和鋁片進行壓合，壓合完成形成所述散熱型剛撓結合板。所述散熱型剛撓結合板的制作方法，其中，所述步驟E還包括壓合時的溫度設定為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)。所述散熱型剛撓結合板的制作方法，其中，所述半固化片由流動性為內切余量 5-10MIL、膨脹系數50 260度為3. 1%、導熱系數大于等于0. 8 W/m°C的熱界面材料制成。所述散熱型剛撓結合板的制作方法，其中，所述步驟D中的對鋁片表面進行粗化處理具體包括采用磨刷工藝進行粗化處理，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#的再進行復合磨；粗糙度控制在15-25UM之間。所述散熱型剛撓結合板的制作方法，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現
在真空度為45 條件下
控制實現程序設定兩段，第一階段輸入40%的CF4氣和60%的O2氣到等離子機腔內， 實施3500W的工作功率，運行25分鐘，第二階段輸入100%的仏氣，運行5分鐘。所述散熱型剛撓結合板的制作方法，其中，所述半固化片為導熱膠片
一種散熱型剛撓結合板，包括剛性板和撓性板，其中，其還包括設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、半固化片和鋁片進行壓合形成所述散熱型剛撓結合板。所述的散熱型剛撓結合板，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。本發明所提供的散熱型剛撓結合板及其制作方法，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，與鋁片的結合力很差，過回流焊后容易分層，因此本發明中選用有膠基材制作。為增強軟板與鋁片的結合力，本發明使用高黏度、低流量、高導熱的 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，增強其結合力。


圖1是本發明實施例的散熱型剛撓結合板壓合時的結構示意圖。圖2是本發明實施例的散熱型剛撓結合板制作方法流程圖。
具體實施例方式本發明所提供的一種散熱型剛撓結合板及其制作方法，為使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚、明確，以下參照附圖并舉實施例對本發明進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。本發明實施例所提供的一種散熱型剛撓結合板，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進行壓合形成所述散熱型剛撓結合板200。較佳地實施例中，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離型劑涂布于環保材質PET、ΡΕ、OPP薄膜的表層上，讓它對于各種不同的有機壓感膠可以表現出極輕且穩定的離型力。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基于上述實施例，本發明實施例還提供了一種剛撓結合板的制作方法，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(內切余量5-10MIL)、低Z-CTE (膨脹系數50 260度為3. 1%)、高導熱0. 8 ff/m°C )的具有電絕緣體和熱導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)又稱為導熱界面材料或者界面導熱材料，是一種普遍用于IC封裝和電子散熱的材料，主要用于填補兩種材料接合或接觸時產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強區的1 :1的比例進行沖切取樣。所述半固化片由流動性為內切余量5-10MIL、膨脹系數5(Γ260度為3. 1%、導熱系數大于等于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補強區的1 :1的比例進行沖切取樣；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、鋁片補強的外型邊框整體擴大0. IMM進行鑼板，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，對鋁片表面進行粗化處理。具體地，在壓合之前，需要對鋁片210表面進行處理，即鋁表面的粗化，目的在于粗糙表面之后利于增強半固化片與鋁面的結合力，防止爆板的產生。本實施例中采用磨刷工藝進行粗化處理，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#的再進行復合磨，電流設置上，380#要求要深，所以電流加載要大，后500#刷痕要求較淺，故電流加載要小；粗糙度控制在15-25UM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，采用如下方法實現真空度45Pa
