CN107580428B - 基于锡压的介质集成悬置线电路实现方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了基于锡压的介质集成悬置线电路实现方法，其包括如下步骤：步骤A)使用标准的单层双面印制电路板加工工艺将悬置线电路上的多层介质基板分别进行加工；步骤B)在中间一层或多层的介质基板上进行挖槽镂空处理；步骤C)在全部相邻两层介质基板之间需要刷锡的金属层上放置漏孔板，漏孔板为打上通孔的钢板、铝板或其他具有一定机械强度的金属板材，将漏孔板通过外力紧紧贴合在其中一层金属层上，进行刷锡操作，使得锡膏能够均匀填充在漏孔板的打孔内；步骤D)当漏孔板的打孔内填充满锡膏后，移除漏孔板，将多层电路板合在一起按照对应次序对齐放置。本发明通过上述原理，电路的电连通性好，加工的成品率高，加工成本低。

Description

基于锡压的介质集成悬置线电路实现方法

技术领域

本发明涉及悬置线电路领域，具体涉及基于锡压的介质集成悬置线电路实现方法。

背景技术

介质集成悬置线电路具有低损耗、弱色散、集成度高、自封装等优势，能够有效地应用于微波毫米波电路与系统中。介质集成悬置线电路通常采用多层印制电路板结构，中间至少一层电路板进行镂空挖除形成空气腔体结构。对于常见的多层电路压合，通常采用半固化片以及热压合的方法，在热压合的过程中容易造成空腔腔体塌陷，从而使得成品率较低，加工成本高昂。另外，在多层板压合完成以后，需要将多层板整体打孔，进行电镀处理形成金属化通孔，使得整个多层板电路的信号地相连，实现电路的连通性。但是多层板打孔相对单层电路板打孔对钻孔机的要求更高，钻孔尺寸也由于多层板的厚度增加受到限制。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提高加工的成品率，降低加工成本，电连通性好，目的在于提供基于锡压的介质集成悬置线电路实现方法，电路的电连通性好，加工的成品率高，加工成本低。

本发明通过下述技术方案实现：

基于锡压的介质集成悬置线电路实现方法，包括基于锡压的介质集成悬置线电路实现方法，包括如下步骤：

步骤A)使用标准的单层双面印制电路板加工工艺将悬置线电路上的多层介质基板分别进行加工，包括铜层的蚀刻、介质基板进行钻孔处理以及电镀形成金属化通孔，多层介质基板至少为3层；

步骤B)在中间一层或多层的介质基板上进行挖槽镂空处理；

步骤C)在全部相邻两层介质基板之间需要刷锡的金属层上放置漏孔板，漏孔板为打上通孔的钢板、铝板或其他具有一定机械强度的金属板材，将漏孔板通过外力紧紧贴合在其中一层金属层上，进行刷锡操作，使得锡膏能够均匀填充在漏孔板的打孔内；

步骤D)当漏孔板的打孔内填充满锡膏后，移除漏孔板，将多层电路板合在一起按照对应次序对齐放置，让每层电路板上对应位置的金属化通孔位于同一直线上，然后用铆钉或定位销钉穿过预留的定位孔将多层电路板固定起来；

步骤E)将多层固定好的电路板用配重压起来，放入高温加热装置中；

步骤F)加热，使温度升高到焊锡的融化温度，然后立刻降温；

步骤G)冷却至常温后，将多层电路板取出，完成加工。

热压封合是用某种方式加热封口处材料，使其达到粘流状态后加压使之粘封，一般用热压封口装置或热压封口机完成。经过处理的玻纤布，浸渍上树脂胶液，再经热处理(预烘)使树脂进入B阶段而制成的薄片材料称为半固化片。对于常见的多层电路压合，通常采用半固化片以及热压合的方法，在热压合的过程中容易造成空腔腔体塌陷，从而使得成品率较低，加工成本高昂。另外，在多层板压合完成以后，需要将多层板整体打孔，进行电镀处理形成金属化通孔，使得整个多层板电路的信号都相连，实现电路的连通性。但是多层板打孔相对单层电路板打孔对钻孔机的要求更高，钻孔尺寸也由于多层板的厚度增加受到限制。

