CN107635385A - Esd全屏蔽功能箔、esd全屏蔽功能箔电路板及制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种ESD全屏蔽功能箔、ESD全屏蔽功能箔电路板及制造方法，本发明的核心是ESD全屏蔽功能箔，它包括功能材料层，在功能材料层的上金属层刻蚀多行、多列条形金属块构成条形金属块阵列层；下金属层刻蚀成用于接地的金属地线，金属地线由平行的等间隔接地线A、B、C、D…和连接A、B、C、D…的M线，等间隔接地线A、B、C、D…位于条形金属块阵列的横向间隔条处，且与各自相对应的条形金属块的一端有重叠，使每一行条形金属块都与地线有重叠，重叠处形成静电脉冲吸收隧道。在PCB板任何一层夹层中放置ESD全屏蔽功能箔层，构建瞬间电能量释放网络，使电路板上的元器件对瞬间高压电脉冲能量产生屏蔽效应。
Description
技术领域
本发明涉及一种ESD全屏蔽功能箔、ESD全屏蔽功能箔电路板及制造方法，属于电子制造技术领域，为电子产品的PCB板制造提供一种全新的ESD全屏蔽功能产品。
背景技术
本发明是以中国专利ZL201410195406.X的技术发明《一种具有吸收瞬间高压的电路板芯板及制造方法》为基础，以解决电子设备的电子电路全系统抗瞬间高压脉冲为核心，以解决现实加工工艺难以克服的具体问题为目的而提供一种特殊的功能箔。
在电子设备的电路中，为防止瞬间高压脉冲能量，如静电、浪涌及瞬变电势场感应能量的冲击，大都设置有这些瞬变能量的吸收电路，以免因这些瞬变能量击毁敏感电子元器件。目前这些吸收电路都是以分立元件如TVS管、陶瓷压敏电阻、高分子静电抑制器、等保护器中设置在电路中来完成。由于这些分立器件设置在电路中会占用大量的PCB板面积，所以在电子设备的保护上只有在缩小设备体积和提高设备电路保护中进行平衡取舍。这也是当今电子设备的电子电路没有得到全方位的抗瞬间高压电脉冲冲击保护的原因。也因为从制造成本考虑，不可能对电路中的所有敏感器件的所有引脚全面提供保护。
中国专利ZL201220475284.6《一种具有全方位抗静电功能的印刷电路板》，采取表贴高分子复合纳米电压变阻软薄膜的方法，可以完全解决单层电路板或双面板及较低密度小规模布线设备的电子电路的抗瞬间高压电脉冲能量的冲击问题，但对大规模、高密度布线的电子电路及多层电路板，这种方案显然是力不从心的。
中国专利(ZL 2014 1 0195406.X)，《一种具有吸收瞬间高压电脉冲能量的功能电路板芯板及制造方法》提供了一种吸收瞬间能量的“功能芯板”，该“功能芯板”借助PCB加工中的芯板，将芯板的一面加工成0.8mmX0.8mm的金属方块矩阵。在利用该方案生产电路板时，由于现实电路板新标准对厚度要求所限(比如手机等电路板厚度由原来的1.20mm下降到了目前的0.7mm±0.08mm)这就给该“功能芯板”的应用带来了局限性：
1.现实的要求决定了“功能芯板”厚度不能超过0.07mm也就是“功能芯板”的一层功能材料层加一层铜箔(接地层)再加金属小方块层的整体厚度不能超过0.07mm。然而功能材料层厚度至少需要0.05—0.06mm,那么，留给金属小方块层的厚度只有0.005mm。这样就给现实生产带来了难于克服的问题：
①制作电路板过程中，用钻孔机械使PCB板表面的附铜线与PCB板层中的金属方块构通时，钻孔精度必须非常精准，钻孔只能刚好接触到金属小方块表面，少一点将接触不到金属小方块而使该点没有脉冲吸收功能，多一点又可能穿透0.005mm的金属小方块甚至刺破功能材料，使该点失效或短路(原来的设计金属方块厚度为10—30um钻头可深入小方块)。
②目前钻孔精度误差就是5％，在这种误差范围内要想使精度达到0.005mm是根本不可能做到的。同时还想要保证一块板上所有点都合格，其难度更是显而易见的。
③生产中一块电路板如果有一个孔出现问题，那么整块电路板就报废了，所以这种制造方法带来的产品合格率必然是极其低下。
照此说来，由于电子技术的不断发展，使一项很容易实现的技术变成了不可能。三年前，手机等电路板的厚度要求还是1.2mm，目前的厚度标准已是0.7mm，这使该项技术中的金属小方块厚度由原来的大于0.1mm必须降到0.05mm以下，为实现这种技术带来了及大的困难。
2.用“通孔”的方式维持住“功能芯板”功能
①在接地金属层通孔处做一个过孔(使过孔直径略大于通孔，防止短路)，并使地线层与过孔的边沿保持一部分与功能材料相隔的金属小方块有一定面积的重叠，构成能量吸收通道，再用通孔方法钻孔直接穿透金属小方块和功能材料及接地金属层。这样做可以保留“功能芯板”的使用功能，但每个通孔经过的接地层同时都要做一个过孔。一块手机板有成百上千条附铜线，若都进行防护须同时做成百上千个过孔，工艺反而繁杂化了，这样做生产成本也将提高，失去了该发明的意义。
