CN103118485B - 一种测试耐电化学迁移性能的印制电路板及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种测试耐电化学迁移性能的印制电路板，该印制电路板上设有anti‑CAF（耐导电阳离子迁移）性能测试图形，anti‑CAF性能测试图形包括若干两两相隔的槽型孔。通过于anti‑CAF性能测试图形上开设有两两相隔的槽型孔以代替目前开设的钻孔，其中，槽型孔的开设较钻孔的开设对材料本身造成的损伤小，即为槽型孔加工时可较好地避免损伤印制电路板的玻纤布，故，当进行去污清洗时，其不会像钻孔那样极易形成较大的晕圈，并因玻纤布的损伤而产生严重的毛细作用，从而使到有效的孔间距变长，进一步提升印制电路板的anti‑CAF能力。本案还提供一种测试耐电化学迁移性能的印制电路板的制作方法。

Description

一种测试耐电化学迁移性能的印制电路板及其制作方法

技术领域

本发明涉及印制电路板领域，特别是涉及一种测试耐电化学迁移性能的印制电路板及其制作方法。

背景技术

CAF，即导电阳离子迁移，是指印制线路板内部在电场作用下跨越非金属基材而迁移传输的导电性金属盐构成的电化学迁移。它通常发生在印制线路板基材中沿玻璃纤维到树脂的介面上,从而导致两个相邻的导体之间绝缘性能下降甚至造成短路,是印制线路板产生电气故障的一个重大而且具有潜在危险的根源。此过程是阳极的铜电离成铜离子并顺着玻璃纤维与树脂的介面形成一导电的纤维，此导电纤维不断增长，当到达阴极时导致绝缘电阻快速下降，这就是所谓的导电离子迁移。为了应对CAF，企业在设计覆铜印制电路板中，都会对覆铜印制电路板的选材及排板结构进行考虑。另外，根据东莞生益电子有限公司的陈正清所发表的《Anti-CAF印制电路板的加工工艺研究》一文，在制作Anti-CAF覆铜印制电路板中也得加以控制各个工序，例如：1.对于Anti-CAF覆铜印制电路板的内层芯板黑化时尽量放置在黑化缸后的DI水洗缸换缸之后进行；2.控制好压板时高温段的固化温度及固化时间；3.需优化钻孔和Desmear参数以及采用合适的旧钻头。只是，目前普遍于印制电路板的CAF测试图形上都开设有钻孔，但是，这不但无法反映材料本身的Anti-CAF能力，而且采用钻孔加工，无法避免钻头于钻孔时对玻纤布的撕裂，以致进行Desmear时撕裂的玻纤布出现严重的毛细作用，继而导致严重的电化学迁移。而为了应对钻孔所造成的问题，如公开号CN20235393 1U的中国专利，公开了一种耐电化学迁移的电路板结构，该案中的电路板结构采用一种隔离布孔的结构，而且在PCB布线过程中，将孔边距小于100μm的相邻容易发生CAF问题的孔，电镀后在两个相邻孔中心距位置上开出一条槽，宽度为50μm，长度为两个相邻孔的最大直径，而由于细槽的开设，在两个孔之间犹如形成隔离墙，故而避免CAF通道的形成。虽然该细槽的开设可避免CAF通道的形成，但是，另外再开设细槽，不但增加了企业的加工成本，而且所开设的位置不利于加工，无形中加大了加工难度。

因此，有必要提供一种技术手段以解决上述缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提出一种测试耐电化学迁移性能的印制电路板及其制作方法，以解决当前印制电路板上的anti-CAF性能测试图形上的钻孔较易影响材料本身的anti-CAF能力的问题。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种测试耐电化学迁移性能的印制电路板，所述印制电路板上设有anti-CAF性能测试图形，所述anti-CAF性能测试图形包括若干两两相隔的槽型孔。

