CN107484361A

CN107484361A - 一种高速pcb的制作方法及高速pcb

Info

Publication number: CN107484361A
Application number: CN201710876920.3A
Authority: CN
Inventors: 王小平; 何思良; 纪成光; 袁继旺; 陈正清; 金侠
Original assignee: Shengyi Electronics Co Ltd
Current assignee: Shengyi Electronics Co Ltd
Priority date: 2017-09-25
Filing date: 2017-09-25
Publication date: 2017-12-15

Abstract

本发明公开了一种高速PCB的制作方法及高速PCB，所述制作方法包括：将至少两层高频基材芯板压合形成第一子板；将第一子板与至少一层FR4基材芯板混压形成高速PCB，且其两面的外层芯板分别为高频基材芯板和FR4基材芯板。本发明的高速PCB由高频基材芯板与FR4基材芯板采用多次混压方式制成，将第一高频基材芯板作为外层芯板，由于高频基材具有低介电常数、低损耗因子等优点，因而在第一高频基材芯板上制作射频线路可以实现高频微波和其他功能信号的传输，同时降低生产成本；另外，采用第二高频基材芯板作为次外层芯板，基于第二高频基材芯板的铜层具有良好的均匀性，因而结合两者实现信号传输，可以大大提高信号传输质量。

Description

一种高速PCB的制作方法及高速PCB

技术领域

本发明涉及PCB(Printed Circuit Board，印刷线路板)技术领域，尤其涉及一种高速PCB的制作方法及高速PCB。

背景技术

随着信息科学技术的飞速发展，具有高速信息处理功能之各种电子消费产品已成为人民日常生活中不可缺少的一部分，从而加快了无线通讯和宽频应用工业技术由传统的军用领域向民用的消费电子领域转移的速度，由于消费电子市场需求强劲，且不断提出更高的技术要求，如信息传递高速化、完整性及产品多功能化和微型化等，从而促进了高频应用技术之不断发展。特别是覆铜板材料技术，传统FR-4材料的DK(介电常数)和Df(损耗因子)相对较高，而高DK会使信号传递速率变慢、高Df会使信号部分转化为热能损耗在基板材料中，因此即使通过改善线路设计也无法完全满足高频下的信号高速传递及信号完整的应用需求，必须采用低DK和Df的高频材料来制作覆铜箔基板，但是高频材料相对FR-4材料价格要高出很多且热稳定性能相对较差，因而目前亟需一种有效的解决方案。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高速PCB的制作方法及高速PCB，在满足高速和高质量信号传输的需求的同时降低生产成本。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种高速PCB的制作方法，包括：

将至少两层高频基材芯板压合形成第一子板；

将所述第一子板与至少一层FR4基材芯板混压形成高速PCB，且其两面的外层芯板分别为高频基材芯板和FR4基材芯板。

可选的，所述将至少两层高频基材芯板压合形成第一子板的方法包括：

开料形成第一高频基材芯板和第二高频基材芯板，对所述第一高频基材芯板的第一面铜层减铜；

在所述第一高频基材芯板上钻孔电镀，采用树脂真空塞孔后完成第一高频基材芯板的第二面的图形线路制作；

将所述第一高频基材芯板、半固化片、第二高频基材芯板依次叠放压合形成所述第一子板，所述半固化片连接于所述第一高频基材芯板的第二面和所述第二高频基材芯板的第一面之间；

对所述第一高频基材芯板的第一面铜层减铜；

在所述第一子板上钻孔电镀，采用树脂真空填孔后完成所述第二高频基材芯板的第二面的图形制作。

可选的，在所述将第一子板与至少一层FR4基材芯板混压形成高速PCB的步骤中，采用多次压合方式，将所述第一子板与至少一层FR4基材芯板混压形成高速PCB。

可选的，所述将第一子板与至少一层FR4基材芯板混压形成高速PCB的方法包括：

将第一子板、第一FR4基材芯板以及第二FR4基材芯板依次叠放混压形成第二子板；

将第三FR4基材芯板和第四FR4基材芯板压合形成第三子板；

将所述第二子板和所述第三子板压合形成所述高速PCB。

可选的，在所述作为外层芯板的高频基材芯板的外表面制作射频线路。

可选的，所述方法还包括：在所述高速PCB上先制作阶梯槽，再在所述阶梯槽的槽底制作图形线路。

可选的，所述在高速PCB上先制作阶梯槽，再在所述阶梯槽的槽底制作图形线路的方法包括：

在所述第二子板和第三子板压合之前，在所述第二子板的与第三子板的结合面的非阶梯槽位置制作内层图形、阶梯槽位置整体铺铜，并对所述第三子板预先开槽，于槽内填充材料后，将所述第二子板和第三子板压合形成具有阶梯槽的高速PCB；