本申请文件采用单层双面印制电路板加工工艺将悬置线电路上的多层介质基板分别进行加工，对每层介质基板单独打孔，单独进行电镀形成金属化通孔，与现有技术相比，无需将多层板整体打孔，无需对整体打孔进行电镀处理形成金属化通孔，本申请文件对钻孔机的要求低，钻孔尺寸也不会由于多层板厚度增加而受到限制，加工成本大大降低，同时金属化通孔采用单独电镀，电镀也更到位，不易出现电路板之间信号无法相连的情况产生。

本申请文件通过给每层的介质基板刷上焊锡层，然后将焊锡层高温加热融化冷却，而焊锡是导电的，相邻两层介质基板贴合面之间均有焊锡，使得各个介质基板之间实现电信号的连接，实现多层板信号之间的电连接。相比较使用半固化片热压合的方法，在加工过程中不容易造成空腔腔体塌陷的缺陷，从而使得成品率高，加工成本低的优势，非常适合多层电路板的加工。本申请文件给相邻两层介质基板上刷焊锡层是通过放置漏孔钢板或铝板，将铝板或钢板通过外力紧紧贴合在其中一层金属层上，进行刷锡操作，使得锡膏能够均匀填充在铝板或钢板的打孔内，通过控制漏孔钢板或铝板的厚度、孔径和孔间距即可实现对刷锡膏层的情况进行精确控制，与直接人工刷锡膏相比，刷锡操作方便简单、对技术人员要求降低，还能精确到所需要的任意厚度，刷锡也更加的均匀，制作出产品的质量更有保证。

步骤C)中使用毛刷或者通过电喷涂的方式在每层介质基板的铜皮部位进行刷焊锡操作。采用毛刷刷焊锡，刷的更加均匀，刷在铜皮部位是由于相邻介质基板之间接触最多的就是铜皮部位，而在铜皮上均刷上焊锡，能够增强介质基板之间的导电性。

步骤C)中的刷锡操作通过毛刷或者通过电喷涂的方式涂抹在漏孔板上。

步骤C)中漏孔板的漏孔直径、任意两个漏孔之间的间距根据锡压粘合的金属层的面积大小来确定。

优选的，当介质基板为3层，在第一层介质基板和第二层介质基板之间，第二层介质基板和第三层介质基板之间均放置漏孔板，进行刷锡操作。

优选的，当介质基板为5层，在第一层介质基板和第二层介质基板之间、第二层介质基板和第三层介质基板之间、第三层介质基板和第四层介质基板之间、第四介质基板和第五层介质基板之间均放置漏孔板，进行刷锡操作。

优选的，刷在金属化通孔上的焊锡均漏在对应的电路板金属层上，金属层为铜皮或其他金属层。

优选的，在步骤B)后，进行如下操作：在全部相邻两层介质基板之间加入金属板，然后在金属板的两面均进行刷锡操作，操作完毕后，将多层电路板和金属板合在一起按照对应次序对齐放置，让每层电路板和金属板上对应位置的金属化通孔位于同一直线上，然后用铆钉或定位销钉穿过预留的定位孔将带有金属板的多层电路板固定起来，之后直接从步骤E)开始执行后面的操作。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、本发明采用单层双面印制电路板加工工艺将悬置线电路上的多层介质基板分别进行加工，对每层介质基板单独打孔，单独进行电镀形成金属化通孔，与现有技术相比，无需将多层板整体打孔，无需对整体打孔进行电镀处理形成金属化通孔，本申请文件对钻孔机的要求低，钻孔尺寸也不会由于多层板厚度增加而受到限制，加工成本大大降低，同时金属化通孔采用单独电镀，电镀也更到位，不易出现电路板之间信号无法相连的情况产生。