②由于过孔是在PCB板夹层中的地线层上，需要预先加工，当埋入PCB板后过孔是看不到的，钻孔位置选择就必须绝对精准，原专利设计误差可以有一至四块小方块的活动范围，没有精确定位要求，但有了过孔后，通孔位置就必须绝对对准，那怕只偏差0.01mm就会造成通孔与金属块短路使PCB板报废。这就成了“功能芯板”应用难以逾越的障碍。
发明内容
本发明的目的是在中国专利：(ZL 2014 1 0195406.X)发明的《具有吸收瞬间高压电脉冲能量的功能电路板芯板及制造方法》的基础上提出一种ESD全屏蔽功能箔、ESD全屏蔽功能箔电路板及制造方法，彻底解决实际生产中的工艺难度问题。其中功能箔不借助于现实生产所使用的PCB的芯板而独立生产形成独立的产品，适用于安装到任何PCB板中。
本发明的技术方案：本发明的一种ESD全屏蔽功能箔包括基本功能箔，基本功能箔有一层功能材料层和功能材料层上下表面附着的金属层，在功能材料层的上金属层刻蚀多行、多列条形金属块构成条形金属块阵列，条形金属块阵列的行、列之间是纵向间隔条L、横向间隔条H，间隔规整排列的条形金属块构成条形金属块阵列层；下金属层刻蚀成用于接地的金属地线，金属地线由平行的等间隔接地线A、B、C、D…和连接A、B、C、D…的M线，等间隔接地线A、B、C、D…位于条形金属块阵列的横向间隔条H处，且与各自相对应的条形金属块的一端有重叠，使每一行条形金属块都与地线有重叠，重叠处形成静电脉冲吸收隧道，等间隔接地线A、B、C、D…和M线构成静电脉冲吸收隧道层；功能材料层、条形金属块阵列层和静电脉冲吸收隧道层构成ESD全屏蔽功能箔层。
优选地，所述条形金属块阵列层的条形金属块长1.2mm、宽0.6mm，条形金属块阵列的纵向间隔条宽L等于横向间隔条宽H＝0.08mm。
优选地，所述静电脉冲吸收隧道层的等间隔接地线A、B、C、D…的宽度等于所述条形金属块阵列层上间隔条的宽度加上重叠部分宽度，每一行条形金属块与地线重叠的宽度相等，重叠部分宽度为S＝0.6mm；所述等间隔接地线A、B、C、D…的长度以覆盖住最边上一块条形金属块的底边为限；M线位于等间隔接地线A、B、C、D…的一端，不覆盖条形金属块。
本发明的一种ESD全屏蔽功能箔电路板包括PCB板其它层、绝缘连接层、中间附铜线层、上导电附铜线层和下导电附铜线层，在PCB板任何一层夹层中放置ESD全屏蔽功能箔层，ESD全屏蔽功能箔层包括功能材料层、条形金属块阵列层和静电脉冲吸收隧道层，条形金属块阵列层是在功能材料层的上部由金属层刻蚀的多行、多列条形金属块阵列，条形金属块阵列的行、列之间是纵、横向间隔条，间隔规整排列的条形金属块构成条形金属块阵列层；静电脉冲吸收隧道层是在功能材料层的下部金属层刻蚀成用于接地的金属地线，金属地线由平行的等间隔接地线A、B、C、D…和连接A、B、C、D…的M线，等间隔接地线A、B、C、D…位于条形金属块阵列的横向间隔条处，且与各自相对应的条形金属块的一端有重叠，使每一行条形金属块都与地线有重叠，重叠处形成静电脉冲吸收隧道，等间隔接地线A、B、C、D…和M线构成静电脉冲吸收隧道层；中间附铜线层、上导电附铜线层和下导电附铜线层上的每一根非接地线通过镀铜孔连接条形金属块阵列层的至少一个条形金属块；静电脉冲吸收隧道层的金属地线通过镀铜孔与电路板表面主接地线连接。
本发明的所述条形金属块阵列层的条形金属块长1.2mm、宽0.6mm，条形金属块阵列的纵、横向间隔条宽为0.08mm。
本发明的所述静电脉冲吸收隧道层的等间隔接地线A、B、C、D…的宽度等于所述条形金属块阵列层上间隔条的宽度加上重叠部分宽度，每一行条形金属块与地线重叠的宽度相等，重叠部分宽度为0.6mm；所述等间隔接地线A、B、C、D…的长度以覆盖住最边上一块条形金属块的底边为限；M线位于等间隔接地线A、B、C、D…的一端，不覆盖条形金属块。
本发明的第一种上述ESD全屏蔽功能箔层的制作方法，步骤如下：
1)制造基本功能箔层：将二张厚度为0.005mm的金属箔表面以普通物理方式或化学方法进行去油污及分子活化处理；将高分子复合纳米电压变阻软薄膜置于两张经处理的金属箔之间，然后一同置于压力热覆机中，热压后取出自然冷却，获得基本功能箔层；
2)将基本功能箔层的一面的金属箔以普通刻蚀方式刻蚀成若干个长1.2mm、宽0.6mm，纵、横向间隔条为0.08mm的条形金属块，形成a1—an、b—bn、c1—cn、d1—dn、e1—en、f1—fn.....的条形金属块阵列；
