CN101511148B - 一种集成于pcb上的谐振腔制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及PCB的制备领域，尤其涉及一种集成于PCB上的谐振腔制备方法。该方法具体为先制作非金属化台阶槽，后局部金属化，形成谐振腔。利用本发明所述方法将谐振腔集成于PCB上，省却了特定波导的装配，提高了器件的集成度和可靠性，同时完成了系统传输高频信号的调谐，可实现集成于PCB上的不同规格谐振腔的批量制作。
Description
技术领域
本发明涉及PCB的制备领域，尤其涉及一种集成于PCB上的谐振腔制备方法。
背景技术
PCB板上台阶槽是在PCB板面上实现的一种阶梯的结构，由侧壁和底部构成，且侧壁和底部表面附有金属层。目前PCB板上台阶槽的制作工艺已比较成熟，台阶槽可采取一次压合或两次压合制作，台阶槽的主要作用为方便器件组装，组装过程中，该槽处会放置金属块，作为导热介质，将大功率器件的热量迅速传导出去，保证器件稳定运行。但此种台阶槽为全部金属化，对信号有屏蔽作用，不可做信号传输用。谐振腔是在微波频率下工作的谐振元件，它是一个任意形状的由导电壁(或导磁壁)包围的，并能在其中形成电磁振荡的介质区域，它具有储存电磁能及选择一定频率信号的特性。在PCB板上集成谐振腔可基于PCB板上的台阶槽。
发明内容
为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种集成于PCB上的谐振腔制备方法。
为达到上述目的，本发明所述一种集成于PCB上的谐振腔制备方法，包括以下步骤：
1)在覆盖有金属层的台阶槽内涂覆抗镀介质；
2)对台阶槽进行曝光和显影，使台阶槽槽壁抗镀介质得到去除，而底部抗镀介质初步固化；
3)在所述台阶槽内镀锡；
4)将台阶槽底部抗镀介质去除；
5)蚀刻，去除台阶槽底部金属；
6)褪锡，得到台阶槽壁金属化、台阶槽底非金属化的一个台阶槽，即谐振腔。
所述抗镀介质为感光性的有机物。
当抗镀介质为感光性的有机物时，采用机械自动喷涂或手工涂覆将台阶槽的槽壁和底部均匀喷上一层抗镀介质。
所述曝光和显影步骤具体为：在菲林上制作特定图形，利用紫外光源曝光，将菲林图形转移到槽上去，然后采用Na2CO3显影液显影，将未见光的抗镀介质去除，同时台阶槽底部抗镀介质得到初步固化。
采用NaOH溶液或者CO2激光去除台阶槽底部抗镀介质。
所述抗镀介质为非感光的有机物。
当所述抗镀介质为非感光的有机物时，所述步骤1具体为：手工选择性在台阶槽底部涂覆抗镀介质或者机器选择性在台阶槽底部涂覆抗镀介质。
一种集成于PCB上的谐振腔制备方法，包括以下步骤：
1)在第一芯板表面预定位置涂胶；
2)按顺序将第一、第二、第三芯板压合，并且上述三层芯板间隔两层半固化片，该半固化片为将电子玻纤布浸入树脂中制得，树脂为环氧树脂系统或者聚酰亚胺树脂系统；
3)从所述第三块芯板涂胶对应位置向第一块芯板方向铣槽，铣槽深度到达所述涂胶，形成台阶槽，并且涂胶留在所述台阶槽底部；
4)将所述台阶槽内壁金属化；
5)去除所述台阶槽底部的涂胶和金属层，得到台阶槽壁金属化、台阶槽底非金属化的一个台阶槽，即谐振腔。
所述涂胶厚度为0.1-0.4mm。