第一階段 40% CF4 和 60% O2, 3500w 25 分鐘； 第二階段100% O2 3500w 5分鐘。即控制實現程序設定兩段，第一階段輸入40%的CF4氣和60%的仏氣到等離子機腔內，實施3500W的工作功率，運行25分鐘，第二階段輸入100%的仏氣，運行5分鐘。其中，Plasma為等離子體被稱為固態、液態、氣態以外的第四態.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功，而帶電原子和分子通過濺射能夠做物理功，結果，通過物理轟擊和化學反應，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、半固化片和鋁片進行壓合，壓合完成形成所述散熱型剛撓結合板，壓合完成形成所述散熱型剛撓結合板，壓合時的溫度設定為 140-195°C，熱壓時間為90-120分種，壓力為100-350PSL·譬如、接上所述，完成上續準備工作后，進入壓合的步驟將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、半固化片和鋁片進行壓合，壓合完成形成所述散熱型剛撓結合板，其中使用硅膠墊為起均壓和復形的效果。壓合程序的設計溫度設定為140-195 °C，熱壓時間90-120分種(MIN)，壓力 100-350PSI，根據其有機物的含量及揮發成份的多少，科學的選擇上高壓時間即時排除， 此將直接決定層壓后的品質效果。較佳地實施例中，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離型劑涂布于環保材質PET、ΡΕ、OPP薄膜的表層上，讓它對于各種不同的有機壓感膠可以表現出極輕且穩定的離型力。優選實施例中，所述半固化片可以為導熱膠片。由上可見，本發明所提供的剛撓結合板制作方法，針對在單面軟板上壓制鋁片時， 由于軟板PI面非常光滑，與鋁片的結合力很差，過回流焊后容易分層，因此本發明中選用有膠基材如導熱膠片制作。為增強軟板與鋁片的結合力，本發明使用高黏度、低流量、高導熱的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，增強其結合力。應當理解的是，本發明的應用不限于上述的舉例，對本領域普通技術人員來說，可以根據上述說明加以改進或變換，所有這些改進和變換都應屬于本發明所附權利要求的保護范圍。
權利要求
1. 一種散熱型剛撓結合板的制作方法，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強區的1:1的比例進行沖切取樣；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，對鋁片表面進行粗化處理；并使用離子處理粗化FPC軟板的PI膜表E、進行壓合將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、半固化片和鋁片進行壓合，壓合完成形成所述散熱型剛撓結合板。
2.根據權利要求1所述散熱型剛撓結合板的制作方法，其特征在于，所述步驟E還包括壓合時的溫度設定為140-195°C，熱壓時間為90-120分種，壓力為100-350PSI。
3.根據權利要求1所述散熱型剛撓結合板的制作方法，其特征在于，所述半固化片為 NO-FLOff半固化片。
4.根據權利要求1所述散熱型剛撓結合板的制作方法，其特征在于，所述鋁片的厚度為 0. 5-1. 0ΜΜ。
5.根據權利要求1所述散熱型剛撓結合板的制作方法，其特征在于，所述半固化片由流動性為內切余量5-10MIL、膨脹系數5(Γ260度為3. 1%、導熱系數大于等于0. 8 W/m°C的熱界面材料制成。
6.根據權利要求1所述散熱型剛撓結合板的制作方法，其特征在于，所述步驟D中的對鋁片表面進行粗化處理具體包括采用磨刷工藝進行粗化處理，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#的再進行復合磨；粗糙度控制在15-25UM 之間。
7.根據權利要求1所述散熱型剛撓結合板的制作方法，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現在真空度為45 條件下控制實現程序設定兩段，第一階段輸入40%的CF4氣和60%的O2氣到等離子機腔內， 實施3500W的工作功率，運行25分鐘；第二階段輸入100%的&氣，運行5分鐘。
8.根據權利要求1所述散熱型剛撓結合板的制作方法，其特征在于，所述半固化片為導熱膠片。
9.一種散熱型剛撓結合板，包括剛性板和撓性板，其特征在于，其還包括設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、半固化片和鋁片進行壓合形成所述散熱型剛撓結合板。
10.根據權利要求9所述的散熱型剛撓結合板，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
本發明公開了一種散熱型剛撓結合板及其制作方法，包括剛性板和撓性板，設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、半固化片和鋁片進行壓合形成所述散熱型剛撓結合板。本發明提供了一種散熱效率高、產品性能穩定的剛撓結合板，并且其制作簡單，實現容易，提高了產品的良率。
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 優先權日2011年11月18日
發明者黃賢權 申請人:景旺電子(深圳)有限公司