作为进一步的优选方案，所述槽型孔为具有至少一对对边平行的结构的槽型孔，即，该槽型孔可选择地为平行四边形结构、长条形结构等，以利于开孔时降低对玻纤布的损伤。

优选地，所述槽型孔为矩形槽型孔，而设置为矩形槽型孔不但既可得到预期的技术效果，还便于加工；

优选地，相邻所述槽型孔之间的边距为0.1～1.0mm，通过该边距的设置，可以合理优化地保证相邻槽型孔之间的anti-CAF能力。

一种测试耐电化学迁移性能的印制电路板的制作方法，包括内层加工的工艺、钻孔加工的工艺、去钻污的工艺、外层加工的工艺，所述的孔加工的工艺包括如下步骤：

a、选取尚未在其anti-CAF性能测试图形上开设有孔的印制电路板；

b、将该印制电路板置于开孔装置上，并设置该开孔装置与所述anti-CAF性能测试图形之间的预加工位置；

c、利用开孔装置在所述anti-CAF性能测试图形上开设槽型孔，并且保证相邻所述槽型孔之间的边距。

作为进一步的优选方案，所述槽型孔为具有至少一对对边平行的结构的槽型孔，即，该槽型孔可选择地为平行四边形结构、长条形结构等，以利于开孔时降低对玻纤布的损伤。

优选地，所述槽型孔为矩形槽型孔，而设置为矩形槽型孔不但既可得到预期的技术效果，还便于加工；

优选地，相邻所述槽型孔之间的边距为0.1～1.0mm，通过该边距的设置，可以合理优化地保证相邻槽型孔之间的anti-CAF能力。

作为进一步的优选方案，所述开孔装置为锣板装置或激光切割装置，而采用锣板装置或激光切割装置开设，其主要为了保证槽型孔的精细开设，而且采用锣板装置或激光切割装置为惯常的精细加工。

作为进一步的优选方案，所述的去钻污工艺为通过高压水洗清洗或等离子清洗去除所述槽型孔的孔壁钻污；由于加工后的槽型孔容易积聚有玻纤粉或树脂粉，对印刷电路板的anti-CAF性能造成一定影响，为此，需要进行清洗工序，若采用传统的去钻污工艺，即为desmear清洗方式，其主要通过化学胶水咬蚀除胶去污，尽管其清洗操作方便快捷，但会对印刷电路板的开孔结构造成影响，继而对anti-CAF性能造成一定影响，为此，采用高压水洗清洗或等离子清洗以对槽型孔进行去污操作，既有效地达到去污效果，还能避免对anti-CAF性能造成影响。

本发明的有益效果为：通过于anti-CAF性能测试图形上开设有两两相隔的槽型孔以代替目前开设的钻孔，其中，槽型孔的开设较钻孔的开设对材料本身造成的损伤小，即为槽型孔加工时可较好地避免损伤印制电路板的玻纤布，故，当进行去污清洗时，其不会像钻孔那样极易形成较大的晕圈，并因玻纤布的损伤而产生严重的毛细作用，从而使到有效的孔间距变长，进一步提升印制电路板的anti-CAF能力。

附图说明

图1是现有技术的测试耐电化学迁移性能的印制电路板的结构示意图；

图2是本发明的测试耐电化学迁移性能的印制电路板的结构示意图。

图中：

10、现有技术的测试耐电化学迁移性能的印制电路板；11、普通的anti-CAF性能测试图形；12、钻孔；20、本发明的测试耐电化学迁移性能的印制电路板；21、本发明的anti-CAF性能测试图形；22、槽型孔。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