3)将基本功能箔的另一面金属箔刻蚀成等间隔接地线形成A、B、C、D和M；位于上下边的接地线的A.D线宽度为0.68mm,分别与a1—an和f1—fn的一端重叠0.6mm，构成连接a1—an、f1—fn至M的静电脉冲吸收隧道；中间的接地线B、C线宽度为1.28mm分别与b1—bn,C1—Cn和d1—dn,e1—en的一端重叠0.6mm，构成连接b—bn、c1—cn、d1—dn、e1—en至M的静电脉冲吸收隧道；
多个重叠部分构成多个潜在的脉冲吸收遂道，完成后得到ESD全屏蔽功能箔。
本发明的第二种ESD全屏蔽功能箔层的制作方法，步骤如下：
1)将二张厚度为0.005mm的金属箔表面以普通物理方式或化学方法进行去油污及分子活化处理；
2)将高分子材料环氧树脂或聚酰胺树脂、聚氨酯、聚醚等液态高分子聚合物按重量100份、纳米导电填料按重量5.5份加入到高速搅拌机中，搅拌机转速调至3000rpm,开机搅拌10min获得高分子复合纳米电压变阻材料浆料；
3)将步骤2)获得的高分子复合纳米电压变阻材料浆料以丝网印刷方式，在经过处理的金属箔一面的表面印制1.2mm×0.6mm的方格，以形成衬底方格，衬底方格的高度控制在0.05mm～0.06mm之间；
4)将步骤3)印制衬底方格的基本芯板置于高温固化箱，温度调至120℃固化60min，取出平铺到涂覆机上，涂覆机涂覆厚度调至0.05mm～0.06mm，将步骤2)获得高分子复合纳米电压变阻浆料涂覆到印制的方格中；
5)将0.005mm的金属箔平铺粘贴到涂覆的高分子复合纳米电压变阻材料层表面，贴实压平，置于高温固化箱，温度调至150℃，固化60min，获得基本功能箔；
6)将基本功能箔层的一面以普通刻蚀方式刻蚀成若干个长1.2mm、宽0.6mm，纵、横向间距为0.08mm的条形金属块，形成a1—an、b—bn、c1—cn、d1—dn、e1—en、f1—fn.....；
7)将基本功能箔的另一面刻蚀成等间隔接地线形成A、B、C、D和M；位于上下边的接地线的A.D线宽度为0.68mm,分别与a1—an和f1—fn的一端重叠0.6mm，构成连接a1—an、f1—fn至M的静电脉冲吸收隧道；中间的接地线B、C线宽度为1.28mm分别与b1—bn,C1—Cn和d1—dn,e1—en的一端重叠0.6mm，构成连接b—bn、c1—cn、d1—dn、e1—en至M的静电脉冲吸收隧道；
多个重叠部分，构成多个潜在的脉冲吸收遂道，完成后得到ESD全屏蔽功能箔。
本发明的第一种ESD全屏蔽功能箔电路板的制作方法，步骤如下：
1)制作ESD全屏蔽功能箔层，与上述第一种、第二种ESD全屏蔽功能箔层的制作方法同；
2)将ESD全屏蔽功能箔层作为多层PCB板加工过程中的一层,随PCB的加工热压到PCB板的夹层中，对等间隔接地线的A、B、C、D、M各作出坐标标记，然后按通常PCB板加工方法加工生产，获得ESD全屏蔽PCB板丕板；
3)在上述获得的PCB丕板表面和夹层中的附铜线层的非接地附铜线上，对准与PCB板夹层内ESD全屏蔽功能箔层的某个对应位置的条形金属块钻孔，钻孔直径选0.1mm—0.3mm,这时钻孔可能落在1～4个条形金属块上，孔与孔之间的距离须大于1.2mm，避免两孔遇到一块条形金属块而短路；钻孔位置选择在避开ESD全屏蔽功能箔层的接地线A、B、C、D；对于与接地线A、B、C、D平行方向的非接地附铜线，如果有与A或B或C或D线重合的，可在设计时将这条附铜线引一分支来脱离重合区，再进行钻孔，对线M也钻一通孔与PCB表面主接地线连接；
4)用通常镀铜生产方法对上述PCB板镀铜，使非接地附铜线与ESD全屏蔽功能箔层的某个对应位置的条形金属连通，PCB丕板表面主接地线与M线连接；
5)对以上PCB板按设计方案印刷和刻蚀附铜线，完成电路板的其它制作，获得ESD全屏蔽的印刷电路板。
本发明的第二种ESD全屏蔽功能箔电路板的制作方法，步骤如下：
1)利用双面附铜板的一面刻蚀等间隔接地线A、B、C、D…和M线构成静电脉冲吸收隧道层3；
2)在静电脉冲吸收隧道层3上热敷高分子复合纳米电压诱变阻软薄膜或涂覆电压诱变阻功能材料层，制作功能材料层1，厚度0.06mm；
3)在功能材料层1表面镀铜使其形成附铜层，附铜厚度为0.005mm；
4)在附铜层上顺着等间隔接地线A、B、C、D方向刻蚀出与等间隔接地线垂直的间隔为0.08mm，宽为0.6mm，长为1.2mm且一头与接地线重叠0.6mm的条形金属块，形成条形金属块阵列层2，由此相当于将一层ESD全屏蔽功能箔压合在了附铜板的表面；
