CN101959371A

CN101959371A - 保证印刷电路板制造结构和尺寸完整的制造方法

Info

Publication number: CN101959371A
Application number: CN 201010184578
Authority: CN
Inventors: 布莱恩·莱特纳; 潘永基
Original assignee: CANADIAN SDP TELECOM Ltd; SDP Telecom Suzhou Ltd
Current assignee: CANADIAN SDP TELECOM Ltd; SDP Telecom Suzhou Ltd
Priority date: 2010-05-27
Filing date: 2010-05-27
Publication date: 2011-01-26

Abstract

本发明提供一种保证印刷电路板制造结构和尺寸完整的制造方法，首先提供一空白的印刷电路板基板，在空白的印刷电路板基板上覆上铜箔导电层；在印刷电路板基板导电层上制作一层掩膜，掩膜遮盖的区域是需要保留的导电层，而裸露的区域则蚀刻去除，蚀刻掉被掩膜暴露在外的导电层，除去导电层上的掩膜，遗留的导电层形成印刷板导电线路；导电线路伸展到边框，每幅导电线路与边框间留有间隙，带有边框的无间断并围绕形成的环路构成边框与边框间的间隔。该技术方案可以补偿传统工艺存在的热膨胀问题，每个印刷板电路都围有铜箔边框，并连接到相邻边框，边框连接组成网格结构，使得较弱材料的印刷板已具有较高结构稳定性，加工精度和尺寸稳定性更高。

Description

保证印刷电路板制造结构和尺寸完整的制造方法

技术领域

本发明涉及印刷电路板，尤其涉及一种保证印刷电路板制造结构和尺寸完整的制造方法。

背景技术

印刷电路板(PCB)是保证电子元器件电气连接的导电通路或连接电路，这些连接电路是由一种覆铜的介质基片层压板蚀刻而成。

大多数印刷电路板是由铜箔蚀刻去除蚀刻感光层，保留铜箔连接电路。以制造高性能的聚四氟乙烯电路板(聚四氟乙烯)的材料为例(例如，罗杰斯5880，或亚伦Diclad880)，该材料的尺寸精度受到铜箔被蚀刻时发生的问题，当铜被蚀刻，因铜和聚四氟乙烯的表面应力不具有相同的热膨胀系数，意味着保留的铜箔连接电路将产生萎缩或尺寸的大小变化，就会导致整个面板发生蚀刻不均匀。

在编织玻璃基板中，因编织玻璃在各个方向上的收缩系数不同，作为一种玻璃介质的材料，其纵横两个方向的变化的均匀性就不可预知，使层压和蚀刻都成问题。

以陶瓷高负载材料(例如，罗杰斯3003或亚伦AD300)，在薄板(材料厚度为0.005或0.1毫米)时非常脆弱，不能受到任何损伤。这种材料被称为“不支持”，也就是说，其没有玻璃编织加强，仅有陶瓷粉末和聚四氟乙烯混合物，使得这种材料在制造过程中容易损坏。

另一个问题出现在蚀刻过程中，所涉及的是铜箔蚀刻保留铜箔连接电路。在这个过程中的印刷电路板会经过一系列的滚辊输送机，随着整个滚辊移动，较薄的高负载陶瓷材料板会产生变形。在高含量聚四氟乙烯的电路板的铜箔蚀刻过程中，铜和聚四氟乙烯之间的表面应力将导致铜箔连接电路将产生萎缩或尺寸的大小变化，这些因素将导致整个面板发生蚀刻不均匀，进而影响后续工艺。

另一个问题产生于层压状况，有许多形式的薄片，有其各自的优劣。

热固性树脂涉及使用涂层板和树脂材料加热固化。优点是因为在印刷电路板制造过程中使用的标准是达到230摄氏度加压热固化。其缺点是当印刷冷却时因其板上的压力消除，层压连接层将会产生收缩。这种方法还涉及粘合树脂流动性而产生的不均匀痕迹，在较薄的板材生产中是不推荐的。

粘结热塑性薄板(氟化乙丙烯)是加热到其熔点然后冷却的制造过程，其优点是成本低，同时可限制冷却的应力，但缺点是需要定制达到高达300℃的压机，对于板材的下垂，薄印刷电路板可能会产生损坏而不被推荐。

融合粘合涉及使多层聚四氟乙烯板加热到其回流温度，然后冷却。优点是有一个同质多层板粘合，提供了最可靠的粘合，缺点是铜箔电路悬浮在半流体的聚四氟乙烯基板上会发生移动剥离，因电路位移，导致钻孔定位问题，还因初期定制设备投资很高，周期较长。

