CN102858098A

CN102858098A - 不对称pcb电路板的制作方法

Info

Publication number: CN102858098A
Application number: CN2012102966794A
Authority: CN
Inventors: 黄孟良; 刘立
Original assignee: CHANGSHA MULTILAYER PCB TECHNOLOGY CO LTD
Current assignee: Guangde mutailai Circuit Technology Co., Ltd
Priority date: 2012-08-20
Filing date: 2012-08-20
Publication date: 2013-01-02
Anticipated expiration: 2032-08-20
Also published as: CN102858098B

Abstract

本发明公开了一种不对称PCB电路板的制作方法，包括不对称带孔PCB电路板的制作方法，其特征在于，步骤如下：根据PCB板内层各层中孔的类型将PCB板内层分类成盲孔层和非盲孔层；分别对所述盲孔层和非盲孔层进行层压形成相应的盲孔层整体和非盲孔层整体；将形成的盲孔层整体和非盲孔层整体一起层压。

Description

不对称PCB电路板的制作方法

技术领域

本发明涉及电路板的制作，特别是指一种不对称PCB（Printed CircuitBoard，印刷电路板）的制作方法。

背景技术

PCB的多层板是一种高密度布线的多层线路板。制作PCB板的时候，为了满足布线要求，需将指定线路层之间相互导通并同时不与未指定线路连通，此时需要设计一定数量的孔。根据导通的线路层的不同，PCB板上所开设的孔分为三类：将外层线路与指定内层线路连接的孔称为盲孔；将指定的不同内层线路连接的孔称为埋孔；将所有线路层连接的孔称为通孔；其中，为了增加布线密度、提高精度，应尽量减少通孔的数量。通过合理地设计盲埋孔，可以有效的降低PCB板材的厚度与体积，同时也能大大增加PCB板材布线的密度并减少通孔的形成数量。由于用户使用PCB板时对板厚、阻抗、布线精度有较高的要求，制造时不能对PCB板的结构进行调整，从而盲埋孔在上、下层线路板结构中呈现不对称的分布，PCB板结构不对称所导致的直接影响就是翘板。翘板会使板面装贴（SMT）电子元件安装无法进行，或导致电子元件（包含集成块）与印制电路板焊点接触不良。翘板所导致的不良影响还包括，在电子元件安装后切脚时有些脚切不到或会切到基板；波峰焊时基板有些部位焊盘接触不到、焊锡面而焊不上锡等。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提出一种不对称PCB电路板的制作方法。该方法能够避免不对称的PCB板在制作过程中产生的翘板问题。

基于上述目的本发明提供的不对称PCB电路板的制作方法，包括不对称带孔PCB电路板的制作方法，其特征在于，步骤如下：

根据PCB板内层各层中孔的类型将PCB板内层分类成盲孔层和非盲孔层；分别对所述盲孔层和非盲孔层进行层压形成相应的盲孔层整体和非盲孔层整体；将所述盲孔层整体和非盲孔层整体一起层压。

可选的，将所述盲孔层和非盲孔层进行层压过程中，包括如下步骤：

分别层压属于盲孔层、非盲孔层的内层形成盲孔层整体、非盲孔层整体；对盲孔层整体、非盲孔层整体上的电路、孔进行进一步加工，接总体。

可选的，在层压属于盲孔层形成盲孔层整体的过程中，钻盲孔靶孔以确定盲孔的位置；对盲孔层整体上的电路、孔进行进一步加工时，按照所述靶孔确定的位置钻出盲孔。

可选的，在层压属于非盲孔层的内层形成非盲孔层整体的过程中，钻通孔靶孔以确定通孔的位置。

可选的，将所述盲孔层整体和非盲孔层整体调成相同的厚度一起层压后进一步包括：钻出通孔。

可选的，选择、调整成相同板厚的芯板设计所述盲孔层和非盲孔层。

从上面所述可以看出，本发明提供的不对称PCB电路板的制作方法，解决了对PCB板有板厚及阻抗要求、不能调整PCB结构、含有一组盲孔以上造成结构不对称的板件的翘板问题。同时，本发明所提供的不对称PCB电路板还能够提高板件的合格率，可以控制产品的质量使得孔铜、钻孔质量和板翘程度等达到客户的要求，从而板件的制作成本、交货期和板件质量都能够控制在客户要求的范围内。

