CN106211580B - 一种pcb板介质厚度均匀化的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种PCB板介质厚度均匀化的方法，包括以下步骤：1)图形制作，在内层铜芯板上制作图形；2)AOI检测，对完成图形制作的内层铜芯板进行AOI检测；3)棕化处理，对AOI检测后的内层铜芯板进行棕化处理；4)油墨打印，利用3D打印技术对完成棕化处理的内层铜芯板进行油墨打印，使油墨完全填充内层铜芯板上的线路间隙，填充油墨后的线路间隙与线路高度一致；5)预固化，对完成油墨打印后的内层铜芯板进行预固化处理；6)层压，对预固化处理后的内层铜芯板与半固化片、铜箔叠层后进行压合。该方法能够有效避免填充线路间隙时引起的介质厚度差异，流程简单，可操作性强。
Description
技术领域
本发明涉及PCB板制作技术领域，尤其涉及一种PCB板介质厚度均匀化的方法。
背景技术
随着信号高频和高速化的发展需求，PCB阻抗控制越来越严格，目前5％的阻抗公差要求在一些高速PCB中已成为主流设计。另一方面，现有的PCB板其介质厚度公差一般超出10％，对阻抗公差的贡献达到5％-6％，无法满足5％的阻抗公差要求。如果要满足阻抗公差达到5％，那么介质厚度公差需控制在7％以内，但是，常规的制作方法难以达到。因为在线路间隙与线路或者与铜面之间存在高度差，层压过程中，树脂在压力和温度的作用下填充线路间隙，线路间隙附近的介质厚度与铜面的介质厚度容易出现不一致的情况。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种PCB板介质厚度均匀化的方法，该方法能够有效避免填充线路间隙时引起的介质厚度差异，流程简单，可操作性强。
本发明的目的采用以下技术方案实现：
一种PCB板介质厚度均匀化的方法，包括以下步骤：
1)图形制作，在内层铜芯板上制作图形；
2)AOI检测，对完成图形制作的内层铜芯板进行AOI检测；
3)棕化处理，对AOI检测后的内层铜芯板进行棕化处理；
4)油墨打印，利用3D打印技术对完成棕化处理的内层铜芯板进行油墨打印，使油墨完全填充内层铜芯板上的线路间隙，填充油墨后的线路间隙与线路高度一致；
5)预固化，对完成油墨打印后的内层铜芯板进行预固化处理；
6)层压，对预固化处理后的内层铜芯板与半固化片、铜箔叠层后进行压合。
优选的，步骤4)中，所述油墨为感光树脂；所述油墨为环氧树脂。
感光型环氧树脂与常规丝印油墨区别在于粘度与感光度不同，感光型环氧树脂的性能要符合3D工艺标准，与喷墨打印头结构相匹配，能保证在操作温度下和整个操作过程中稳定、经久耐用。
优选的，步骤4)中，包括以下操作：
4-1)扫描，利用CCD检测器扫描经过棕化处理的内层铜芯板，获取内层铜芯板的图像；获取图像过程中，利用内层铜芯板中的焊盘(PAD)进行定位；
4-2)比对，把获取到的内层铜芯板的图像与标准版进行对比，确定需要打印油墨的区域；CCD检测器与计算机相连，内层铜芯板的图像被传输至计算机，计算机自动根据存储的标准版(CAM文件)进行对比识别，精准确定需要打印油墨的区域；
4-3)打印，移动3D打印机的喷头至需要打印油墨的区域后，喷出油墨进行打印，使得打印油墨后的线路间隙与线路高度一致。
优选的，步骤4-3)中，所述喷头为压电式喷头。
压电式喷头是在压电器件上施加电信号，使其产生变形并挤压喷头内的液体而将液体喷出。压电式喷头由压电陶瓷片，喷嘴和小容腔组成，在压电陶瓷片上未施加驱动信号时，小容腔内的液体压力足够低，液体因表面张力而保持在小容腔内；需要喷射时，在压电陶瓷片上施加一个脉冲电压，压电陶瓷立即发生微米级变形，在此作用下，小容腔的体积迅速缩小，产生朝向喷嘴的压力波，此压力波克服喷嘴中的压力损失和液体的表面张力，使喷嘴处开始形成一个液滴，并从喷嘴喷出。然后压电陶瓷片和小容腔恢复原状，由于表面张力的作用，新的液体进入喷头的小容腔。
优选的，步骤5)中，利用UV灯发出的UV光进行预固化，所述UV灯设置在步骤4)所使用的3D打印机上。3D打印机自身配设UV灯，不需要另外配置，操作简单。
优选的，步骤5)中，预固化的温度为100℃，时间为10min。
优选的，还包括阻焊前处理步骤，所述阻焊前处理步骤设置在步骤3)和步骤4)之间；即先对完成棕化处理的内层铜芯板进行阻焊前处理，再进行油墨打印。
阻焊前处理为PCB板制作的常规步骤，用市面上的阻焊前处理机即可实现，一般按照以下顺序进行处理:进料—酸洗—压力水洗(二级)—磨板—加压水洗—高压水洗—加压水洗—市水洗—吸干—冷风吹干—强风风干—热风烘干—出料。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：
(1)本发明所提供的PCB板介质厚度均匀化的方法，内层铜芯板在压合前，其线路间隙已经被油墨填充，压合过程中不需要半固化片中的树脂对线路空隙进行填充，能够有效避免填充间隙后引起介质厚度差异。