5)在已刻蚀条形金属块层2的表面用半固化片压附一层铜箔层获得具有ESD全屏蔽功能箔层的PCB板丕板；
6)在上述获得的PCB丕板表面和夹层中的附铜线层的非接地附铜线上，对准与PCB板夹层内ESD全屏蔽功能箔层的某个对应位置的条形金属块钻孔，钻孔直径选0.1mm—0.3mm,这时钻孔可能落在1～4个条形金属块上，孔与孔之间的距离须大于1.2mm，避免两孔遇到一块条形金属块而短路；钻孔位置选择在避开ESD全屏蔽功能箔层的接地线A、B、C、D；对于与接地线A、B、C、D平行方向的非接地附铜线，如果有与A或B或C或D线重合的，可在设计时将这条附铜线引一分支来脱离重合区，再进行钻孔，对线M也钻一通孔与PCB表面主接地线连接；
7)用通常镀铜生产方法对上述PCB丕板镀铜，使非接地附铜线与ESD全屏蔽功能箔层的某个对应位置的条形金属连通，PCB丕板表面主接线与M线连接；
8)对以上PCB丕板按设计方案印刷和刻蚀附铜线，完成电路板的其它制作，获得ESD全屏蔽的印刷电路板。
本发明的优点：本发明的核心是特殊的“ESD全屏蔽功能箔”，在一切多层电路板(夹层)中，构建瞬间电能量释放网络，使电路板上的元器件对瞬间高压电脉冲能量产生屏蔽效应。同时，具有以下优点：
1.把功能材料厚度严格限定在一个能体现功能的最佳作用的微小尺寸范围之内，克服了国外方案中用钻孔到达一定厚度来获得该功能，而当今钻孔加工工艺难以实现的精度问题。
2.将能量吸收阵列划分在几个等间隔区域内，极大地放大了通孔位置的灵活性，使PCB板走线设计和制作工艺得到极大的简化。钻孔位置的精度不再成为技术问题。
3.钻孔直接穿透PCB板，而不需使钻孔到达一个极度精确的深度。解决了这种电路板的世界生产难题。任何一个普通PCB板厂都可以完成该电路板的生产。
本发明彻底解决实际生产中的工艺难度问题。其中功能箔不借助于现实生产所使用的PCB的芯板而独立生产形成独立的产品，适用于安装到任何PCB板中。
附图说明
图1是ESD全屏蔽功能箔层结构示意图。
图2是基本功能箔结构示意图。
图3是条形金属块阵列层示意图。
图4是静电脉冲吸收隧道层示意图。
图5条形金属块阵列层与静电脉冲吸收隧道层重叠示意图。
图6是静电全屏蔽电路板(局部)连接孔切面示意图。
具体实施方式
如图1、图2、图3、图4、图5：
本发明的一种ESD全屏蔽功能箔包括基本功能箔，基本功能箔有一层功能材料层1和功能材料层1上下表面附着的金属层，在功能材料层1的上金属层刻蚀多行、多列条形金属块构成条形金属块阵列，条形金属块阵列的行、列之间是纵向间隔条L、横向间隔条H，间隔规整排列的条形金属块构成条形金属块阵列层2；下金属层刻蚀成用于接地的金属地线，金属地线由平行的等间隔接地线A、B、C、D…和连接A、B、C、D…的M线，等间隔接地线A、B、C、D…位于条形金属块阵列的横向间隔条H处，且与各自相对应的条形金属块的一端有重叠，使每一行条形金属块都与地线有重叠，重叠处形成静电脉冲吸收隧道，等间隔接地线A、B、C、D…和M线构成静电脉冲吸收隧道层3；功能材料层1、条形金属块阵列层2和静电脉冲吸收隧道层3构成ESD全屏蔽功能箔层4。
优选地，所述条形金属块阵列层2的条形金属块长1.2mm、宽0.6mm，条形金属块阵列的纵向间隔条宽L等于横向间隔条宽H＝0.08mm。
优选地，所述静电脉冲吸收隧道层3的等间隔接地线A、B、C、D…的宽度等于所述条形金属块阵列层2上间隔条的宽度加上重叠部分宽度，每一行条形金属块与地线重叠的宽度相等，重叠部分宽度为S＝0.6mm；所述等间隔接地线A、B、C、D…的长度以覆盖住最边上一块条形金属块的底边为限；M线位于等间隔接地线A、B、C、D…的一端，不覆盖条形金属块。
图6是静电全屏蔽电路板(局部)连接孔切面示意图：
本发明的一种ESD全屏蔽功能箔电路板包括PCB板其它层8、绝缘连接层5、中间附铜线层6、上导电附铜线层7和下导电附铜线层9，在PCB板任何一层夹层中放置ESD全屏蔽功能箔层4。
如图1，ESD全屏蔽功能箔层4包括功能材料层1、条形金属块阵列层2和静电脉冲吸收隧道层3，条形金属块阵列层2是在功能材料层1的上部由金属层刻蚀的多行、多列条形金属块阵列，条形金属块阵列的行、列之间是纵、横向间隔条，间隔规整排列的条形金属块构成条形金属块阵列层2；静电脉冲吸收隧道层3是在功能材料层1的下部金属层刻蚀成用于接地的金属地线，金属地线由平行的等间隔接地线A、B、C、D…和连接A、B、C、D…的M线，等间隔接地线A、B、C、D…位于条形金属块阵列的横向间隔条处，且与各自相对应的条形金属块的一端有重叠，使每一行条形金属块都与地线有重叠，重叠处形成静电脉冲吸收隧道，等间隔接地线A、B、C、D…和M线构成静电脉冲吸收隧道层3。