取出所述槽内的填充材料，在所述阶梯槽的槽底制作图形线路。

可选的，所述阶梯槽槽底的图形线路的制作方法为：

先将所述阶梯槽的槽底全部镀锡，再采用激光烧锡方式形成图形线路；或者，先采用字符喷墨方式喷出图形后镀锡，再通过激光烧蚀去除字符油墨形成图形线路。

可选的，在所述高速PCB的外层铜箔上分别制作金手指。

一种高速PCB，根据如上任一制作方法制成。

本发明的有益效果：

1)本发明实施例的高速PCB由高频基材芯板与FR4基材芯板采用多次混压操作制成，将第一高频基材芯板作为外层芯板，由于高频基材具有低介电常数、低损耗因子、低导体表面粗糙度的优点，因而在第一高频基材芯板上制作射频线路可以实现高频微波和其他功能信号的传输，同时降低生产成本；另外，采用第二高频基材芯板作为次外层芯板，基于第二高频基材芯板的铜层具有良好的均匀性，因而结合两者实现信号传输，可以大大提高信号传输质量。此外，高速PCB上还制作有金手指和阶梯槽，可实现与高速连接器的连接，还能节省空间；

2)本实施例采用先制作阶梯槽再在槽底制作图形线路的方式，相比传统的先制作槽底图形线路再制作阶梯槽的方式，不仅可实现阶梯槽侧壁的金属化，还可实现深度较浅的阶梯槽的制作需求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明实施例提供的高速PCB的制作方法流程图；

图2为本发明实施例提供的高速PCB的剖视图。

具体实施方式

为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的核心思想为：将高频基材芯板和普通基材芯板采用多次混压方式，制作完成一种含阶梯槽、金手指和射频线的PCB新产品。此PCB可以实现高频微波和其它功能信号的传输，且金手指可以实现与高速连接器的链接，另外此结构的PCB相比传统PCB会节省空间，并降低生产成本。

请参阅图1至图2，其中图1为本实施例的高速PCB的制作方法流程，图2为本实施例的高速PCB的剖视图和俯视图。

本实施例中，高速PCB的制作方法包括步骤：

S101、制作第一高频基材芯板。

第一高频基材芯板的具体制作步骤包括：

1)开料：

按照设计要求，将大张覆铜板裁切成所需尺寸，覆铜板是由铜箔和绝缘材料压合而成，便于后续工序操作。

在开料后，板边毛刺需要圆角处理；开料后需进行烘烤，为增加尺寸稳定性，避免涨缩；开料还需注意经、纬方向与工程指示一致，避免翘曲问题。

本步骤中，第一高频基材芯板包括高频基板及形成在高频基板顶面(图中标识为L1层)的铜层和底面(图中标识为L2层)的铜层，高频材料具有低介电常数、低损耗因子、低导体表面粗糙度，低介电常数可以提升信号传输速度，低损耗因子可降低信号强度的损失大小。

2)减铜处理

对第一高频基材芯板的顶面铜层减铜，使得顶面的铜层厚度减小。由于在后续孔内金属化后顶面的铜层会同时加厚，通过减铜，可以使得顶面的铜层的厚度可维持在适当的铜厚，以便后续外层精细线路的蚀刻制作。

这是由于，铜厚越小蚀刻线路的精度越好控制，否则未经减铜后的顶面的铜层在后续孔内金属化后，顶面的铜层进一步加厚，不利于蚀刻线路精度控制。

减铜的方式可以采用化学减铜，即通过硫酸与双氧水组合的药水与铜进行反应，从而达到减铜的目的。

3)在第一高频基材芯板上钻孔电镀后，采用树脂真空塞孔，再完成其L2层的图形制作。

首先，采用机械钻孔制得第一通孔，然后对第一通孔进行金属化，以在第一通孔内覆上一层金属层，使得L1层和L2层的线路导通；在金属化的同时，会使得L1层的铜层进行加厚。

第一通孔金属化后，先树脂真空塞孔再在L2层制作图形线路，可采用图形转移方法来制作。

S102、将第一高频基材芯板与第二高频基材芯板压合形成第一子板。

具体实现步骤包括：

1)压合

与第一高频基材芯板相同，第二高频基材芯板包括高频基板及形成在高频基板顶面(图中标识为L3层)的铜层和底面(图中标识为L4层)的铜层。

在压合时，第一高频基材芯板与第二高频基材芯板之间通过半固化片连接，半固化片连接在第一高频基材芯板的L2层与第二高频基材芯板的L3层之间。

此时，第一高频基材芯板作为外层芯板，而第二高频基材芯板作为次外层芯板。由于第一高频基材芯板具有低介电常数、低损耗因子、低导体表面粗糙度，低介电常数的优点，因而在L1层制作射频线路，可以实现高频微波和其他功能信号的传输。

