CN105555037A - 一种微孔结构pcb板制作工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及电路板生产加工技术领域，具体涉及一种微孔结构PCB板制作工艺，包括如下步骤：(1)开料；(2)钻定位孔：将按要求切割的基板放置在钻孔机上钻孔；(3)印阻焊油墨：将电路模印版与步骤(2)得到的基板紧密贴合，一起放入真空镀膜机内进行金属电路层电镀；(4)线路布置；(5)对阻焊进行固化；(6)再进行二次钻孔工艺；(7)对二次钻孔后的基板进行钻孔蚀刻工艺；(8)退阻焊油墨；(9)进行电金工艺；(10)成型，本发明实现超高精度同心环的PCB加工，以此为基础制作的厚GEM产品具有增益高、增益稳定性好，能量分辨好等特点，可在多种混和气体中工作，完全能满足客户的特种需求。

Description

一种微孔结构PCB板制作工艺
技术领域
本发明涉及电路板生产加工技术领域，具体涉及一种微孔结构PCB板制作工艺。
背景技术
印刷线路板(PCB)几乎应用于我们能见到的所有的电子设备中，小到电子手表、计算器、通用电脑，大到计算机、电子通讯设备、军用武器系统等，只要有集成电路等电子元器件，它们之间的电气互连都要用到PCB。印刷线路板是通过在绝缘基材上设置电子元器件之间电气连接的导电图形而形成，其制造工艺较为复杂。为了提高印刷线路板的导电性、可焊接性和抗氧化性，在要求较高的印刷线路板上都要在其导电图形的铜箔表面镀镍和金。
在高能物理及核物理研究方面，会使用到一种微孔结构的特殊PCB板，其加工特点是密集孔阵列设计，常规孔数多达10～50万孔,由于微孔结构的存在，当在上下两平面电极加上一定电压差时，就能够在孔内形成很强的电场；当微孔结构在特定的工作气体中时，如果孔周围出现电离电子，则就能够在孔内工作气体发生电子雪崩倍增过程，从而实现信号的放大和物理过程的探测,此类特殊的探测器在国内简称厚GEM(即厚型气体电子倍增器),主要应用于高能物理实验，紫外、X线、带电粒子及中子探测等领域，其工艺难点主要在于同心环的制作(要求同心偏差小于5mm)，如采用常规工艺加工，则面临极大的工艺瓶颈，常因钻孔及线路对位偏差而使得良率低下，无法达到预期的增益效果。
发明内容
针对以上问题，本发明提供了一种微孔结构PCB板制作工艺，实现超高精度同心环的PCB加工，以此为基础制作的厚GEM产品具有增益高、增益稳定性好，能量分辨好等特点，完全达到国际先进水平，为国产厚GEM的工业化生产奠定了良好基础，可以有效解决技术背景中的问题。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：一种微孔结构PCB板制作工艺，包括如下步骤：
(1)开料：将PCB基板放置于开料台上固定，按预制要求进行切割；
(2)钻定位孔：将按要求切割的基板放置在钻孔机上钻孔；
(3)印阻焊油墨：将电路模印版与步骤(2)得到的基板紧密贴合，一起放入真空镀膜机内进行金属电路层电镀；
(4)线路布置；
(5)对阻焊进行固化；
(6)再进行二次钻孔工艺；
(7)对二次钻孔后的基板进行钻孔蚀刻工艺；
(8)退阻焊油墨；
(9)进行电金工艺；
(10)成型。
进一步地，所述步骤(2)钻孔之前，对基板先覆上一层抗蚀层。
进一步地，所述步骤(2)钻孔工艺之前先对基板表面进行清洁工艺。
进一步地，所述步骤(9)电金工艺采用电镀镍金的方式。
进一步地，所述步骤(2)电金工艺后对其进行烘干，控制温度在60-80℃。
进一步地，在对阻焊进行固化之前，还包括步骤：
检查所述基板是否渗油，若所述基板渗油，则对所述基板进行酸洗，并重新印阻焊油墨和布置线路。
进一步地，所述步骤(7)蚀刻的方式为对基板表面未被干膜覆盖的铜箔采用酸性蚀刻液体进行蚀刻。
进一步地，所述酸性蚀刻液体为3％-5％的盐酸。
进一步地，所述步骤(7)蚀刻后采用市水进行清洗，然后采用去离子水进行清洗，市水的更换频次为2小时/次，滴水频次为10秒/滴，去离子水的更换频次为4小时/次，滴水频次为10秒/滴，所述去离子水洗的时间不超过10分钟。
进一步地，所述步骤(8)退阻焊油墨工艺在80-90℃下完成。
本发明的有益效果：
本发明实现超高精度同心环的PCB加工，以此为基础制作的厚GEM产品具有增益高、增益稳定性好，能量分辨好等特点，可在多种混和气体中工作，完全能满足客户的特种需求，完全达到国际先进水平，为国产厚GEM的工业化生产奠定了良好基础。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例：
一种微孔结构PCB板制作工艺，包括如下步骤：
(1)开料：将PCB基板放置于开料台上固定，按预制要求进行切割；
(2)钻定位孔：将按要求切割的基板放置在钻孔机上钻孔；
(3)印阻焊油墨：将电路模印版与步骤(2)得到的基板紧密贴合，一起放入真空镀膜机内进行金属电路层电镀；
(4)线路布置；
(5)对阻焊进行固化；
(6)再进行二次钻孔工艺；
(7)对二次钻孔后的基板进行钻孔蚀刻工艺；
(8)退阻焊油墨；
(9)进行电金工艺；
(10)成型。