(2)本发明所提供的PCB板介质厚度均匀化的方法，利用3D打印技术进行油墨填充，油墨只会打印在线路间隙中，线路上不会有油墨，填充后不需曝光、显影、研磨等后续操作，流程短，只需耗时2h即可。而现有技术一般采用丝印的方法进行油墨填充。常规的丝印油墨技术，一般包括以下流程：阻焊前处理—丝印A面—预烘A面—丝印B面—预烘B面—对位曝光—显影—终固化(90min，155℃)—研磨，填隙流程长，加工时间长达10h以上，且印刷油墨后需使用阻焊工序的丝印机、烘箱、曝光机和显影机等设备，占用阻焊工序产能。而阻焊工序本身是很多PCB生产商的瓶颈工序，可操行性不强。而本发明使用3D技术打印油墨，只需使用3D打印设备，不需占用阻焊工序的任何设备，可操作性和适用性强，可用于样板和批量订单的制作。
附图说明
图1为本发明实施例所提供的PCB板介质厚度均匀化方法的流程图；
图2为本发明实施例所提供的PCB板介质厚度均匀化方法中油墨打印的示意图；
图中：8、油墨；9、线路间隙；10、线路；11、喷头。
具体实施方式
下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述：
如图1所示，一种PCB板介质厚度均匀化的方法，包括以下步骤：
(1)图形制作，在内层铜芯板上制作图形；
(2)AOI检测，对完成图形制作的内层铜芯板进行AOI检测；
(3)棕化处理，对AOI检测后的内层铜芯板进行棕化处理；
(4)阻焊前处理，对完成棕化处理的内层铜芯板进行阻焊前处理；
(5)油墨打印，如图2所示，利用3D打印技术对完成阻焊前处理的内层铜芯板进行油墨打印，使油墨8完全填充内层铜芯板上的线路间隙9，填充油墨8后的线路间隙9与线路10高度一致；
(6)预固化，对完成油墨打印后的内层铜芯板进行预固化处理；
(7)层压，对预固化处理后的内层铜芯板与半固化片、铜箔叠层后进行压合。
下面，对该PCB板介质厚度均匀化的方法的操作步骤进行进一步描述。
步骤5)中，油墨8为感光树脂，为环氧树脂。其具体包括以下操作，
(5-1)扫描，利用CCD检测器扫描经过棕化处理的内层铜芯板，获取内层铜芯板的图像；
(5-2)比对，把获取到的内层铜芯板的图像与标准版进行对比，确定需要打印油墨的区域；
(5-3)打印，移动3D打印机的喷头11至需要打印油墨的区域后，喷出油墨8进行打印，使得打印油墨8后的线路间隙9与线路10高度一致；打印时使用压电式喷头。
步骤6)中，利用UV光进行预固化，预固化的温度为100℃，时间为10min；所述UV灯为3D打印机自身配备的。
本发明实施例所提供的PCB板介质厚度均匀化的方法，只在线路空隙9的区域喷涂上油墨8，线路10上不会有油墨8，不需曝光和显影，也不需磨板。由于在压合前线路间隙9已经被油墨8填充，压合过程中不需半固化片中的树脂对线路间隙9进行填充，有效避免了填充线路间隙9后引起的介质厚度差异。
对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种PCB板介质厚度均匀化的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）图形制作，在内层铜芯板上制作图形；
2）AOI检测，对完成图形制作的内层铜芯板进行AOI检测；
3）棕化处理，对AOI检测后的内层铜芯板进行棕化处理；
4）油墨打印，利用3D打印技术对完成棕化处理的内层铜芯板进行油墨打印，使油墨完全填充内层铜芯板上的线路间隙，填充油墨后的线路间隙与线路高度一致；
4-1）扫描，利用CCD检测器扫描经过棕化处理的内层铜芯板，获取内层铜芯板的图像；
4-2）比对，把获取到的内层铜芯板的图像与标准版进行对比，确定需要打印油墨的区域；
4-3）打印，移动3D打印机的喷头至需要打印油墨的区域后，喷出油墨进行打印，使得打印油墨后的线路间隙与线路高度一致；
5）预固化，对完成油墨打印后的内层铜芯板进行预固化处理；
6）层压，对预固化处理后的内层铜芯板与半固化片、铜箔叠层后进行压合。
2.根据权利要求1所述的PCB板介质厚度均匀化的方法，其特征在于，步骤4）中，所述油墨为感光树脂。
3.根据权利要求1所述的PCB板介质厚度均匀化的方法，其特征在于，步骤4）中，所述油墨为环氧树脂。
4.根据权利要求1所述的PCB板介质厚度均匀化的方法，其特征在于，步骤4-3）中，所述喷头为压电式喷头。
5.根据权利要求1所述的PCB板介质厚度均匀化的方法，其特征在于，步骤5）中，利用UV灯发出的UV光进行预固化。
6.根据权利要求5所述的PCB板介质厚度均匀化的方法，其特征在于，步骤5）中，预固化的温度为100℃，时间为10min。
7.根据权利要求5所述的PCB板介质厚度均匀化的方法，其特征在于，所述UV灯设置在步骤4）所使用的3D打印机上。
8.根据权利要求1所述的PCB板介质厚度均匀化的方法，其特征在于，还包括阻焊前处理步骤，所述阻焊前处理步骤设置在步骤3）和步骤4）之间；即先对完成棕化处理的内层铜芯板进行阻焊前处理，再进行油墨打印。
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