CN104284510A - 一种焊接面压合半固化片的pcb及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电路板生产技术领域，具体为一种焊接面压合半固化片的PCB及其制作方法，PCB主要由元件面、第一半固化片、内层板、第一半固化片、焊接面依次压合为一体构成的基础板以及与焊接面压合的第二半固化片组成。制作时先在第一铜箔上制作焊接面线路，压合第二半固化片后再在第二铜箔上制作元件面线路。本发明的PCB通过在焊接面上压合流动性低的第二半固化片，使金属化通孔于焊接面的一端被封住，呈半封孔状态，而金属化通孔于元件面的另一端则可正常插接元器件。同时，即使焊接元器件时有锡膏沿孔往下流，由于第二半固化片的阻挡，锡膏不会与金属散热片接触，从而可避免因锡膏造成的孔间短路。

Description

一种焊接面压合半固化片的PCB及其制作方法

技术领域

本发明涉及电路板生产技术领域，尤其涉及一种焊接面压合半固化片的PCB及其制作方法。

背景技术

PCB是电子元器件的支撑体，电气连接的载体，是电子工业的重要部件之一，应用于几乎每种电子设备中，小到电子手表、计算器，大到计算机、通讯电子设备、军用武器系统等。在实际应用时还需将一定的元器件贴装在PCB上。然而，目前PCB上贴装的集成芯片工作时发热量较大，为了保护芯片，需在芯片的散热面安设金属散热片，如果在PCB上不采用绝缘处理，如此大的金属散热片附在线路板表面必定会导致线路板孔间的短路。而如果采用防焊油墨进行绝缘处理，则存在以下两个问题：1、当所有过孔以防焊油墨封孔时，由于恶劣的使用环境及长时间不断的发生冷热骤变，这些孔位的阻焊层会很容易发生分层起泡，最终导致阻焊层的脱落；并且需在插件孔上焊接元器件，若防焊油墨将孔全封住则无法插接元器件；2、若防焊油墨仅单面盖孔或双面开窗不封孔，在插接孔上焊接元器件时，锡膏会通过插接孔流到下表面，容易发生锡膏与散热片接触，引起孔间的短路。

发明内容

本发明针对现有的PCB以阻焊层为绝缘层来阻隔金属散热片与金属化孔及锡膏的接触，存在容易出现短路等问题，提供一种通过在PCB的焊接面压合半固化片，防止因金属散热片而导致孔间短路及防止锡膏与金属散热片接触导致短路的PCB及其制作方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种焊接面压合半固化片的PCB，包括焊接面、内层板和元件面，所述焊接面、内层板和元件面通过第一半固化片依次压合在一起，构成基础板；所述基础板上的焊接面与第二半固化片压合在一起，所述基础板上设有金属化通孔，所述第二半固化片填塞金属化通孔位于焊接面的一端。

所述第二半固化片的流动度为1-20％。

以上所述焊接面压合半固化片的PCB的制作方法，包括以下步骤：

S1、第一铜箔、内层板和第二铜箔通过第一半固化片依次压合为一体，得多层板；然后在多层板上制作金属化通孔，并在多层板的第一铜箔上制作焊接面线路，形成焊接面。

S2、多层板、第二半固化片和第三铜箔依次压合为一体，所述多层板上的焊接面与第二半固化片相贴合。优选的，将第三铜箔的光面与第三半固化片相贴合。

压合过程中，将温度控制为：用40min的时间使温度由140℃升温至185℃，然后保温100min，接着用40min将温度降至60℃。

压合过程中，将压力控制为：首先保持140psi的压力40min，然后用50min将压力升至500psi并保压50min，接着用40min将压力降压至200psi。

S3、在第二铜箔上制作元件面线路，形成元件面；并将第三铜箔除去使第二半固化片裸露出来，得绝缘多层板。

S4、在元件面上制作阻焊层及进行表面处理，然后在绝缘多层板上钻通孔，得PCB。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的PCB通过在焊接面上压合流动性低的第二半固化片，使金属化通孔于焊接面的一端被封住，呈半封孔状态，而金属化通孔于元件面的另一端则可正常插接元器件。同时，即使焊接元器件时有锡膏沿孔往下流，由于第二半固化片的阻挡，锡膏不会与金属散热片接触，从而可避免因锡膏造成的孔间短路。焊接面被第二半固化片完全覆盖，可解决因散热片与板上的金属化孔接触而造成的短路问题，保证产品的电气性能。另外，第二半固化片可防止氧气与焊接面上的铜接触而发生氧化反应，延长产品的使用寿命，并且可更好的防止焊接面被刮花。第二半固化片与多层板压合过程中，通过控制压合的温度和压力，可使第二半固化片紧密压合在焊接面上并使第二半固化片仅将板上的通孔半封孔。压合第二半固化片后再在第一铜箔上制作元件面线路，可使元件面线路不受压合的影响，保障线路的品质。此外，将第三铜箔的光面与第二半固化片压合在一起，可降低第三铜箔与第二半固化片的结合力，利于后续将第三铜箔除去。