2、本发明采用锡压的方法加工介质集成悬置线电路，可以使得每层电路板与电路板之间进行电信号的连接，实现多层板的信号之间的连接，相比较使用半固化片热压合的方法，在加工过程中不容易造成空腔腔体塌陷的缺陷，从而使得成品率高，加工成本低的优势，非常适合多层电路板的加工。

3、本申请文件给相邻两层介质基板上刷焊锡层是通过放置漏孔钢板或铝板，将铝板或钢板通过外力紧紧贴合在其中一层金属层上，进行刷锡操作，使得锡膏能够均匀填充在铝板或钢板的打孔内，通过控制漏孔钢板或铝板的厚度、孔径和孔间距即可实现对刷锡膏层的情况进行精确控制，与直接人工刷锡膏相比，刷锡操作方便简单、对技术人员要求降低，还能精确到所需要的任意厚度，刷锡也更加的均匀，制作出产品的质量更有保证。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明的流程图；

图2为悬置线电路结构示意图。

附图中标记及对应的零部件名称：

5、镂空腔A，6、镂空腔B，11、第一电路板，12、第二电路板，13、第三电路板，14、第四电路板，15、第五电路板。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例1：

如图1-2所示，本发明包括基于锡压的介质集成悬置线电路实现方法，包括如下步骤：

步骤A)使用标准的单层双面印制电路板加工工艺将悬置线电路上的多层介质基板分别进行加工，包括铜层的蚀刻、介质基板进行钻孔处理以及电镀形成金属化通孔，多层介质基板至少为3层；

步骤B)在中间一层或多层的介质基板上进行挖槽镂空处理；

步骤C)在全部相邻两层介质基板之间需要刷锡的金属层上放置漏孔板，漏孔板为打上通孔的钢板、铝板或其他具有一定机械强度的金属板材，将漏孔板通过外力紧紧贴合在其中一层金属层上，进行刷锡操作，使得锡膏能够均匀填充在漏孔板的打孔内；

步骤D)当漏孔板的打孔内填充满锡膏后，移除漏孔板，将多层电路板合在一起按照对应次序对齐放置，让每层电路板上对应位置的金属化通孔位于同一直线上，然后用铆钉或定位销钉穿过预留的定位孔将多层电路板固定起来；

步骤E)将多层固定好的电路板用配重压起来，放入高温加热装置中；电路板包括介质基板和位于介质基板正反面的金属层。

步骤F)加热，使温度升高到焊锡的融化温度，然后立刻降温；

步骤G)冷却至常温后，将多层电路板取出，完成加工。

如图1所示，悬置线电路，包括多层电路板铆接结构，该多层电路板铆接结构包括至少3层进行层叠设置的电路板，电路板包括介质基板和设置在介质基板正反面的金属层，电路板层叠设置后形成多层电路板体，在多层电路板体开设有铆钉孔，在铆钉孔内插入铆钉，铆钉的上端部与多层电路板体的上表面进行压接，铆钉的下端部与多层电路板体的下表面进行压接，还在多层电路板体上开有贯穿至少一层电路板的连通孔，连通孔进行金属化处理或不金属化处理，当连通孔进行金属化处理时，至少两层金属层都通过连通孔进行电性能的垂直互联，其中至少1层电路板进行局部镂空切除处理形成镂空腔、或者至少一个电路板进行局部挖槽处理形成腔体结构，相邻的电路板的金属层之间进行零间隙接触。

介质集成悬置线电路的典型结构由五层电路板构成，当电路板的数量为5时，5个电路板分别为第一电路板11、第二电路板12、第三电路板13、第四电路板14、第五电路板15，第二电路板的局部区域进行局部镂空切除处理形成镂空腔A5，第四电路板14的局部区域进行局部镂空切除处理形成镂空腔B6，第一电路板11的反面的金属层覆盖在镂空腔A5的上方，第三电路板13的正面的金属层覆盖在镂空腔A5的下方，镂空腔A5与第三电路板13的正面的金属层、第一电路板11的反面的金属层构成空气腔体结构，第三电路板11的反面的金属层覆盖在镂空腔B6的上方，第五电路板13的正面的金属层覆盖在镂空腔B6的下方，镂空腔B6与第三电路板11的反面的金属层、第五电路板13的正面的金属层也构成空气腔体结构。