钻孔多层压板必须各层准确定位，重复上述过程关键是保证稳定，各层薄板稍有位移将会影响内层对位，这样，必须装备有X光或视觉功能的钻孔机。通常谈到的“失明”(意味着用户不能透过印刷电路板上下覆铜准确观察铜箔电路)，一般装备X光及视觉功能的机器因遗留路由创建问题而没有路由识别功能，这些都影响其正常的视觉增强系统功能。

因此，非常有必要解决上述技术问题。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种保证印刷电路板制造结构和尺寸完整的制造方法。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

保证印刷电路板制造结构和尺寸完整的制造方法，特点是：提供一空白的印刷电路板基板，在空白的印刷电路板基板上覆上导电层；在印刷电路板基板导电层上制作一层掩膜，掩膜遮盖的区域是需要保留的导电层，而裸露的区域则蚀刻去除，蚀刻掉被掩膜暴露在外的导电层，除去导电层上的掩膜，遗留的导电层形成印刷板导电线路，在蚀刻过程中留下边框；导电线路伸展到边框，每幅导电线路与边框间留有间隙，带有边框的无间断并围绕形成的环路构成边框与边框间的间隔。

进一步地，上述的保证印刷电路板制造结构和尺寸完整的制造方法，其中，所述印刷电路板基板的材质为聚四氟乙烯、陶瓷或编织玻璃纤维。

更进一步地，上述的保证印刷电路板制造结构和尺寸完整的制造方法，其中，在印刷电路板上蚀刻过程中留下一个边框，其中包括一个网格状延伸至相邻电路之间的印刷电路板。

再进一步地，上述的保证印刷电路板制造结构和尺寸完整的制造方法，其中，上述的保证印刷电路板制造结构和尺寸完整的制造方法，其中，所述导电层的材质为铜箔。

还进一步地，上述的保证印刷电路板制造结构和尺寸完整的制造方法，其中，所述间隔为0.38毫米。

本发明技术方案突出的实质性特点和显著的进步主要体现在：

①通过设计来改进印刷板的布局结构以补偿传统工艺存在的热膨胀问题，每个印刷板电路都围有铜箔边框，并连接到相邻边框，这些边框连接组成网格结构，使得较弱材料的印刷板已具有较高结构稳定性，这种间隔边框尺寸和结构上更稳定，加工精度和尺寸稳定性更高，同时单片印刷电路板间也可以边框分割；

②被蚀刻的铜箔较少，故节约了处理蚀刻废液等多项成本，使较少的蚀刻量用于印刷板必须蚀刻的部位；

③为电子产品制造商提供更稳定中心层的印刷板，使每片元件的产生率更高，不仅下降单片元件成本，而且使生产制造商在价格上有更大选择，可迅速方便地切换制造商，提高整个生产过程的可控性和可重复性。

附图说明

下面结合附图对本发明技术方案作进一步说明：

图1：本发明的单片印刷电路板的局部示意图。

图中各附图标记的含义见下表：

附图标记	含义	附图标记	含义	附图标记	含义
						1	导电线路	2	印刷电路板边缘	3	边框
4	铜箔边框

具体实施方式

保证印刷电路板制造结构和尺寸完整的制造方法，提供一空白的印刷电路板基板，在空白的印刷电路板基板上覆上铜箔导电层；在印刷电路板基板导电层上制作一层掩膜，掩膜遮盖的区域是需要保留的导电层，而裸露的区域则蚀刻去除，蚀刻掉被掩膜暴露在外的导电层，除去导电层上的掩膜，遗留的导电层形成印刷板导电线路，在蚀刻过程中留下边框；导电线路延伸连接到边框以增强印刷板电路的结构尺寸的完整，每幅导电线路间留有间隙，带有边框的无间断并围绕形成的环路构成边框与边框间的间隔，间隔有足够的宽度以电气分隔各幅单独印版，间隔尺寸可以变化(更大或更小)以提供各幅印刷板间的电气隔离间隔。如图1所示，导电线路1经印刷电路板边缘2延伸连接到边框3，每个印刷板电路都围有铜箔边框4。其中，印刷电路板基板的材质为聚四氟乙烯、陶瓷或编织玻璃纤维。导电层的材质为铜箔。间隔为0.38毫米或根据要求。

本发明提供了在印刷板制造过程中保证其三维结构尺寸完整的新工艺。从基板蚀刻工艺过程去除需蚀刻的铜箔及保留保证电子元器件电气连接的导电铜箔通路，留下一个间隔边框，其内部导电铜箔电路的各个部分都延伸或加长到间隔边框。与采用传统印刷电路板(传统的工艺技术没有这种边框结构)相比，这种间隔边框尺寸和结构上更稳定。