附图说明

图1为本发明实施例1的PCB的结构示意图。

具体实施方式

为了更充分理解本发明的技术内容，下面结合具体实施例对本发明的技术方案作进一步介绍和说明。

实施例1

参照图1，本实施例提供的一种焊接面压合半固化片的PCB(四层)，包括焊接面、内层板、元件面、第一半固化片和第二半固化片。焊接面、内层板和元件面通过第一半固化片依次压合在一起，构成具有四层线路的基础板，同时基础板上的焊接面还与第二半固化片压合在一起。基础板上设有非金属化通孔和金属化通孔，第二半固化片将金属化通孔位于焊接面的一端封住，使金属化通孔呈半封孔状态。

该PCB的制作方法如下：

(1)根据现有技术的电路板生产过程，对电路板原料进行开料得到双面覆铜的基板，然后对基板进行内层图形转移及蚀刻等，在基板上形成内层线路，得到具有两层线路的内层板。内层板先经过压合前处理，然后通过第一半固化片将内层板与第一铜箔和第二铜箔压合为一体，形成多层板。所形成的多层板的叠合顺序依次为第一铜箔、第一半固化片、内层板、第一半固化片、第二铜箔。所述的第一半固化片的流动度为40％。

(2)根据现有的钻孔技术，在多层板上钻孔，钻出用于制作成金属化通孔和金属化盲孔的孔。(在此步骤中，先不制作PCB上的非金属化通孔。)然后依次通过沉铜和全板电镀，使孔金属化，制得金属化通孔和金属化盲孔。

接着，根据现有的外层线路的制作技术，采用负片蚀刻工艺，在多层板上的第一铜箔上依次经过贴膜→曝光→显影→外层蚀刻→退膜，制作焊接面线路，从而使第一铜箔转化为焊接面。在贴膜工序中，也同时在第二铜箔上贴膜，并对第二铜箔面进行单面全板面曝光，使显影后干膜仍完全覆盖第二铜箔，从而使蚀刻过程中第二铜箔被干膜完全保护起来，不被蚀刻，保持第二铜箔完好。

(3)将多层板、第二半固化片、第三铜箔压合在一起，且第二半固化片的一面与多层板上的焊接面相贴合，第二半固化片的另一面与第三铜箔的光面相贴合。所述的第二半固化片的流动度为20％。

先对多层板进行棕化处理，然后使用硅胶垫进行压合排板，排板顺序为：硅胶垫-离型膜-多层板-第二半固化片-第三铜箔-硅胶垫。

压合过程中，温度和时间的控制如下(a、b、c、d四个过程)：

a、在40min内，压合的温度由140℃升温至185℃，同时保持压力为140psi；

b、在50min内，保持温度185℃不变，同时将压力由140psi升至500psi；

c、在50min内，保持温度185℃不变，同时保持压力500psi不变；

d、在40min内，将温度由185℃降温至60℃，并将压力由500psi降至200psi。

接着泄压，完成压合。

进行微切片分析，以测量第二半固化片进入金属化通孔的深度。经微切片分析可知，第二半固化片进入金属化通孔的深度为孔深的31％。

压合后，部分第二半固化片流入位于焊接面上的孔口内，使金属化通孔和金属化盲孔位于焊接面的一端被填塞，呈半封孔状态。

在焊接面压合第二半固化片的过程中，第二半固化片的胶粉可能会散落到第二铜箔上，使压合后在第二铜箔上形成流胶。为不影响后续对第二铜箔的加工，根据现有的化学除胶方法对多层板进行除流胶处理。

(4)根据现有的外层线路的制作技术，采用负片酸性蚀刻工艺，在多层板上的第二铜箔上依次经过贴膜→曝光→显影→外层蚀刻→退膜，制作元件面线路，从而使第二铜箔转化为元件面。在进行外层蚀刻时，一并将第三铜箔也蚀刻掉，使第二半固化片完全裸露出来。制得绝缘多层板。