附图说明

图1为本发明实施例的不对称PCB电路板结构示意图；

图2为本发明实施例的不对称PCB电路板的制作方法流程图示意图；

图3为本发明实施例的子步骤第一可选实施例的示意图；

图4为本发明实施例的子步骤第二可选实施例的示意图；

图5为本发明实施例的子步骤第三可选实施例的示意图；

图6为本发明实施例层压盲孔层的流程示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。

PCB板的内层包括铜箔层和设置于铜箔层之间、用于绝缘的芯板；芯板可以采用FR-4（环氧玻璃布层压板）等材料制作。一般而言，由于盲埋孔、通孔的存在，PCB板的内层是上下不对称的。由于PCB板不对称结构引起的板翘产生的主要原因为，不同结构的材料的热膨胀系数热应力不同，为解决这一问题，本发明将PCB板内层的不同层次分开加工。在对PCB板结构进行工程设计时，将PCB板内层设计分类成不同的层次；在按照设计的板件制作PCB板时，将PCB板内层的不同的层次分别进行加工形成相应的的层次整体；接着，将所述不同的层次整体放在一起加工层压形成成品PCB板，以达到最后一次层压时各整体结构对称的要求。每次层压时，由于PCB板的内层芯板各个方向受力一致，板件能够很好的保持平整而不生产翘曲，避免板件因为内层各层结构不同而导致层压后出现板翘。

本发明提供的制作方法可以适用于不同层数的PCB板。以下以6层板为例，对本发明的实施方式进行说明。

图1为本发明实施例的不对称PCB电路板结构示意图。作为一个实施例，采用六层PCB板为例对本发明的不对称PCB电路板的制作方法进行说明，芯板包括PP（聚丙烯Polypropylene）和FR-4。本实施例中的不对称PCB电路板包括两层FR-4和三层PP，其中每层FR-4和每层PP的两面都设有铜箔层，设图1中的上、下方向为上下方向，则本实施例中的PCB板从上到下的层次依次为：铜箔、FR-4、铜箔、PP、铜箔、PP、铜箔、FR-4、铜箔、PP、铜箔；从上到下的前三层铜箔上设置有盲孔，后三层铜箔上没有盲孔。其中PP和FR-4为绝缘芯板，起到绝缘作用。从而，前三层铜箔及其之间设置的相应绝缘芯板属于盲孔层，后三层铜箔及其直接按设置的相应绝缘芯板属于非盲孔层。

图2为本发明实施例不对称PCB电路板的制作方法流程图示意图。包括如下步骤。

准备步骤20：结构设计：设计PCB板内层各层所含的孔的类型，将PCB板内层分层，本实施例中分成盲孔层和非盲孔层。在其它实施例中，可以采用其它分类，例如，分成盲孔层和埋孔层；或，分成盲孔层、埋孔层、非盲埋孔层；或，分成埋孔层和非埋孔层。本实施例中，将PCB板设计成盲孔层和非盲孔层的层数相同板厚的板，且盲孔层和非盲孔层选择相同板厚的芯板，所有的PP层厚度相同；所有的FR-4层的厚度相同。所述盲孔层包括带有盲孔的内层铜箔及其之间相应的绝缘芯板，即，包括图1中从上到下的前三层铜箔和铜箔层之间的绝缘芯板。所述非盲孔层包括没有盲孔的内层铜箔及其之间的绝缘芯板，即，包括如图1中从上到下所示的后三层铜箔及铜箔之间相应的绝缘芯板。通过本步骤，设计出所述PCB内层的盲孔层电路和非盲孔层电路。在某些情况下，可以将PCB板设计成盲孔层、埋孔层和非盲埋孔层。

步骤21：按分层加工，即按照上述准备步骤20中设计的结构和分层进行加工。本实施例中，将属于盲孔层的PCB板内层和属于非盲孔层的PCB板内层分别进行层压，形成PCB板内层的盲孔层整体和非盲孔层整体。即，层压如图1中从上到下所示的前三层铜箔及其之间相应的绝缘芯板形成盲孔层整体，层压图1中从上到下所示的后三层铜箔及其之间相应的绝缘芯板形成非盲孔层整体。这里，层次整体即包括盲孔层整体和非盲孔整体。所述盲孔层整体包括了步骤20中设计的盲孔层，非盲孔层整体包括了步骤20中设计的非盲孔层。

步骤22：整体加工，即将PCB板内层所有层次一起层压，同时进一步加工电路等，形成成品PCB板。在本实施例中，将盲孔层整体、非盲孔层整体中间间隔一层PP，并层压形成成品PCB板。由于层压时所述盲孔层整体和非盲孔层整体的结构一致，层压时PCB板的内层受力一致，层压后无板翘。

在执行图2中所示步骤21时，可以将盲孔层和非盲孔层同时层压，也可以按照任意顺序依次盲孔层和非盲孔层。如果设计的时候，盲孔层和非盲孔层的层数相差很大，例如，盲孔层仅仅需要两层，而非盲孔层需要六层，则也能采用与上述步骤类似的方法，把PCB板内层层压成厚度相同的层次整体，即层压成一个盲孔层整体，三个非盲孔层整体，然后将所有的层次整体一起层压。