热压封合是用某种方式加热封口处材料，使其达到粘流状态后加压使之粘封，一般用热压封口装置或热压封口机完成。经过处理的玻纤布，浸渍上树脂胶液，再经热处理(预烘)使树脂进入B阶段而制成的薄片材料称为半固化片。对于常见的多层电路压合，通常采用半固化片以及热压合的方法，在热压合的过程中容易造成空腔腔体塌陷，从而使得成品率较低，加工成本高昂。另外，在多层板压合完成以后，需要将多层板整体打孔，进行电镀处理形成金属化通孔，使得整个多层板电路的信号都相连，实现电路的连通性。但是多层板打孔相对单层电路板打孔对钻孔机的要求更高，钻孔尺寸也由于多层板的厚度增加受到限制。

本申请文件采用单层双面印制电路板加工工艺将悬置线电路上的多层介质基板分别进行加工，对每层介质基板单独打孔，单独进行电镀形成金属化通孔，与现有技术相比，无需将多层板整体打孔，无需对整体打孔进行电镀处理形成金属化通孔，本申请文件对钻孔机的要求低，钻孔尺寸也不会由于多层板厚度增加而受到限制，加工成本大大降低，同时金属化通孔采用单独电镀，电镀也更到位，不易出现电路板之间信号无法相连的情况产生。

本申请文件通过给相邻两层介质基板刷上焊锡层，然后将焊锡层高温加热融化冷却，而焊锡是导电的，相邻两层介质基板贴合面之间均有焊锡，使得各个介质基板之间实现电信号的连接，实现多层板信号之间的电连接。相比较使用半固化片热压合的方法，在加工过程中不容易造成空腔腔体塌陷的缺陷，从而使得成品率高，加工成本低的优势，非常适合多层电路板的加工。本申请文件给相邻两层介质基板上刷焊锡层是通过放置漏孔钢板或铝板，将铝板或钢板通过外力紧紧贴合在其中一层金属层上，进行刷锡操作，使得锡膏能够均匀填充在铝板或钢板的打孔内，通过控制漏孔钢板或铝板的厚度、孔径和孔间距即可实现对刷锡膏层的情况进行精确控制，与直接人工刷锡膏相比，刷锡操作方便简单、对技术人员要求降低，还能精确到所需要的任意厚度，刷锡也更加的均匀，制作出产品的质量更有保证。

实施例2：

本实施例在实施例1的基础上优选如下：步骤C)中使用毛刷或者通过电喷涂的方式在每层介质基板的铜皮部位进行刷焊锡操作。采用毛刷刷焊锡，刷的更加均匀，刷在铜皮部位是由于相邻介质基板之间接触最多的就是铜皮部位，而在铜皮上均刷上焊锡，能够增强介质基板之间的导电性。

步骤C)中的刷锡操作通过毛刷或者通过电喷涂的方式涂抹在漏孔板上。

步骤C)中漏孔板的漏孔直径、任意两个漏孔之间的间距根据锡压粘合的金属层的面积大小来确定。钢板或者铝板的厚度范围在0.05mm-0.15mm之间。最佳厚度为0.1mm，该厚度范围在保证导电的同时，避免了锡膏的浪费。其中钢板或铝板的漏孔直径范围在0.1mm-0.3mm之间，任意两个漏孔之间的间距范围在0.5mm-0.7mm之间。漏孔直径的最佳值为0.2mm，两漏孔之间的最佳间距为0.6mm，该锡膏密度范围能够达到最佳的导电性能，同时避免锡膏的浪费。

介质基板为3层，在第一层介质基板和第二层介质基板之间，第二层介质基板和第三层介质基板之间均放置漏孔板，进行刷锡操作。

该种焊锡方式保证了三层介质基板之间信号的连通性好。

实施例3：

本实施例在上述实施例的基础上优选如下：介质基板为5层，在第一层介质基板和第二层介质基板之间、第二层介质基板和第三层介质基板之间、第三层介质基板和第四层介质基板之间、第四介质基板和第五层介质基板之间均放置漏孔钢板或铝板，进行刷锡操作。该种方式保证了五层介质基板之间信号的连通性好。