如图6：中间附铜线层6的非接地覆铜线6a、上导电附铜线层7的非接地覆铜线7a和下导电附铜线层9的非接地覆铜线9a通过钻孔10镀铜分别连接到至少一个条形金属块阵列层2的一个条形金属块；静电脉冲吸收隧道层3的金属地线M与电路板表面主接地线7b通过钻孔11镀铜连接。
所述条形金属块阵列层2的条形金属块长1.2mm、宽0.6mm，条形金属块阵列的纵、横向间隔条宽为0.08mm。
所述静电脉冲吸收隧道层3的等间隔接地线A、B、C、D…的宽度等于所述条形金属块阵列层2上间隔条的宽度加上重叠部分宽度，每一行条形金属块与地线重叠的宽度相等，重叠部分宽度为0.6mm；所述等间隔接地线A、B、C、D…的长度以覆盖住最边上一块条形金属块的底边为限；M线位于等间隔接地线A、B、C、D…的一端，不覆盖条形金属块。
本发明的第一种ESD全屏蔽功能箔层的制作方法，步骤如下：
1)制造基本功能箔层(如图2所示)有一层功能材料层1和功能材料层1上下表面附着的金属层2a、3a：将二张厚度为0.005mm的金属箔表面以普通物理方式或化学方法进行去油污及分子活化处理；将高分子复合纳米电压变阻软薄膜置于两张经处理的金属箔之间，然后一同置于压力热覆机中，热压后取出自然冷却，获得基本功能箔层；
2)将基本功能箔层的一面的金属箔2a以普通刻蚀方式刻蚀成若干个长1.2mm、宽0.6mm，纵、横向间隔条为0.08mm的条形金属块，形成a1—an、b—bn、c1—cn、d1—dn、e1—en、f1—fn.....的条形金属块阵列层2；
3)将基本功能箔的另一面金属箔3a刻蚀成等间隔接地线形成A、B、C、D和M；位于上下边的接地线的A.D线宽度为0.68mm,分别与a1—an和f1—fn的一端重叠0.6mm，构成连接a1—an、f1—fn至M的静电脉冲吸收隧道；中间的接地线B、C线宽度为1.28mm分别与b1—bn,C1—Cn和d1—dn,e1—en的一端重叠0.6mm，构成连接b—bn、c1—cn、d1—dn、e1—en至M的静电脉冲吸收隧道层3；
多个重叠部分构成多个潜在的脉冲吸收遂道，完成后得到ESD全屏蔽功能箔。
第二种ESD全屏蔽功能箔层的制作方法，步骤如下：
1)将二张厚度为0.005mm的金属箔表面以普通物理方式或化学方法进行去油污及分子活化处理；
2)将高分子材料环氧树脂或聚酰胺树脂、聚氨酯、聚醚等液态高分子聚合物按重量100份、纳米导电填料按重量5.5份加入到高速搅拌机中，搅拌机转速调至3000rpm,开机搅拌10min获得高分子复合纳米电压变阻材料浆料；
3)将步骤2)获得的高分子复合纳米电压变阻材料浆料以丝网印刷方式，在经过处理的金属箔一面的表面印制1.2mm×0.6mm的方格，以形成衬底方格，衬底方格的高度控制在0.05mm～0.06mm之间；
4)将步骤3)印制衬底方格的基本芯板置于高温固化箱，温度调至120℃固化60min，取出平铺到涂覆机上，涂覆机涂覆厚度调至0.05mm～0.06mm，将步骤2)获得高分子复合纳米电压变阻浆料涂覆到印制的方格中；
5)将0.005mm的金属箔平铺粘贴到涂覆的高分子复合纳米电压变阻材料层表面，贴实压平，置于高温固化箱，温度调至150℃，固化60min，获得基本功能箔，如图2，有一层功能材料层1和功能材料层1上下表面附着的金属层2a、3a；
6)将基本功能箔层的一面2a以普通刻蚀方式刻蚀成若干个长1.2mm、宽0.6mm，纵、横向间距为0.08mm的条形金属块，形成a1—an、b—bn、c1—cn、d1—dn、e1—en、f1—fn.....条形金属块阵列层2；
7)将基本功能箔的另一面3a刻蚀成等间隔接地线形成A、B、C、D和M；位于上下边的接地线的A.D线宽度为0.68mm,分别与a1—an和f1—fn的一端重叠0.6mm，构成连接a1—an、f1—fn至M的静电脉冲吸收隧道；中间的接地线B、C线宽度为1.28mm分别与b1—bn,C1—Cn和d1—dn,e1—en的一端重叠0.6mm，构成连接b—bn、c1—cn、d1—dn、e1—en至M的静电脉冲吸收隧道，A、B、C、D和M构成静电脉冲吸收隧道层3；
多个重叠部分，构成多个潜在的脉冲吸收遂道，完成后得到ESD全屏蔽功能箔。
本发明第一种ESD全屏蔽功能箔电路板的制作方法，步骤如下：
1)制作ESD全屏蔽功能箔层，与上述方法同；
2)将ESD全屏蔽功能箔层作为多层PCB板加工过程中的一层,随PCB的加工热压到PCB板的夹层中，对等间隔接地线的A、B、C、D、M各作出坐标标记，然后按通常PCB板加工方法加工生产，获得ESD全屏蔽PCB丕板；