所述台阶槽底部的涂胶和金属层通过机械方法去除。
利用本发明所述方法将谐振腔集成于PCB上，省却了特定波导的装配，提高了器件的集成度和可靠性，同时完成了对系统传输高频信号的调谐。
本发明所述方法可实现集成于PCB上的不同规格谐振腔的批量制作。
说明书附图
图1是实施例1所述集成于PCB上的谐振腔制备方法的示意图；
图2是实施例2所述集成于PCB上的谐振腔制备方法的示意图；
图3是实施例4所述集成于PCB上的谐振腔制备方法的示意图。
具体实施方式
实施例1
一种集成于PCB上的谐振腔制备方法，包括以下步骤：
1)采用机械自动喷涂将台阶槽的槽壁和底部均匀喷上一层感光性抗镀介质，厚度20μm，具体为液态感光性阻焊，主要成份为丙烯酸酯、色粉、无机填料(硫酸钡、二氧化硅)、有机溶剂。液态感光性阻焊可以购买到。
本实施例所使用液态感光性阻焊具有以下成分：丙烯酸酯、色粉、硫酸钡、二氧化硅、二氧化钛、芳香族羰基化合物、消泡剂、乙酸二乙二醇乙醚、石脑油、胺类化合物、二丙二醇单甲基醚。
2)对步骤1)得到的涂覆有感光性抗镀物质的台阶槽进行曝光和显影，紫外灯曝光，利用菲林制作图形，将图形转移到槽上去，光级12，使台阶槽底部阻焊初步固化；
该菲林图形经过设计，底片上槽底部对应的底片处可透光，其它区域阻光；当通过紫外光曝光时，槽底部阻焊见光固化，而其它区域阻焊并未见光，未见光固化的部分在显影时被显影掉，从而完成了设计的图形转移。
3)步骤2)得到的台阶槽镀锡；
镀锡：采用SnSO4、H2SO4、光亮剂、分散剂的混合水溶液进行直流电镀，Sn球为阳极，PCB板为阴极，通过外加电流使得受镀物上沉积一层均匀的锡，其厚度约5-10μm；
采用镀锡在碱性蚀刻液的氛围下，保护铜线路。
4)采用NaOH溶液化学将槽底抗镀介质去除，NaOH浓度15％， 温度70度，时间2分钟；
5)蚀刻，去除槽底金属铜；
此蚀刻工艺采用碱性蚀刻液，主要成分含氨水、氯化铵、Cu2+，主反应如下：
蚀刻：Cu+Cu(NH3)4Cl2→2 Cu(NH3)2Cl
再生：4Cu(NH3)2Cl+O2+4NH4Cl+4NH3·H2O→4Cu(NH3)4Cl2+6H2O
6)褪锡，得到槽壁金属化、槽底非金属化的一个台阶槽，即谐振腔。
褪锡采用硝酸及硝酸体系褪锡液，将Sn可控的氧化成Sn2+而去除。
实施例2
一种集成于PCB上的谐振腔制备方法，包括以下步骤：
1)手工选择性在台阶槽底部涂覆非感光性抗镀介质；
具体为油性笔里面的墨水，其主要有如下成份
a：色粉，便于肉眼识别加工区域；
b：丙烯酸酯，具有黏附和成膜性，可紧密地附着于被涂覆物表面，电镀时不致于被侵蚀而剥落或者渗镀；
2)步骤1)得到的台阶槽镀锡；
3)采用CO2激光将槽底抗镀介质去除；
业界专用的激光钻机，常用在PCB上或者其它被加工件上，采用CO2激光加工器件成孔，孔径0.020mm，现采用CO2激光的能量令抗镀介质发生燃烧反应，从使抗镀介质而得到去除；
4)蚀刻，去除槽底金属铜，具体操作同实施例1；
5)褪锡，具体操作同实施例1，得到槽壁金属化、槽底非金属化的一个台阶槽，即谐振腔。
实施例3
非感光性抗镀介质采用丙烯颜料，用机器选择性在台阶槽底部涂覆，先制作一个模具，该模具可以有效保护台阶槽槽壁不被涂敷上阻焊，实现了选择性机器喷涂，可实现批量加工。模具的制作可采用薄的金属 或者高分子，精度可满足要求。丙烯颜料主要是便于识别出涂覆区域，还可以采用聚炳烯酸酯颜料等作为非感光性抗镀介质。