然而在生产过程中，由于反复的减铜、加铜，使得第一高频基材芯板的L1层的铜层均匀性比较差，从而导致信号传输质量比较差。

因而，本实施例增设了第二高频基材芯板作为次外层芯板。与第一高频基材芯板相比较，第二高频基材芯板的铜层的均匀性比较好，因而导通第一高频基材芯板和第二高频基材芯板的金属线路，结合两者来实现信号传输，可以大大提高信号传输质量。

2)对第一高频基材芯板的L1层的盖孔减铜。

由于对中间信号层的铜层厚度有要求，所以第二高频基材芯板的L4层不减铜。

3)在第一子板上钻孔电镀，之后采用树脂真空塞孔，再完成第二高频基材芯板的L4层的图形制作。

至此，第一高频基材芯板和第二高频基材芯板的金属线路相导通。

S103、将第一子板与两层FR4基材芯板混压形成第二子板。

具体实现步骤包括：

1)将第一子板、第一FR4基材芯板(L5-L6)、第二FR4基材芯板(L7-L8)压合。

2)将第一高频基材芯板的L1层减铜。

3)在第二子板上的指定位置钻孔并电镀。

4)采用树脂真空塞孔，塞孔后对第一高频基材芯板的L1层和第二FR4基材芯板的L8层同时减铜。

5)在第二FR4基材芯板的L8层制作图形线路(此处仅制作非阶梯位置的图形线路，非阶梯槽位置整体铺铜)。

S104、将第三FR4基材芯板(L9-L10)、第四FR4基材芯板(L11-L12)压合形成第三子板。

本步骤中，采用正常压合工艺压合两芯板，L12层采用1OZ底铜，并在压合前在第三子板上开槽，为制作阶梯槽做准备。

S105、将第二子板(L1-L8)与第三子板(L9-L12)压合形成具有阶梯槽的高速PCB。

具体实现步骤包括：

1)在阶梯槽内填充垫片后，压合第二子板和第三子板。

2)在高速PCB上钻孔和电镀，实现各层之间的导通。

3)制作阶梯槽图形：外层干膜，L08阶梯槽底图形全部镀锡，其图形制作采用激光烧锡的方式烧出来，或者采用字符喷墨方式将图形制作出来后镀锡，再将激光烧蚀把字符油墨去除。

4)完成L1和L12的外层图形制作，可采用图形转移方法制作。

5)在L12层的凸台上制作金手指。

本流程中，采用了先制作阶梯槽再在制作槽底图形线路的方式，相比传统的先制作槽底图形线路再制作阶梯槽的方式，不仅可实现阶梯槽侧壁的金属化，还可实现深度较浅的阶梯槽的制作需求。

至此，本实施例采用了全新的工艺路线实现了高速PCB的制作，其中采用了两层高频基材芯板和多层FR4基材芯板，通过四次压合操作实现所需的网络连接设计。

在其他实施例中，还可以根据布线设计需求选择使用两层以上的高频基材芯板，或者其他任意多层的FR4基材芯板，通过混压制成具有射频线路、阶梯槽、金手指的PCB新产品。

以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims

1.一种高速PCB的制作方法，其特征在于，所述制作方法包括：

将至少两层高频基材芯板压合形成第一子板；

2.根据权利要求1所述的高速PCB的制作方法，其特征在于，所述将至少两层高频基材芯板压合形成第一子板的方法包括：

对所述第一高频基材芯板的第一面铜层减铜；

3.根据权利要求1所述的高速PCB的制作方法，其特征在于，在所述将第一子板与至少一层FR4基材芯板混压形成高速PCB的步骤中，采用多次压合方式，将所述第一子板与至少一层FR4基材芯板混压形成高速PCB。

4.根据权利要求3所述的高速PCB的制作方法，其特征在于，所述将第一子板与至少一层FR4基材芯板混压形成高速PCB的方法包括：

将第三FR4基材芯板和第四FR4基材芯板压合形成第三子板；

将所述第二子板和所述第三子板压合形成所述高速PCB。

5.根据权利要求1所述的高速PCB的制作方法，其特征在于，在所述作为外层芯板的高频基材芯板的外表面制作射频线路。

6.根据权利要求4所述的高速PCB的制作方法，其特征在于，所述方法还包括：在所述高速PCB上先制作阶梯槽，再在所述阶梯槽的槽底制作图形线路。

7.根据权利要求6所述的高速PCB的制作方法，其特征在于，所述在高速PCB上先制作阶梯槽，再在所述阶梯槽的槽底制作图形线路的方法包括：

8.根据权利要求7所述的高速PCB的制作方法，其特征在于，所述阶梯槽槽底的图形线路的制作方法为：

9.根据权利要求1所述的高速PCB的制作方法，其特征在于，在所述高速PCB的外层铜箔上分别制作金手指。

10.一种高速PCB，其特征在于，所述高速PCB根据权利要求1至9任一制作方法制成。