图3所示的子步骤第一可选实施例的示意图，步骤21包括了如下子步骤。

子步骤31：层压盲孔层，即将属于所述盲孔层的PCB板内层进行加工形成盲孔层整体。

子步骤32：层压非盲孔层，即将属于所述非盲孔层的PCB板内层进行加工形成非盲孔层整体。

子步骤31、子步骤32的具体操作方式可以根据生产的需要来进行调整，例如，本实施例中步骤31可采用如图6工序步骤：

步骤61：层压，按照准备步骤20对PCB板内层的分类，将属于盲孔层的PCB板内层放在一起层压，或将属于非盲孔层的PCB板内层放在一起层压。本实施例中将属于盲孔层的PCB内层进行层压，形成盲孔层整体，在盲孔层上钻出用于定位盲孔的盲孔靶孔。具体为：PCB板内层的盲孔层芯板下料，对所述盲孔层进行曝光，在曝光后的所述盲孔层按照图2中步骤20的设计进行蚀刻形成盲孔层电路，对所述盲孔层的蚀刻电路进行自动光学检测，在所述盲孔层钻盲孔靶孔以确定盲孔的孔心位置，黑/棕化，将所述盲孔层进行层压形成一个待加工的盲孔层整体。

步骤62：进一步加工。对所述待加工的盲孔层整体进一步加工，加工电路、钻盲孔并接总卡。将所述盲孔层整体的边框进行铣加工，去黑/棕化将外层表面需要做线路之间形成的棕黑化膜需要去除，按照步骤61中钻出的盲孔靶孔位置钻出盲孔，在所述盲孔层整体上进行单面沉铜加厚，堵孔，对电路进行打磨，在所述盲孔层整体上进行双面沉铜加厚，将所述盲孔层整体上加厚的沉铜外层使用菲林进行选择性曝光以形成所需要的线路图形，对所述盲孔层整体上加厚的沉铜外层进行检验，蚀刻去膜使得保护线路铜面的菲林去掉，对外层所述盲孔层整体上加厚的沉铜进行自动光学检测，将所述盲孔层整体接总卡。

本实施例中步骤32具体为：PCB板内层的非盲孔层芯板下料，将非盲孔层进行曝光，在所述非盲孔层进行蚀刻形成非盲孔层电路，对所述非盲孔层电路进行自动光学检测，在所述非盲孔层钻靶孔以确定非盲孔层整体层压时的铆钉孔的孔心位置，黑/棕化，将所述非盲孔层进层压形成所述非盲孔层整体，将所述非盲孔层整体的边框进行铣加工，去黑/棕化，对所述非盲孔层电路进行自动光学检测，将所述非盲孔层整体接总卡。

在其它实施例中，图2中所示的步骤21可以包括其它子步骤。如图4所述的子步骤第二可选实施例的示意图。步骤21包括了如下同步执行的子步骤。

子步骤41：层压非盲孔层，即将属于非盲孔层的PCB板内层进行加工形成非盲孔层整体。

子步骤42：层压盲孔层，即将属于盲孔层的PCB板内层进行加工形成盲孔层整体。

再如，图5所示的子步骤第三可选实施例的示意图。步骤21包括了同步执行的如下子步骤。

子步骤51：层压盲孔层，即将属于盲孔层的PCB内层进行加工形成盲孔层整体。

子步骤52：层压非盲孔层，即将属于非盲孔层的PCB内层进行加工形成非盲孔层整体。

步骤22中所包含的具体工序步骤在不同的实施例中可以不同。在本实施例中，步骤22包含下述工序。

在盲孔层整体上钻出盲孔层整体层压的铆钉孔，黑化使铜面形成保护性的黑化皮膜同时综化使铜面产生合适的表面粗糙度，将所述盲孔层整体和非盲孔层整体一起层压形成PCB板整体，将所述PCB板整体的边框进行铣加工，去黑/棕化，按照在非盲孔层整体上钻出的通孔靶孔和在盲孔层整体上钻出的通孔靶孔的位置分别钻出通孔，对所述PCB板整体进行沉铜加厚，对所述PCB板整体上加厚的沉铜外层进行曝光，对PCB板上曝光后的沉铜外层进行检验，镀铜锡，对PCB板整体进行去膜蚀刻，对去膜蚀刻后的PCB板进行外蚀检验，采用丝印的方式在电路上阻焊，将阻焊好的芯板置于高温炉中烘烤进行曝光阻焊，阻焊检验，阻焊后固化，根据实际需要在所述阻焊的焊接区域进行喷漆、沉金等表面处理，丝印固化油墨字符以方便后续插件时使用，对PCB板整体的外形进行加工，二钻（控深钻孔加工处定位孔及螺丝孔）形成成品PCB板，对成品PCB板进行测试，对成品PCB板进行成品检验，将成品PCB板包装入库。

