CN101426333A - 多层混压印刷电路板及其制造方法、装置 - Google Patents

多层混压印刷电路板及其制造方法、装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种多层混压印刷电路板，该多层混压印刷电路板包括：位于顶部的至少一层，其中各层分别由第一类板材中的至少一种板材、与第二类板材中的至少一种板材拼接形成；所述顶部以下的其它各层，由第一类板材中的至少一种板材构成；所述顶部及顶部以下的各层之间以叠层、混压的方式相接合。本发明同时公开一种多层混压印刷电路板的制造方法、制造装置。采用本发明可以提供一种有别于现有技术中的混压电路板，达到混压板材的效果。

Description

多层混压印刷电路板及其制造方法、装置
技术领域
本发明涉及印刷电路板制造领域，尤其涉及多层混压印刷电路板及其制造方法、装置。
背景技术
现有技术中一般射频上用的一类印刷电路板(Printed Circuit Board，PCB)采用普通板材，如FR-4板材，这类板材的优点是成本比较低，缺点是高频特性比较差，只能用到3GHz左右。在更高的频段上或是功放上用的板材需采用高频性能比较好的一类板材，如罗杰斯(Rogres)板材，这类板材的优点是高频特性比较好，损耗较小，缺点是成本比较高。
随着通信技术的发展，人们对射频通讯系统的要求日益严格，对数模混合大板(数字和射频在同一块单板上)的需求也越来越多，为了提高射频单板的性能，降低生产成本，印刷电路板制造业界进而普遍使用一种混合的板材，这种混合板材通过将一种板材与另一种板材进行层叠、混压而形成多层板结构。图1为这种混压板材的侧视图，一般在这种多层板结构中，底层采用普通板材(如FR-4板材)，顶层采用高频性能比较好的板材(如罗杰斯板材)，这种混压板材的优点是高频性能比较好，但是，由于顶层一整层均采用高频性能比较好的板材，因而也存在缺点：成本仍然偏高。
发明内容
本发明实施例提供一种多层混压印刷电路板，用以达到混压板材的效果，该印刷电路板包括：
位于顶部的至少一层，其中各层分别由第一类板材中的至少一种板材、与第二类板材中的至少一种板材拼接形成；
所述顶部以下的其它各层，由第一类板材中的至少一种板材构成；
所述顶部及顶部以下的各层之间以叠层、混压的方式相接合。
较佳的，所述第二类板材的高频特性优于所述第一类板材。
较佳的，所述第一类板材用于3GHz高频。
较佳的，所述第一类板材包括FR-1、FR-2、FR-3、FR-4板材、玻璃纤维、环氧玻璃布敷铜板；和/或，所述第二类板材包括罗杰斯Rogres板材、氧化铝板材、陶瓷板材。
较佳的，拼接形成所述顶部中每一层的不同板材之间的膨胀系数差值小于第一阈值。
较佳的，所述多层混压印刷电路板还包括：
半固化片，填充于所述顶部中每一层的不同板材之间的缝隙。
较佳的，所述半固化片的流性参数大于第二阈值。
较佳的，所述缝隙的宽度为5mil±5mil。
本发明实施例还提供一种多层混压印刷电路板的制造方法，用以达到混压板材的效果，该方法包括：
将由第一类板材中的至少一种板材构成的各层进行叠层，形成基板；
分别将第一类板材中的至少一种板材、与第二类板材中的至少一种板材进行拼接，形成顶部至少一层中的每一层，并将所述顶部各层叠层于所述基板之上；
将所述基板及顶部的各层以混压的方式进行接合。
较佳的，该方法还包括：
在所述基板的各层分布信号线。
本发明实施例还提供一种多层混压印刷电路板的制造装置，用以达到混压板材的效果，该装置包括：
将由第一类板材中的至少一种板材构成的各层进行叠层，形成基板的第一单元；
分别将第一类板材中的至少一种板材、与第二类板材中的至少一种板材进行拼接，形成顶部至少一层中的每一层，并将所述顶部各层叠层于所述基板之上的第二单元；
将所述基板及顶部的各层以混压的方式进行接合的第三单元。
较佳的，该方法还包括：
在所述基板的各层分布信号线的第三单元。
本发明实施例中的多层混压印刷电路板有别于现有技术中的混压电路板，达到了混压板材的效果，其包括：位于顶部的至少一层，其中各层由第一类板材中的至少一种板材、与第二类板材中的至少一种板材拼接形成；所述顶部以下的其它各层，由第一类板材中的至少一种板材构成；所述顶部及顶部以下的各层之间以叠层、混压的方式相接合。进一步的，当第二类板材的高频特性优于第一类板材时，本发明实施例的多层混压印刷电路板可以达到较好的高频性能，并且，由于顶部中每一层仅部分采用高频特性较好的第二类板材，因而相对于现有技术中顶层一整层均采用高频性能比较好的板材的技术方案而言，取得了多层混压印刷电路板制造工艺上的进步，大幅降低了多层混压印刷电路板的成本。另外，在顶部中每一层的不同板材之间的缝隙填充半固化片，也提高了多层混压印刷电路板的质量。