3)在上述获得的PCB板丕板表面和夹层中的附铜线层的非接地附铜线上，对准与PCB板夹层内ESD全屏蔽功能箔层的某个对应位置的条形金属块钻孔，钻孔直径选0.1mm—0.3mm,这时钻孔可能落在1～4个条形金属块上，孔与孔之间的距离须大于1.2mm，避免两孔遇到一块条形金属块而短路；钻孔位置选择在避开ESD全屏蔽功能箔层的接地线A、B、C、D；对于与接地线A、B、C、D平行方向的非接地附铜线，如果有与A或B或C或D线重合的，可在设计时将这条附铜线引一分支来脱离重合区，再进行钻孔，对线M也钻一通孔与PCB表面主接地线连接；
4)用通常镀铜生产方法对上述PCB板镀铜，使非接地附铜线与ESD全屏蔽功能箔层的某个对应位置的条形金属连通，PCB丕板表面主接地线与M线连接；
5)对以上PCB板按设计方案印刷和刻蚀附铜线，完成电路板的其它制作，获得ESD全屏蔽的印刷电路板。
本发明的第二种全屏蔽功能箔电路板的制作方法，步骤如下：
1)利用双面附铜板的一面刻蚀等间隔接地线A、B、C、D…和M线构成静电脉冲吸收隧道层3；
2)在静电脉冲吸收隧道层3上热敷高分子复合纳米电压诱变阻软薄膜或涂覆电压诱变阻功能材料层，制作功能材料层1，厚度0.06mm；
3)在功能材料层1表面镀铜使其形成附铜层，附铜厚度为0.005mm；
4)在附铜层上顺着等间隔接地线A、B、C、D方向刻蚀出与等间隔接地线垂直的间隔为0.08mm，宽为0.6mm，长为1.2mm且一头与接地线重叠0.6mm的条形金属块，形成条形金属块阵列层2，由此相当于将一层ESD全屏蔽功能箔压合在了附铜板的表面；
5)在已刻蚀条形金属块层2的表面用半固化片压附一层铜箔层获得具有ESD全屏蔽功能箔层的PCB板丕板；
6)在上述获得的PCB板丕板表面和夹层中的附铜线层的非接地附铜线上，对准与PCB板夹层内ESD全屏蔽功能箔层的某个对应位置的条形金属块钻孔，钻孔直径选0.1mm—0.3mm,这时钻孔可能落在1～4个条形金属块上，孔与孔之间的距离须大于1.2mm，避免两孔遇到一块条形金属块而短路；钻孔位置选择在避开ESD全屏蔽功能箔层的接地线A、B、C、D；对于与接地线A、B、C、D平行方向的非接地附铜线，如果有与A或B或C或D线重合的，可在设计时将这条附铜线引一分支来脱离重合区，再进行钻孔，对线M也钻一通孔与PCB表面主接地线连接；
7)用通常镀铜生产方法对上述PCB板镀铜，使非接地附铜线与ESD全屏蔽功能箔层的某个对应位置的条形金属连通，PCB丕板表面主接地线与M线连接；
8)对以上PCB板按设计方案印刷和刻蚀附铜线，完成电路板的其它制作，获得ESD全屏蔽的印刷电路板。
脉冲隧道的作用：隧道由通孔与PCB中的器件引脚线相连，当电路正常工作时隧道处于关闭状态，电阻值趋向于无穷大。当线路中出现一个异常高压时，隧道会在ns的时间内打开，电阻值趋向于0将高压电脉冲吸收掉。当这一高压过后，隧道又迅速关闭，这一现象可反复重现。
本发明由于采用了等间隔接地线的施工工艺，为通孔位置确定提供了极大的灵活性，操作时只须考虑在纵轴上避开A、B、C、D线即可，横轴上没有限制，不需作精确定位，也不存在通孔偏移造成短路或通孔深度不够造成断路的担心。
本发明的功能箔中：①条形金属块的几何尺寸，厚度的权利要求范围不局限于本文件特例所描述的范围。②功能材料权利要求范围及材料厚度尺寸不局限于本文件给予的限定。③等间隔接地金属线的权利要求范围及其几何图形和尺寸不局限于本文限定。
综上所述，本发明的核心是ESD全屏蔽功能箔的等间隔接地线A、B、C、D…位于条形金属块阵列的横向间隔条H处，且与各自相对应的条形金属块的一端有重叠，重叠处形成静电脉冲吸收隧道。因此，凡是在此构思基础上所作的ESD全屏蔽功能箔、ESD全屏蔽功能箔电路板均属于本发明侧保护范围。
Claims (10)
1.一种ESD全屏蔽功能箔，包括基本功能箔，基本功能箔有一层功能材料层(1)和功能材料层(1)上下表面附着的金属层，其特征在于：在功能材料层(1)的上金属层刻蚀多行、多列条形金属块构成条形金属块阵列，条形金属块阵列的行、列之间是纵向间隔条L、横向间隔条H，间隔规整排列的条形金属块构成条形金属块阵列层(2)；下金属层刻蚀成用于接地的金属地线，金属地线由平行的等间隔接地线A、B、C、D…和连接A、B、C、D…的M线，等间隔接地线A、B、C、D…位于条形金属块阵列的横向间隔条H处，且与各自相对应的条形金属块的一端有重叠，使每一行条形金属块都与地线有重叠，重叠处形成静电脉冲吸收隧道，等间隔接地线A、B、C、D…和M线构成静电脉冲吸收隧道层(3)；功能材料层(1)、条形金属块阵列层(2)和静电脉冲吸收隧道层(3)构成ESD全屏蔽功能箔层(4)。在PCB板任何一层夹层中放置ESD全屏蔽功能箔层(4)。