请参阅图1所示，现有技术的测试耐电化学迁移性能的印制电路板10设有普通的anti-CAF性能测试图形11，而该anti-CAF性能测试图形11上开设有若干两两相隔的钻孔12，该钻孔12普遍通过机械钻孔工序所钻取。可是，当进行机械钻孔工序时，若钻头的摇摆度不稳定或加工参数设置不当，容易致钻孔内部的玻纤布出现较大撕裂，以致进行去污清洗时，普遍采用Desmear清洗方式，其会产生严重的毛细作用，从而产生剧烈的电化学迁移，并由此致使其有效的孔间距变短，大大影响其anti-CAF性能。其中，毛细作用，可称呼为wicking，即为灯芯效应，可以简单定义为质地疏松的灯芯或烛心，对油液会发生抽吸的毛细现象。现有技术的印制电路板10经过开设钻孔21后，其玻璃纤维切断处常呈松疏状，能吸入PTH的各种槽液，以致造成一小段化学铜层存留在其中，从而影响其anti-CAF性能。

请参阅图2所示，本发明提供一种测试耐电化学迁移性能的印制电路板20，该印制电路板20上设有anti-CAF性能测试图形21，anti-CAF性能测试图形21包括若干两两相隔的槽型孔22。通过在anti-CAF性能测试图形21上开设有两两相隔的槽型孔22以代替目前开设的钻孔12，其中，槽型孔22的开设较钻孔12的开设对材料本身造成的损伤小，即为槽型孔22加工时可较好地避免损伤印制电路板20的玻纤布，故，当进行去污清洗时，其不会像钻孔那样极易形成较大的晕圈，并因玻纤布的损伤而产生严重的毛细作用，从而使到有效的孔间距变长，进一步提升印制电路板20的anti-CAF能力。

其中，印制电路板20的基材为覆铜板，覆铜板包括两层或两层以上粘结片及覆布于粘结片上的铜箔，具体地，粘结片主要基材有纤维纸、玻纤纸及玻纤布，而本案中的粘结片的基材为玻纤布，更具体地，该粘结片包括玻纤布及涂布于玻纤布上的树脂。本案中的树脂根据性能及价格比采用环氧树脂，但本案的实施不以此为限。

具体地，槽型孔22为具有至少一对对边平行的结构的槽型孔，即，该槽型孔22可选择地为平行四边形结构、长条形结构等，以利于开孔时降低对玻纤布的损伤。优选地，槽型孔22为矩形槽型孔，而矩形槽型孔不但既可得到预期的技术效果，还便于加工。

另外，相邻槽型孔22之间的边距为0.1～1.0mm，通过该边距的设置，可以合理优化地保证相邻槽型孔22之间的anti-CAF能力。

本发明还提供一种测试耐电化学迁移性能的印制电路板的制作方法，包括内层加工的工艺、钻孔加工的工艺、去钻污的工艺、外层加工的工艺，其中，该钻孔加工的工艺包括如下步骤：

a、选取尚未在其anti-CAF性能测试图形21上开设有孔的印制电路板20；

b、将该印制电路板20置于开孔装置上，并设置该开孔装置与所述anti-CAF性能测试图形21之间的预加工位置；

c、利用开孔装置在所述anti-CAF性能测试图形21上开设槽型孔22，并且保证相邻所述槽型孔22之间的边距。

具体地，槽型孔22为具有至少一对对边平行的结构的槽型孔，即，该槽型孔22可选择地为平行四边形结构、长条形结构等，以利于开孔时降低对玻纤布的损伤。优选地，槽型孔22为矩形槽型孔。进一步地，相邻槽型孔22之间的边距为0.1～1.0mm。

较佳地，开孔装置为锣板装置或激光切割装置。采用锣板装置或激光切割装置，其主要为了保证槽型孔22的精细开设，而且采用锣板装置或激光切割装置为惯常的精细加工。其中，锣板就是用锣机在线路板上按照事先编好的程序通过铣刀锣出规定的拼板图形，在加工anti-CAF性能测试图形21的槽型孔22时，可以依据程序在锣板上锣出各种形状拼板图形，并且也可几块板重叠同时加工，而通过锣板加工后的槽型孔22，其成型尺寸精度高且界面光滑。而采用激光切割装置加工，即利用激光的高亮度、高方向性、高单色性及高相干性对anti-CAF性能测试图形21进行槽型孔22的加工，其加工出来的槽型孔22不但精细，加工速度快，而且不会产生机械变形，同时也可避免切削力作用，还有，不会对非加工部位产生影响。