附图说明
图1为背景技术中混合板材的侧视图；
图2为本发明实施例中多层混压印刷电路板的侧视图；
图3为本发明实施例中多层混压印刷电路板的俯视图；
图4为本发明实施例中多层混压印刷电路板的制造方法流程图；
图5为本发明实施例中多层混压印刷电路板的制造装置结构图。
具体实施方式
由于一般而言印刷电路板上的射频部分只需用到很小的一部分，或者说对板材要求比较严格的地方是很小的，因而发明人考虑在一块印刷电路板上只进行部分叠层、混压，形成既能实现好的高频特性又能降低成本的多介质叠层的印刷电路板结构。
本发明实施例中的多层混压印刷电路板包括：
位于顶部的至少一层，其中各层分别由第一类板材中的至少一种板材、与第二类板材中的至少一种板材拼接形成；
所述顶部以下的其它各层，由第一类板材中的至少一种板材构成；
所述顶部及顶部以下的各层之间以叠层、混压的方式相接合。
一个实施例中，所述顶部可以仅有一层，即在多层印刷电路板中，仅将顶层采用第一类板材中的至少一种板材、与第二类板材中的至少一种板材进行拼接的方式进行构造，而除顶层之外的其它各层采用第一类板材中的至少一种板材。当然，实施中，所述顶部也可以有两层、三层等情况，例如所述顶部有两层时，该两层按前述拼接的方式进行构造，而该两层之外的其它各层仍采用第一类板材中的至少一种板材。
一个实施例中，第二类板材的高频特性可以优于所述第一类板材。例如，第一类板材可以是普通板材，其成本较低，但高频性能较差，只能用到3GHz左右；第二类板材可以是高频性能比较好的一类板材，其高频特性较好、损耗较小，但成本较高。这样，将第一类板材与第二类板材混压，可以保证较好的高频性能，并且由于高频性能比较好的第二类板材只占顶部中每一层的一部分，还可以降低多层混压印刷电路板的制造成本。当然，实施中并不排除第二类板材的高频特性劣于第一类板材的情况，本发明实施例所提供的顶部中每一层由不同板材进行拼接的多层混压印刷电路板已不同于现有技术的混压电路板，已经可以达到混压板材的效果。另外，除考虑高频特性以外，第二类板材也可以按用户的特殊要求进行确定。
实施中，第一类板材可以包括FR-1、FR-2、FR-3、FR-4板材、玻璃纤维、环氧玻璃布敷铜板；和/或，第二类板材可以包括罗杰斯Rogres板材、氧化铝板材、陶瓷板材。图2、图3为本发明实施例所述的多层混压印刷电路板的一个具体实例，在该具体实例中，顶部只有一层，即仅有顶层由第一类板材中的至少一种板材、与第二类板材中的至少一种板材进行拼接。其中图2为该多层混压印刷电路板的侧视图，图3为该多层混压印刷电路板的俯视图。从图2可以看到，FR-4板材或其它普通板材构成顶层以下的其它各层；FR-4板材(或其它普通板材)与Rogres(或其它高频板材)拼接形成顶层。实施中，在一层中，FR-4板材或其它普通板材一般为多层结构；Rogres或其它高频板材一般为单层结构。Rogres可以采用固化片或半固化片。层与层之间进行混压时，Rogers和FR4粘结可以通过半固化片来混压。另外在混压时，顶部中每一层的各部分一般要求压至相同的厚度。另外，从图3可以看到，Rogres板材可以仅占整个顶层的一小部分，这样不仅可以达到较好的高频性能，而且可以大幅降低多层混压印刷电路板的成本。
实施中可将顶部以下的其它各层称为基板，基板的材料部分用在较低的频率，在较高的频率或是对板材有特殊要求的部分采用性能比较好的板材部分拼接于顶部的各层。
实施中，整个多层混压印刷电路板中使用的第一类板材、第二类板材可以是一种或多种，即顶部中的每一层可以仅采用第一类板材中的一种板材与第二类板材中的一种板材进行拼接，也可以采用第一类板材中的多种板材、第二类板材中的多种板材相互拼接而成。另外，顶部中的每一层采用的第一类板材与顶部以下其它各层采用的第一类板材也可以是相同或不同的板材。
为了达到很好的混压效果还需要考虑到板材的膨胀系数，因此拼接形成顶部中每一层的不同板材之间的膨胀系数差值需小于第一阈值，最好是膨胀系数比较接近。
另外，在制造多层混压印刷电路板时，需要在压板排板过程中一层一层的进行叠层、混压，由于现有技术中每层采用相同的板材所以不会出现缝隙，而本发明实施例中由于顶部中的每一层采用了不同板材进行拼接，因而在不同板材之间可能出现缝隙，这个的缝隙在混压的时候可以考虑让半固化片流到这个缝隙里面进行填充，以提高多层混压印刷电路板的质量。图2中也示出了填充于不同板材之间的半固化片的位置，叠层时半固化片熔化时会有一部分流到缝隙之中。
为了达到很好填充的效果，半固化片的要用流性流性参数需大于第二阈值，即流性要大一点的，以保证将缝隙充满。另外，缝隙的宽度也不能太宽，以5mil±5mil为佳。
另外，实施中跨材料的间隙的地方不宜走线，如需要走线可以考虑通过顶层以下的其它各层，即基板来相连。