实施例4
一种集成于PCB上的谐振腔制备方法，包括以下步骤：
1)在第一芯板表面预定位置涂胶，胶厚度为0.3mm；
2)按顺序将第一、第二、第三芯板压合，并且上述三层芯板间隔两层环氧树脂半固化片，该半固化片除起到粘结片的功能，还是不同芯板间的绝缘介质；
3)从所述第一芯板涂胶位置的上方进行铣槽，铣槽深度到达所述涂胶，形成台阶槽，并且涂胶留在所述台阶槽底部；
4)将所述台阶槽内壁金属化；
5)去除所述台阶槽底部的涂胶和金属层，得到台阶槽壁金属化、台阶槽底非金属化的一个台阶槽，即谐振腔。
Claims (10)
1.一种集成于PCB上的谐振腔制备方法，包括以下步骤：
1)在覆盖有金属层的台阶槽内涂覆抗镀介质；
2)对台阶槽进行曝光和显影，使台阶槽槽壁抗镀介质得到去除，而底部抗镀介质初步固化；
3)在所述台阶槽内镀锡；
4)将台阶槽底部抗镀介质去除；
5)蚀刻，去除台阶槽底部金属；
6)褪锡，得到台阶槽壁金属化、台阶槽底非金属化的一个台阶槽，即谐振腔。
2.根据权利要求1所述的一种集成于PCB上的谐振腔制备方法，其特征在于：所述抗镀介质为感光性的有机物。
3.根据权利要求2所述的一种集成于PCB上的谐振腔制备方法，其特征在于，所述步骤1具体为：采用机械自动喷涂或手工涂覆将台阶槽的槽壁和底部均匀喷上一层抗镀介质。
4.根据权利要求1或3所述的一种集成于PCB上的谐振腔制备方法，其特征在于，所述曝光和显影步骤具体为：在菲林上制作特定图形，利用紫外光源曝光，将菲林图形转移到槽上去，然后采用Na2CO3显影液显影，将未见光的抗镀介质去除，同时台阶槽底部抗镀介质得到初步固化。
5.根据权利要求1所述的一种集成于PCB上的谐振腔制备方法，其特征在于，所述抗镀介质为非感光的有机物。
6.根据权利要求1、2或5所述的一种集成于PCB上的谐振腔制备方法，其特征在于，采用NaOH溶液或者CO2激光去除台阶槽底部抗镀介质。
7.根据权利要求5所述的一种集成于PCB上的谐振腔制备方法，其特征在于，所述步骤1具体为：手工选择性在台阶槽底部涂覆抗镀介质或者机器选择性在台阶槽底部涂覆抗镀介质。
8.一种集成于PCB上的谐振腔制备方法，包括以下步骤：
1)在第一芯板表面预定位置涂胶；
2)按顺序将第一、第二、第三芯板压合，并且上述三层芯板间隔两层半固化片，该半固化片为将电子玻纤布浸入树脂中制得，树脂为环氧树脂系统或者聚酰亚胺树脂系统；
3)从所述第三块芯板涂胶对应位置向第一块芯板方向铣槽，铣槽深度到达所述涂胶，形成台阶槽，并且涂胶留在所述台阶槽底部；
4)将所述台阶槽内壁金属化；
5)去除所述台阶槽底部的涂胶和金属层，得到台阶槽壁金属化、台阶槽底非金属化的一个台阶槽，即谐振腔。
9.根据权利要求8所述的一种集成于PCB上的谐振腔制备方法，其特征在于：所述涂胶厚度为0.1-0.4mm。
10.根据权利要求8所述的一种集成于PCB上的谐振腔制备方法，其特征在于：所述台阶槽底部的涂胶和金属层通过机械方法去除。
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