2.根据权利要求1所述的ESD全屏蔽功能箔层，其特征在于：所述条形金属块阵列层(2)的条形金属块长1.2mm、宽0.6mm，条形金属块阵列的纵向间隔条宽L等于横向间隔条宽H＝0.08mm。
3.根据权利要求1或2所述的ESD全屏蔽功能箔层，其特征在于：所述静电脉冲吸收隧道层(3)的等间隔接地线A、B、C、D…的宽度等于所述条形金属块阵列层(2)上间隔条的宽度加上重叠部分宽度，每一行条形金属块与地线重叠的宽度相等，重叠部分宽度为S＝0.6mm；所述等间隔接地线A、B、C、D…的长度以覆盖住最边上一块条形金属块的底边为限；M线位于等间隔接地线A、B、C、D…的一端，不覆盖条形金属块。
4.一种ESD全屏蔽功能箔电路板，包括PCB板其它层(8)、绝缘连接层(5)、中间附铜线层(6)、上导电附铜线层(7)和下导电附铜线层(9)，其特征在于：在PCB板任何一层夹层中放置ESD全屏蔽功能箔层(4)，ESD全屏蔽功能箔层(4)包括功能材料层(1)、条形金属块阵列层(2)和静电脉冲吸收隧道层(3)，条形金属块阵列层(2)是在功能材料层(1)的上部由金属层刻蚀的多行、多列条形金属块阵列，条形金属块阵列的行、列之间是纵、横向间隔条，间隔规整排列的条形金属块构成条形金属块阵列层(2)；静电脉冲吸收隧道层(3)是在功能材料层(1)的下部金属层刻蚀成用于接地的金属地线，金属地线由平行的等间隔接地线A、B、C、D…和连接A、B、C、D…的M线，等间隔接地线A、B、C、D…位于条形金属块阵列的横向间隔条处，且与各自相对应的条形金属块的一端有重叠，使每一行条形金属块都与地线有重叠，重叠处形成静电脉冲吸收隧道，等间隔接地线A、B、C、D…和M线构成静电脉冲吸收隧道层(3)；中间附铜线层(6)、上导电附铜线层(7)和下导电附铜线层(9)上的每一根非接地线通过镀铜孔连接条形金属块阵列层(2)的至少一个条形金属块；静电脉冲吸收隧道层(3)的金属地线通过镀铜孔与电路板表面主接地线连接。
5.根据权利要求4所述的ESD全屏蔽功能箔电路板，其特征在于：所述条形金属块阵列层(2)的条形金属块长1.2mm、宽0.6mm，条形金属块阵列的纵、横向间隔条宽为0.08mm。
6.根据权利要求4或5所述的ESD全屏蔽功能箔电路板，其特征在于：所述静电脉冲吸收隧道层(3)的等间隔接地线A、B、C、D…的宽度等于所述条形金属块阵列层(2)上间隔条的宽度加上重叠部分宽度，每一行条形金属块与地线重叠的宽度相等，重叠部分宽度为0.6mm；所述等间隔接地线A、B、C、D…的长度以覆盖住最边上一块条形金属块的底边为限；M线位于等间隔接地线A、B、C、D…的一端，不覆盖条形金属块。
7.一种权利要求1～3之一的ESD全屏蔽功能箔层的制作方法，步骤如下：
1)制造基本功能箔层：将二张厚度为0.005mm的金属箔表面以普通物理方式或化学方法进行去油污及分子活化处理；将高分子复合纳米电压变阻软薄膜置于两张经处理的金属箔之间，然后一同置于压力热覆机中，热压后取出自然冷却，获得基本功能箔层；
2)将基本功能箔层的一面的金属箔以普通刻蚀方式刻蚀成若干个长1.2mm、宽0.6mm，纵、横向间隔条为0.08mm的条形金属块，形成a1—an、b—bn、c1—cn、d1—dn、e1—en、f1—fn.....的条形金属块阵列；
3)将基本功能箔的另一面金属箔刻蚀成等间隔接地线形成A、B、C、D和M；位于上下边的接地线的A.D线宽度为0.68mm,分别与a1—an和f1—fn的一端重叠0.6mm，构成连接a1—an、f1—fn至M的静电脉冲吸收隧道；中间的接地线B、C线宽度为1.28mm分别与b1—bn,C1—Cn和d1—dn,e1—en的一端重叠0.6mm，构成连接b—bn、c1—cn、d1—dn、e1—en至M的静电脉冲吸收隧道；
多个重叠部分构成多个潜在的脉冲吸收遂道，完成后得到ESD全屏蔽功能箔。
8.一种权利要求1～3之一的ESD全屏蔽功能箔层的制作方法，步骤如下：
1)将二张厚度为0.005mm的金属箔表面以普通物理方式或化学方法进行去油污及分子活化处理；
2)将高分子材料环氧树脂或聚酰胺树脂、聚氨酯、聚醚等液态高分子聚合物按重量100份、纳米导电填料按重量5.5份加入到高速搅拌机中，搅拌机转速调至3000rpm,开机搅拌10min获得高分子复合纳米电压变阻材料浆料；