可以说，本发明实施例的多层混压印刷电路板是基板、半固化片、顶部的板材(可以是两种或多种)混压而成的。
如图4所示，基于同一发明构思，本发明实施例还提供一种多层混压印刷电路板的制造方法，该方法流程包括：
步骤401、将由第一类板材中的至少一种板材构成的各层进行叠层，形成基板；
步骤402、分别将第一类板材中的至少一种板材、与第二类板材中的至少一种板材进行拼接，形成顶部至少一层中的每一层，并将所述顶部各层叠层于所述基板之上；
步骤403、将所述基板及顶部的各层以混压的方式进行接合。
一个实施例中，上述方法还可以包括如下步骤：
在所述底部的各层分布信号线。
如图5所示，基于同一发明构思，本发明实施例还提供一种多层混压印刷电路板的制造装置，该装置包括：
将由第一类板材中的至少一种板材构成的各层进行叠层，形成基板的第一单元501；
分别将第一类板材中的至少一种板材、与第二类板材中的至少一种板材进行拼接，形成顶部至少一层中的每一层，并将所述顶部各层叠层于所述基板之上的第二单元502；
将所述基板及顶部的各层以混压的方式进行接合的第三单元503。
一个实施例中，上述装置还可以包括：
在所述基板的各层分布信号线的第四单元。
本发明实施例中的多层混压印刷电路板有别于现有技术中的混压电路板，达到了混压板材的效果，其包括：位于顶部的至少一层，其中各层由第一类板材中的至少一种板材、与第二类板材中的至少一种板材拼接形成；所述顶部以下的其它各层，由第一类板材中的至少一种板材构成；所述顶部及顶部以下的各层之间以叠层、混压的方式相接合。进一步的，当第二类板材的高频特性优于第一类板材时，本发明实施例的多层混压印刷电路板可以达到较好的高频性能，并且，由于顶部中每一层仅部分采用高频特性较好的第二类板材，因而相对于现有技术中顶层一整层均采用高频性能比较好的板材的技术方案而言，取得了多层混压印刷电路板制造工艺上的进步，大幅降低了多层混压印刷电路板的成本。另外，在顶部中每一层的不同板材之间的缝隙填充半固化片，也提高了多层混压印刷电路板的质量。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若对本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (12)

1、一种多层混压印刷电路板，其特征在于，包括：
位于顶部的至少一层，其中各层分别由第一类板材中的至少一种板材、与第二类板材中的至少一种板材拼接形成；
所述顶部以下的其它各层，由第一类板材中的至少一种板材构成；
所述顶部及顶部以下的各层之间以叠层、混压的方式相接合。
2、如权利要求1所述的多层混压印刷电路板，其特征在于，所述第二类板材的高频特性优于所述第一类板材。
3、如权利要求2所述的多层混压印刷电路板，其特征在于，所述第一类板材用于3GHz高频。
4、如权利要求2所述的多层混压印刷电路板，其特征在于，所述第一类板材包括FR-1、FR-2、FR-3、FR-4板材、玻璃纤维、环氧玻璃布敷铜板；和/或，所述第二类板材包括罗杰斯Rogres板材、氧化铝板材、陶瓷板材。
5、如权利要求1所述的多层混压印刷电路板，其特征在于，拼接形成所述顶部中每一层的不同板材之间的膨胀系数差值小于第一阈值。
6、如权利要求1至5任一项所述的多层混压印刷电路板，其特征在于，还包括：
半固化片，填充于所述顶部中每一层的不同板材之间的缝隙。
7、如权利要求6所述的多层混压印刷电路板，其特征在于，所述半固化片的流性参数大于第二阈值。
8、如权利要求6所述的多层混压印刷电路板，其特征在于，所述缝隙的宽度为5mil±5mil。
9、一种多层混压印刷电路板的制造方法，其特征在于，该方法包括：
将由第一类板材中的至少一种板材构成的各层进行叠层，形成基板；
分别将第一类板材中的至少一种板材、与第二类板材中的至少一种板材进行拼接，形成顶部至少一层中的每一层，并将所述顶部各层叠层于所述基板之上；
将所述底部及顶部的各层以混压的方式进行接合。
10、如权利要求9所述的方法，其特征在于，还包括：
在所述基板的各层分布信号线。
11、一种多层混压印刷电路板的制造装置，其特征在于，该装置包括：
将由第一类板材中的至少一种板材构成的各层进行叠层，形成基板的第一单元；
分别将第一类板材中的至少一种板材、与第二类板材中的至少一种板材进行拼接，形成顶部至少一层中的每一层，并将所述顶部各层叠层于所述基板之上的第二单元；
将所述基板及顶部的各层以混压的方式进行接合的第三单元。
12、如权利要求11所述的装置，其特征在于，还包括：
在所述底部的各层分布信号线的第四单元。
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