另外，本案的去钻污工艺为通过高压水洗清洗或等离子清洗去除槽型孔22的孔壁钻污。由于加工后的槽型孔22容易积聚有玻纤粉或树脂粉，对印刷电路板20的anti-CAF性能造成一定影响，为此，需要进行清洗工序。对于传统的去钻污工艺，即为desmear清洗方式，其主要通过化学胶水咬蚀除胶去污，尽管其清洗操作方便快捷，但会对印刷电路板20的开孔结构造成影响，继而对anti-CAF性能造成一定影响，为此，本案采用高压水洗清洗或等离子清洗以对槽型孔22进行去污操作，但本案的实施不以此为限。其中，采用高压水水洗去污，具体为，借由高压水流清洗机产生高压水对槽型孔22进行清洗，而高压水流清洗机内置有高纯去离子水生成系统，较好地实现水基清洗。其中，水基清洗原理即是用高纯去离子水来清洗印制电路板20，另外，其清洗过程都要经过表面润湿、活化溶解、乳化作用、皂化作用等，并通过施加不同方向的机械力将污染物从印制电路板20表面剥离下来，然后用高纯去离子水漂洗，最后烘干，因此，槽型孔22采用高压水水洗去污，除了可较好地达到去污效果，还能较好地避免孔内产生晕圈及毛细作用。而等离子清洗的原理为：给一组电极施以射频电压（频率约为几十兆赫兹），电极之间形成高频交变电场，区域内气体在交变电场的激荡下，形成等离子体，活性等离子对被清洗物进行物理轰击与化学反应双重作用，使被清洗物表面物质变成粒子和气态物质，经过抽真空排出，而达到清洗目的。采用等离子清洗去污，除了能将开孔后残留的脏污有效去除，还能较好地避免印刷电路板20产生毛细作用，另外，等离子清洗还能改善印刷电路板20的洁净度、亲水性、斥水性、粘结性、标刻性、润滑性、耐磨性等。

以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种测试耐电化学迁移性能的印制电路板，所述印制电路板上设有anti-CAF性能测试图形，其特征在于，所述anti-CAF性能测试图形包括若干两两相隔的槽型孔，所述槽型孔为具有至少一对对边平行的结构的槽型孔，相邻所述槽型孔之间的边距为0.1～1.0mm。

2.根据权利要求1所述的测试耐电化学迁移性能的印制电路板，其特征在于，所述槽型孔为矩形槽型孔。

3.一种测试耐电化学迁移性能的印制电路板的制作方法，包括内层加工的工艺、孔加工的工艺、去钻污的工艺、外层加工的工艺，其特征在于，所述的孔加工的工艺包括如下步骤：

a、选取尚未在其anti-CAF性能测试图形上开设有孔的印制电路板；

b、将该印制电路板置于开孔装置上，并设置该开孔装置与所述anti-CAF性能测试图形之间的预加工位置；

c、利用开孔装置在所述anti-CAF性能测试图形上开设槽型孔，并且保证相邻所述槽型孔之间的边距为0.1～1.0mm。

4.根据权利要求3所述的测试耐电化学迁移性能的印制电路板的制作方法，其特征在于，所述槽型孔为具有至少一对对边平行的结构的槽型孔。

5.根据权利要求4所述的测试耐电化学迁移性能的印制电路板的制作方法，其特征在于，所述槽型孔为矩形槽型孔。

6.根据权利要求3所述的测试耐电化学迁移性能的印制电路板的制作方法，其特征在于，所述开孔装置为锣板装置或激光切割装置。

7.根据权利要求3所述的测试耐电化学迁移性能的印制电路板的制作方法，其特征在于，所述的去钻污工艺为通过高压水洗清洗或等离子清洗去除所述槽型孔的孔壁钻污。