刷在金属化通孔上的焊锡均漏在对应的电路板金属层上，金属层为铜皮或其他金属层。避免焊锡将金属化通孔堵住，影响后期利用铆钉或定位销钉固定多层电路板。

在步骤B)后，进行如下操作：在全部相邻两层介质基板之间加入金属板，然后在金属板的两面均进行刷锡操作，操作完毕后，将多层电路板和金属板合在一起按照对应次序对齐放置，让每层电路板和金属板上对应位置的金属化通孔位于同一直线上，然后用铆钉或定位销钉穿过预留的定位孔将带有金属板的多层电路板固定起来，之后直接从步骤E)开始执行后面的操作。在相邻两层介质基板之间额外加入金属板，可以使悬置线电路的散热性更好。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.基于锡压的介质集成悬置线电路实现方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤A) 使用标准的单层双面印制电路板加工工艺将悬置线电路上的多层介质基板分别进行加工，包括铜层的蚀刻、介质基板进行钻孔处理以及电镀形成金属化通孔；

步骤B)在中间一层或多层的介质基板上进行挖槽镂空处理；

步骤C)在全部相邻两层介质基板之间需要刷锡的金属层上放置漏孔板，漏孔板为打上通孔的钢板、铝板或其他具有一定机械强度的金属板材，将漏孔板通过外力紧紧贴合在其中一层金属层上，进行刷锡操作，使得锡膏能够均匀填充在漏孔板的打孔内；步骤 C)中漏孔板的漏孔直径、任意两个漏孔之间的间距根据锡压粘合的金属层的面积大小来确定；步骤C)中使用毛刷或者通过电喷涂的方式在每层介质基板的铜皮部位进行刷焊锡操作；

步骤D) 当漏孔板的打孔内填充满锡膏后，移除漏孔板，将多层电路板合在一起按照对应次序对齐放置，让每层电路板上对应位置的金属化通孔位于同一直线上，然后用铆钉或定位销钉穿过预留的定位孔将多层电路板固定起来；

步骤E)将多层固定好的电路板用配重压起来，放入高温加热装置中；

步骤F) 加热，使温度升高到焊锡的融化温度，然后立刻降温；

步骤G) 冷却至常温后，将多层电路板取出，完成加工。

2.根据权利要求1所述的基于锡压的介质集成悬置线电路实现方法，其特征在于， 步骤C)中的刷锡操作通过毛刷或者通过电喷涂的方式涂抹在漏孔板上。

3.根据权利要求1所述的基于锡压的介质集成悬置线电路实现方法，其特征在于，当介质基板为3层，在第一层介质基板和第二层介质基板之间、第二层介质基板和第三层介质基板之间均放置漏孔板，进行刷锡操作。

4.根据权利要求1所述的基于锡压的介质集成悬置线电路实现方法，其特征在于，当介质基板为5层，在第一层介质基板和第二层介质基板之间、第二层介质基板和第三层介质基板之间、第三层介质基板和第四层介质基板之间、第四介质基板和第五层介质基板之间均放置漏孔板，进行刷锡操作。

5.根据权利要求1所述的基于锡压的介质集成悬置线电路实现方法，其特征在于，刷在金属化通孔上的焊锡均漏在对应的电路板金属层上，金属层为铜皮或其他金属层。

6.根据权利要求1所述的基于锡压的介质集成悬置线电路实现方法，其特征在于，在步骤B)后，进行如下操作：在全部相邻两层介质基板之间加入金属板，然后在金属板的两面均进行刷锡操作，操作完毕后，将多层电路板和金属板合在一起按照对应次序对齐放置，让每层电路板和金属板上对应位置的金属化通孔位于同一直线上，然后用铆钉或定位销钉穿过预留的定位孔将带有金属板的多层电路板固定起来，之后直接从步骤E)开始执行后面的操作。