邓 琴 徐华兵 徐 明

（无锡深南电路有限公司，江苏 无锡 214142）

目前国内刚挠印制板产品中CCM（Camera Compact Module，摄像头模组）类刚挠前开盖板，外层图形到半固化片（PP）窗口距离通常需要150 μm以上，若小于150 μm会因存在高低落差导致干膜填补不良造成侧蚀[1]，具体异常可见图1所示。但经调查韩国及中国台湾等厂商，刚挠处图形到PP铣边距离均可实现最小100 μm。能力上的巨大差距，会使得中国大陆板厂无法满足部分CCM客户对于Gerber Layout空间设计上的需求，在争取客户方面，错过先发优势。文章针对此类设计的刚挠开盖板，在提升外层图形距PP铣边距离能力水平的基础上（由150 μm缩小为100 μm），同时保证量产产品外层图形不良率控制在＜0.5%以内（实验阶段不良率可达0）。

图1 侧蚀不良图

1 实验概述

1.1 问题概述

CCM类刚挠PCB产品主要工艺为刚挠开盖板，设计层面客户通常会要求充分利用空间，高度集成功能，转化为PCB的Gerber Layout设计，其中一项要求是外层图形到PP窗口距离要尽可能地小。目前我公司的工艺能力是要预留150 μm以上，同时因外层图形不良导致的不良率也是居高不下，不良率目标值最大0.50%，有时超过了1.5%。

经研究发现，PP与挠性板对位精度、刚挠处高低落差、图形与PP对位精度均对降低刚挠结合处报废率有正向贡献，从而在确保质量的前提下，实现外层图形到PP铣边距离的缩小。文章主要从以下几个方面进行展开：

（1）结合产品结构分析外层图形到PP铣边距离能力的关键影响因素。

（2）通过设计单因子实验，验证各因素的主要影响。

（3）分析实验结果，制定改善方案并进行验证。

（4）根据验证结论，输出新的设计规范、工艺加工方式。

1.2 外层图形到PP铣边距离能力的关键影响因素

前开盖刚挠结合板，刚挠结合处外层图形距离PP铣边距离，具体位置如图2所示。在外层图形制作之前，刚挠结合处呈现明显高低落差（挠性区位置相对于硬区少了PP/硬芯；硬区PP层厚度也因刚挠结合处覆型阻胶而存在差异），刚挠结合处硬区图形制作容易因高低落差而导致不良产生。结合前开盖刚挠处（如图3所示）可以看出，外层图形主要受到PP窗口位置、刚挠处高低落差的影响，故提升PP与软板的对位精度、克服刚挠处高低落差、提升图形自身与PP对位精度将有助于提升外层图形到PP铣边距离。

图2 外层图形与PP铣边距离图

图3 前开盖刚挠处截面图

根据前期调研分析，挠性板变形，既有刚挠配板方式无法固定住PP窗口，又有压膜方式不合理，填覆能力差、曝光定位孔与PP未直接关联到，累计公差大为主要风险项，故整理能力提升思路，如图4所示。[2]

图4 外层图形到PP铣边距离能力提升思路图

2 详细试验过程分析及结果

2.1 形变改善

挠性板在配板前形变会加剧PP窗口与内层软板层移位，进而导致外层图形与PP窗口铣边偏位加大，故在挠性板阶段减小形变可提升带窗口PP与挠性板的对位精度。结合常见的形变种类（菱形形变、梯形形变，见图5所示），在覆盖膜贴合后，需控制内层靶斑中心，目标值满足：长边、宽边、斜对角（X、Y、D）差值≤100 μm。

图5 形变示意图

2.1.1 软板下料增加烘烤

如表1所示，挠性板下料增加高温烘烤流程，目的主要为了提前释放应力，避免挠性板在贴压覆盖膜后发生较大的收缩形变。软板下料增加烘烤对配板前形变改善存在一定贡献度，但无法完全保证形变在100 μm以内，故测试结果未能达到目标。

表1 挠性板下料增加烘烤对比表

2.1.2 内层取消流胶口

取消内层流胶口（Panel板面铺铜断开留的槽），依照Panel板面铺实铜，刚性更强，理论上稳定性更好，具体如图6所示。结合之前内层烘烤对比测试，设计实验方案如表2所示。

图6 板边流胶口设计图

从表2可以看出，内层取消流胶口对配板前形变改善有较明显效果，而在取消流胶口基础上再额外增加烘烤无明显贡献度。

表2 内层取消流胶口对比实验方案表

2.2 配板精度改善

我司既有的配板方式，即采用电磁接合做法，在制板板边固定位置套销钉定位后，依照电磁加热方式熔合，使得PP与软板预黏合在一起，熔合区域仅保持于在制板板边几个固定位置，电磁接合后PP窗口依然可以动。

故此次采用假压（假贴）做法，在低温状态下使得PP与挠性板整张贴合在一起，即使在后续转运、叠板、层压过程中，也不会使PP与挠性板产生相对滑移，提升PP窗口与挠性板之间的对位精度，满足目标值≤100 μm。

2.2.1 外定位+假压

外定位分两种实验方式，具体见表3所示，其中方案1保留原有电磁接合，额外增加假压；方案2使用伸缩销钉外定位治具，PP与软板套在治具上（四边中心定位，配伸缩销钉），再配合假压完成，假压前伸缩销钉呈伸出状态，假压时同步伴随销钉内缩进套管内。

表3 外定位+假压实验方案表

2.2.2 内定位＋假压

内定位＋假压实验方案见表4所示。将销钉位置延伸至在制板内，较均匀分散在整个板面（板內设多个定位点），理论上可以较好地限定PP窗口位置。

表4 内定位+假压实验方案表

内定位方案（治具内定位＋假压），可以满足PP铣边与软板偏位≤100 μm，Cpk1.25，测试结果没问题。其他相关可靠性测试结果没问题。

2.3 干膜填覆高低差改善研究

主要在外图使用不同压膜方式对比测试，其中真空压膜主要为了更好地填覆刚挠处落差间隙，赶除气泡，使得干膜能与板面紧密地结合在一起。具体如图7所示。[3]

针对100 μm PP落差，使用刚性板压膜方式，可以满足刚挠处外图不良率控制（不良率＜0.5%），且真空压膜对刚挠结合处干膜填覆气泡发白无明显改善，故选用刚性板压膜方式。

2.4 外图曝光精度改善

外图曝光直接采用铣PP开孔定位，可以使得外层图形与PP窗口较好地关联在一起。具体测试结果，因曝光定位孔外形轮廓界限模糊出现曝光被拒，过曝光产品外图孔盘有的也已偏破，测试结果NG。

2.5 实验总结

综上所述，如表5实验总结表所示，依照软板内层取消流胶口、刚挠配板PP采用治具内定位＋假压、外图采用硬板方式压膜，可以满足刚挠处外图不良率＜0.5%。

表5 实验总结表

3 试验结论

（1）针对CCM（摄像模组）前开盖刚挠结合板（4 L），通过取消内层流胶口减小挠性板形变量，配板通过使用夹具内定位（伸缩销钉）＋假压方式，可以控制PP铣边与软板偏位在100 μm以内，最终保证在外图距离PP铣边最小100 μm的情况下，外层使用刚性板方式压膜（常规压膜参数），刚挠处外层图形不良率控制在＜0.5%范围内。

（2）因厂内暂无假压机，实验阶段临时使用了快压机替代生产（加热加压）。

（3）后续计划：①导入取消流胶口设计；②导入假压机设备用于后续样品和量产。