绝缘多层板中的元件面、第一半固化片、内层板、第一半固化片、焊接面构成基础板。

(5)在绝缘多层板的元件面上制作阻焊层并丝印字符，然后在元件面进行沉镍金处理。进行沉镍金表面处理后，在板上钻通孔，制得PCB。

然后锣外型、电测试并终检后，即可包装出货。

根据该实施例的制作方法，制作100张PCB，均在步骤(3)后进行微切片分析，以测量第二半固化片进入金属化通孔的深度。经微切片分析可知，所有的金属化通孔，第二半固化片的填塞程度均在孔深的30-32％。

实施例2

本实施例提供的一种焊接面压合半固化片的PCB(四层)，该PCB与实施例1的PCB结构相同，制作方法也基本相同，不同之处在于：步骤(3)中选用流动度为1％的第二半固化片。

根据该实施例的制作方法，制作100张PCB，均在步骤(3)后进行微切片分析，以测量第二半固化片进入金属化通孔的深度。经微切片分析可知，所有的金属化通孔，第二半固化片的填塞程度均在孔深的5-8％。

在其它实施方案中，第一半固化片的选用可参考一般的PCB生产制作中所用的半固化片，如选用流动度为31-45％的半固化片；第二半固化片则还可选用流动度为1-20％的半固化片。

在其它实施方案中，基础板上还可根据实际设计需要设置其它类型的过孔；并且基础板中的内层板可以是具有更多层线路的内层板，即所制得的PCB可以是具有更多层的板，如六层板，八层板、十层板等。

比较例

本比较例提供的一种焊接面压合半固化片的PCB(四层)，该PCB与实施例1的PCB结构相同，制作方法也基本相同，不同之处在于：步骤(3)中选用流动度为35％的第二半固化片。

根据该实施例的制作方法，制作100张PCB，均在步骤(3)后进行微切片分析，以测量第二半固化片进入金属化通孔的深度。经微切片分析可知，所有的金属化通孔，第二半固化片的填塞程度均在孔深的80-100％。

以上所述仅以实施例来进一步说明本发明的技术内容，以便于读者更容易理解，但不代表本发明的实施方式仅限于此，任何依本发明所做的技术延伸或再创造，均受本发明的保护。

Claims (6)

1.一种焊接面压合半固化片的PCB，包括焊接面、内层板和元件面，所述焊接面、内层板和元件面通过第一半固化片依次压合在一起，构成基础板；其特征在于，所述基础板上的焊接面与第二半固化片压合在一起，所述基础板上设有金属化通孔和非金属化通孔，所述第二半固化片填塞金属化通孔位于焊接面的一端。

2.根据权利要求1所述一种焊接面压合半固化片的PCB，其特征在于，所述第二半固化片的流动度为1-20％。

3.一种如权利要求1所述焊接面压合半固化片的PCB的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、第一铜箔、内层板和第二铜箔通过第一半固化片依次压合为一体，得多层板；然后在多层板上制作金属化通孔，并在多层板的第一铜箔上制作焊接面线路，形成焊接面；

S2、多层板、第二半固化片和第三铜箔依次压合为一体，所述多层板上的焊接面与第二半固化片相贴合；

S3、在第二铜箔上制作元件面线路，形成元件面；并将第三铜箔除去使第二半固化片裸露出来，得绝缘多层板；

S4、在绝缘多层板的元件面上制作阻焊层及进行表面处理，然后在绝缘多层板上钻通孔，得PCB。

4.根据权利要求3所述焊接面压合半固化片的PCB的制作方法，其特征在于，步骤S2中将多层板、第二半固化片和第三铜箔压合为一体时，温度控制为：用40min的时间使温度由140℃升温至185℃，然后保温100min，接着用40min将温度降至60℃。

5.根据权利要求4所述焊接面压合半固化片的PCB的制作方法，其特征在于，步骤S2中将多层板、第二半固化片和第三铜箔压合为一体时，压力控制为：首先保持140psi的压力40min，然后用50min将压力升至500psi并保压50min，接着用40min将压力降压至200psi。

6.根据权利要求5所述焊接面压合半固化片的PCB的制作方法，其特征在于，步骤S2中，所述第三铜箔的光面与第三半固化片相贴合。