上述仅仅是本实施例中对盲孔层整体和非盲孔层整体一起层压时采用的具体步骤。在其它实施例中，也可根据生产需要采用其它的步骤。此外，在其它实施例中，对PCB板进行结构设计的时候，可以根据具体设计需要的不同对PCB板的内层采取不同的分类方式。其它的分类方式也适用于上述加工方式。同时，上述方法也适用于4层、8层等其它层数的PCB板。

例如，可以将PCB板内层分为盲孔层、埋孔层和非盲埋孔层。在分类层压的时候，可以对盲孔层、埋孔层和非盲埋孔层按照任意排列、组合顺序进行层压，也可以同时对盲孔层、埋孔层和非盲埋孔层进行层压。

或者，可以将PCB板内层分为盲孔层和埋孔层。在分类层压的时候，可以先层压盲孔层，再层压埋孔层；或先层压埋孔层，再层压盲孔层；或盲孔层和埋孔层同时层压。

或者，可以将PCB板内层分为埋孔层和非埋孔层。在分类层压的时候，可以先层压埋孔层，再层压非埋孔层；或先层压非埋孔层，再层压埋孔层，或埋孔层和非埋孔层同时层压。

或者，如果需要将PCB板内层的盲孔层和非盲孔层设计成不同的层数，则可以优先将非盲孔层的层数设计成盲孔层的层数的倍数。例如，在结构设计时，将非盲孔层设计成盲孔层的两倍，这样PCB板的内层的层次包括盲孔层、第一非盲孔层、第二非盲孔层，再将盲孔层、第一非盲孔层、第二非盲孔层按照任意排列组合顺序进行层压。同样的，可以将盲孔层的层数设计成非盲孔层的层数的倍数。类似的，这种结构设计在PCB板内层包括盲孔层、埋孔层和非盲埋孔层，或盲孔层、埋孔层，或埋孔层和非埋孔层时，也可以采用上述层数不同的设计方式。

或者，可以将PCB板内层分为第一层次、第二层次、第三层次……具有相同种类孔的PCB内层属于同一层次。再对属于同一层次的PCB内层采用层压后钻孔的方式进行加工。

从上面所述可以看出，本发明采用将PCB板内层进行分类层压的方法，针对内层不对称的PCB板，层压时不会因为PCB板内层各层结构不同而导致受力不同进而致使成品PCB板出现翘板。解决了对PCB板有板厚及阻抗要求、不能调整PCB结构、含有一组盲孔以上造成结构不对称的板件的翘板问题。同时，本发明所提供的不对称PCB电路板还能够提高板件的合格率，可以控制产品的质量使得孔铜、钻孔质量和板翘程度等达到客户的要求，从而板件的制作成本、交货期和板件质量都能够控制在客户要求的范围内。

所属领域的普通技术人员应当理解：以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种不对称PCB电路板的制作方法，包括不对称带孔PCB电路板的制作方法，其特征在于，步骤如下：

根据PCB板内层各层中孔的类型将PCB板内层分类成盲孔层和非盲孔层；

分别对所述盲孔层和非盲孔层进行层压形成相应的盲孔层整体和非盲孔层整体；

将所述盲孔层整体和非盲孔层整体一起层压。

2.根据权利要求1所述的不对称PCB电路板的制作方法，其特征在于，其特征在于，将所述盲孔层和非盲孔层进行层压过程中，包括如下步骤：

分别层压属于盲孔层、非盲孔层的内层形成盲孔层整体、非盲孔层整体；

对盲孔层整体、非盲孔层整体上的电路、孔进行进一步加工，接总体。

3.根据权利要求2所述的不对称PCB电路板的制作方法，其特征在于，在层压属于盲孔层形成盲孔层整体的过程中，钻盲孔靶孔以确定盲孔的位置；对盲孔层整体上的电路、孔进行进一步加工时，按照所述靶孔确定的位置钻出盲孔。

4.根据权利要求2所述的不对称PCB电路板的制作方法，其特征在于，在层压属于非盲孔层的内层形成非盲孔层整体的过程中，钻通孔靶孔以确定通孔的位置。

5.根据权利要求1所述的不对称PCB电路板的制作方法，其特征在于，将所述盲孔层整体和非盲孔层整体一起层压后进一步包括：钻出通孔。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的不对称PCB电路板的制作方法，其特征在于，选择相同板厚的芯板设计所述盲孔层和非盲孔层。