其中，所述步骤(2)钻孔之前，对基板先覆上一层抗蚀层。
其中，所述步骤(2)钻孔工艺之前先对基板表面进行清洁工艺。
其中，其中，所述步骤(9)电金工艺采用电镀镍金的方式。
其中，所述步骤(2)电金工艺后对其进行烘干，控制温度在60-80℃。
其中，在对阻焊进行固化之前，还包括步骤：
检查所述基板是否渗油，若所述基板渗油，则对所述基板进行酸洗，并重新印阻焊油墨和布置线路。
其中，所述步骤(7)蚀刻的方式为对基板表面未被干膜覆盖的铜箔采用酸性蚀刻液体进行蚀刻。
其中，所述酸性蚀刻液体为3％-5％的盐酸。
其中，所述步骤(7)蚀刻后采用市水进行清洗，然后采用去离子水进行清洗，市水的更换频次为2小时/次，滴水频次为10秒/滴，去离子水的更换频次为4小时/次，滴水频次为10秒/滴，所述去离子水洗的时间不超过10分钟。
其中，所述步骤(8)退阻焊油墨工艺在80-90℃下完成。
本发明中，基本加工信息：
基板：双面板；
介质厚度：0.25mm；
铜厚：34.3mm；
孔密度：孔径0.25mm，孔中心距0.6mm；
表面处理：镀金；
绝缘环宽度：(80～100)mm；
同心度偏差：±5mm。
本发明中钻孔工序是形成厚GEM微孔结构最重要的环节。钻孔工艺有两个要求：孔精度和位置精度。孔精度由钻刀决定，通常保证在±25m范围内即可，无大的工艺难度。关键是孔的定位精度，孔与孔中心距越小，要求孔的定位精度越高，否则如因孔偏造成孔间的金属环蚀刻断裂，则将直接导致产品报废；但是主要由于密集孔阵列，孔距较小，常规方式钻孔，钻针尚处于不稳定状态即开始钻相邻孔，对偏位有较大影响。为此特设计跳钻工艺，同时钻孔前做好垫板、铝片、及工作台面的清洁，钻孔相关参数下调30％；经试验效果良好，可以得到均匀一致的孔阵列。
除了孔位精度外，换刀频率也是影响成品率的重要因素。由于厚GEM板上的孔通常有上万甚至几十万个，钻刀的磨损会很明显，特别是加工陶瓷基材的厚GEM板尤为明显。因此必须在钻了一定数量的孔之后及时更换钻头，否则不仅孔精度变差，钝了的钻头还会导致孔型变差，甚至出现崩孔。经过测试对比，同时考虑到成本和效率，我们大致确定2000孔更换钻刀。即便这样，需要更换的钻头数量也是很可观的。以孔中心距P＝0.6mm为例，计算孔密度为353.857孔/cm2，对于300mm×300mm的灵敏孔区，孔的总数量为31.8471万个，加工一片板约需更换160把钻刀，这对生产效率会产生很大的影响，是厚GEM工艺可以改进的一个方面。
基于上述，本发明实现超高精度同心环的PCB加工，以此为基础制作的厚GEM产品具有增益高、增益稳定性好，能量分辨好等特点，可在多种混和气体中工作，完全能满足客户的特种需求，完全达到国际先进水平，为国产厚GEM的工业化生产奠定了良好基础。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种微孔结构PCB板制作工艺，其特征在于：包括如下步骤：
(1)开料：将PCB基板放置于开料台上固定，按预制要求进行切割；
(2)钻定位孔：将按要求切割的基板放置在钻孔机上钻孔；
(3)印阻焊油墨：将电路模印版与步骤(2)得到的基板紧密贴合，一起放入真空镀膜机内进行金属电路层电镀；
(4)线路布置；
(5)对阻焊进行固化；
(6)再进行二次钻孔工艺；
(7)对二次钻孔后的基板进行钻孔蚀刻工艺；
(8)退阻焊油墨；
(9)进行电金工艺；
(10)成型。
2.根据权利要求1所述的一种微孔结构PCB板制作工艺，其特征在于：所述步骤(2)钻孔之前，对基板先覆上一层抗蚀层。
3.根据权利要求1所述的一种微孔结构PCB板制作工艺，其特征在于：所述步骤(2)钻孔工艺之前先对基板表面进行清洁工艺。
4.根据权利要求1所述的一种微孔结构PCB板制作工艺，其特征在于：所述步骤(9)电金工艺采用电镀镍金的方式。
5.根据权利要求1所述的一种微孔结构PCB板制作工艺，其特征在于：所述步骤(2)电金工艺后对其进行烘干，控制温度在60-80℃。
6.根据权利要求1所述的一种微孔结构PCB板制作工艺，其特征在于：在对阻焊进行固化之前，还包括步骤：
检查所述基板是否渗油，若所述基板渗油，则对所述基板进行酸洗，并重新印阻焊油墨和布置线路。
7.根据权利要求1所述的一种微孔结构PCB板制作工艺，其特征在于：所述步骤(7)蚀刻的方式为对基板表面未被干膜覆盖的铜箔采用酸性蚀刻液体进行蚀刻。
8.根据权利要求7所述的一种微孔结构PCB板制作工艺，其特征在于：所述酸性蚀刻液体为3％-5％的盐酸。
9.根据权利要求7所述的一种微孔结构PCB板制作工艺，其特征在于：所述步骤(7)蚀刻后采用市水进行清洗，然后采用去离子水进行清洗，市水的更换频次为2小时/次，滴水频次为10秒/滴，去离子水的更换频次为4小时/次，滴水频次为10秒/滴，所述去离子水洗的时间不超过10分钟。
10.根据权利要求1所述的一种微孔结构PCB板制作工艺，其特征在于：所述步骤(8)退阻焊油墨工艺在80-90℃下完成。
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