需要提供一片空白的印刷电路板基板，表面有一导电层，在空白印刷电路板导电层上做一层掩膜，掩膜遮盖的区域是需要保留的导电层，而其他裸露的区域则要蚀刻除去，然后去掉掩膜遮盖的导电层，就在印刷电路板上显现了导电的铜箔电路，为提高印刷电路板的尺寸和结构精度和完整，印版电路采用边框并延伸接续，每幅电路间留有间隙间隔，边框与电路间尽可能广泛连接边框间隔使其单件分离。

印刷电路板由基板、导线铜箔电路制成，其周边的边框以增强印刷电路板电路的结构完整，边框以相同的导电铜箔制成，每幅印刷电路板电路具有间隔分开。

该项技术在应用中是在一块大印刷电路板电路蚀刻边框，同时单片印刷电路板间也可以边框分割。

本发明新工艺中蚀刻去除的铜箔约为其他材料的60％，由于蚀刻后仍有较多的铜箔留在印刷板上，与传流工艺相比，其结构尺寸强度稳定性更好，此外，因被蚀刻的铜箔较少，故节约了处理蚀刻废液等多项成本，使较少的蚀刻量用于印刷板必须蚀刻的部位。

对于层压材料的尺寸稳定性和结构完整性难以在射频元件和大规模生产过程中得到可靠性认定，本发明揭示了可通过设计来改进印刷板的布局结构以补偿传统工艺存在的热膨胀问题。每个印刷板电路都围有铜箔边框，并连接到相邻边框，这些边框连接组成网格结构，这使得较弱材料的印刷板已具有较高结构稳定性，导电电路被附加在其各自的边框内，接地面也延展加入到边框中，这将为后续的蚀刻过程提供稳定的尺寸和结构。解决蚀刻工艺后遗留铜箔被附加的“非浮”就电路自身的四边混合的设计，将为中心部位印板提供更高结构强度的交叉图形双面结构。

上述图形结构具有更多优势，围在一个边框的整个电路，将作为附属可看作各裸材小块，这些小块可用压合膜压成层压板，这种层压板因在压力作用下，压合过程中合膜流动均匀，所以几乎均匀对称。该膜的流动应用双边及两面边框对施加的压力进行平衡。这项发明将不仅增强上述印刷板在蚀刻过程中的结构强度，也增加了上述层压板覆贴电路的强度。

此项发明也为电子产品制造商提供更稳定的中心层的印刷板。这意味着每片元件的产生率更高，不仅下降单片元件成本，而且使生产制造商在价格上有更大选择。如果与某厂商关系破裂，这项新工艺将可迅速方便地换其他制造商。

这项工艺在运行过程中，允许所有其它工艺流程，无论之前或之后，都将保持不变。对于供应商已进行到位的工艺流程，合并这些不变，不会对上述流程有很大影响。

从最初的测试结果表明，戏剧性的增强了罗杰斯3003系列材料和罗杰斯0.1mm(0.005英寸)，5880系列核心尺寸稳定性。这些结果可以推断其他类似材料。消除了材料选择的限制，提供了更多可重复的内层蚀刻，从而提高整个生产过程的可控性和可重复性。

需要理解到的是：以上所述仅是本发明的优选实施方式，对于本技术领域的工程技术人员来说，在不背离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims

1.保证印刷电路板制造结构和尺寸完整的制造方法，其特征在于：

提供一空白的印刷电路板基板，在空白的印刷电路板基板上覆上导电层；在印刷电路板基板导电层上制作一层掩膜，掩膜遮盖的区域是需要保留的导电层，而裸露的区域则蚀刻去除，蚀刻掉被掩膜暴露在外的导电层，除去导电层上的掩膜，遗留的导电层形成印刷板导电线路，在蚀刻过程中留下边框；导电线路伸展到边框，每幅导电线路与边框间留有间隙，带有边框的无间断并围绕形成的环路构成边框与边框间的间隔。

2.根据权利要求1所述的保证印刷电路板制造结构和尺寸完整的制造方法，其特征在于：所述印刷电路板基板的材质为聚四氟乙烯、陶瓷或编织玻璃纤维。

3.根据权利要求1所述的保证印刷电路板制造结构和尺寸完整的制造方法，其特征在于：所述导电层的材质为铜箔。

4.根据权利要求1所述的保证印刷电路板制造结构和尺寸完整的制造方法，其特征在于：所述间隔为0.38毫米。