3)将步骤2)获得的高分子复合纳米电压变阻材料浆料以丝网印刷方式，在经过处理的金属箔一面的表面印制1.2mm×0.6mm的方格，以形成衬底方格，衬底方格的高度控制在0.05mm～0.06mm之间；
4)将步骤3)印制衬底方格的基本芯板置于高温固化箱，温度调至120℃固化60min，取出平铺到涂覆机上，涂覆机涂覆厚度调至0.05mm～0.06mm，将步骤2)获得高分子复合纳米电压变阻浆料涂覆到印制的方格中；
5)将0.005mm的金属箔平铺粘贴到涂覆的高分子复合纳米电压变阻材料层表面，贴实压平，置于高温固化箱，温度调至150℃，固化60min，获得基本功能箔；
6)将基本功能箔层的一面以普通刻蚀方式刻蚀成若干个长1.2mm、宽0.6mm，纵、横向间距为0.08mm的条形金属块，形成a1—an、b—bn、c1—cn、d1—dn、e1—en、f1—fn.....；
7)将基本功能箔的另一面刻蚀成等间隔接地线形成A、B、C、D 和M；位于上下边的接地线的A.D线宽度为0.68mm,分别与a1—an和f1—fn的一端重叠0.6mm，构成连接a1—an、f1—fn至M的静电脉冲吸收隧道；中间的接地线B、C线宽度为1.28mm分别与b1—bn,C1—Cn和d1—dn,e1—en的一端重叠0.6mm，构成连接b—bn、c1—cn、d1—dn、e1—en至M的静电脉冲吸收隧道；
多个重叠部分，构成多个潜在的脉冲吸收遂道，完成后得到ESD全屏蔽功能箔。
9.一种权利要求4～6之一的ESD全屏蔽功能箔电路板的制作方法，步骤如下：
1)制作ESD全屏蔽功能箔层，与权利要求7、8同；
2)将ESD全屏蔽功能箔层作为多层PCB板加工过程中的一层,随PCB的加工热压到PCB板的夹层中，对等间隔接地线的A、B、C、D、M各作出坐标标记，然后按通常PCB板加工方法加工生产，获得ESD全屏蔽PCB板丕板；
3)在上述获得的PCB板丕板表面和夹层中的附铜线层的非接地附铜线上，对准与PCB板夹层内ESD全屏蔽功能箔层的某个对应位置的条形金属块钻孔，钻孔直径选0.1mm—0.3mm,这时钻孔可能落在1～4个条形金属块上，孔与孔之间的距离须大于1.2mm，避免两孔遇到一块条形金属块而短路；钻孔位置选择在避开ESD全屏蔽功能箔层的接地线A、B、C、D；对于与接地线A、B、C、D平行方向的非接地附铜线，如果有与A或B或C或D线重合的，可在设计时将这条附铜线引一分支来脱离重合区，再进行钻孔，对线M也钻一通孔与PCB表面主接地线连接；
4)用通常镀铜生产方法对上述PCB板镀铜，使非接地附铜线与ESD全屏蔽功能箔层的至少一个对应位置的条形金属连通，PCB丕板表面主接地线与M线连接；
5)对以上PCB板按设计方案印刷和刻蚀附铜线，完成电路板的其它制作，获得ESD全屏蔽功能箔的印刷电路板。
10.一种权利要求4～6之一的ESD全屏蔽功能箔电路板的制作方法，步骤如下：
1)利用双面附铜板的一面刻蚀等间隔接地线A、B、C、D…和M 线构成静电脉冲吸收隧道层(3)；
2)在静电脉冲吸收隧道层(3)上热敷高分子复合纳米电压诱变阻软薄膜或涂覆电压诱变阻功能材料层，制作功能材料层1，厚度0.06mm；
3)在功能材料层1表面镀铜使其形成附铜层，附铜厚度为0.005mm；
4)在附铜层上顺着等间隔接地线A、B、C、D方向刻蚀出与等间隔接地线垂直的间隔为0.08mm，宽为0.6mm，长为1.2mm且一头与接地线重叠0.6mm的条形金属块，形成条形金属块阵列层(2)，由此相当于将一层ESD全屏蔽功能箔压合在了附铜板的表面；
5)在已刻蚀条形金属块层(2)的表面用半固化片压附一层铜箔层获得具有ESD全屏蔽功能箔层的PCB板丕板；
6)在上述获得的PCB板丕板表面和夹层中的附铜线层的非接地附铜线上，对准与PCB板夹层内ESD全屏蔽功能箔层的某个对应位置的条形金属块钻孔，钻孔直径选0.1mm—0.3mm,这时钻孔可能落在1～4个条形金属块上，孔与孔之间的距离须大于1.2mm，避免两孔遇到一块条形金属块而短路；钻孔位置选择在避开ESD全屏蔽功能箔层的接地线A、B、C、D；对于与接地线A、B、C、D平行方向的非接地附铜线，如果有与A或B或C或D线重合的，可在设计时将这条附铜线引一分支来脱离重合区，再进行钻孔，对线M也钻一通孔与PCB表面主接地线连接；
7)用通常镀铜生产方法对上述PCB板镀铜，使非接地附铜线与ESD全屏蔽功能箔层的某个对应位置的条形金属连通，PCB丕板表面主接地线与M线连接；
8)对以上PCB板按设计方案印刷和刻蚀附铜线，完成电路板的其它制作，获得ESD全屏蔽功能箔的印刷电路板。
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