CN107864553A - 一种pcb的制作方法和pcb - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种PCB的制作方法和PCB，涉及PCB的制造技术。该PCB的制作方法包括：在基板上制作包括信号传输路径的线路图形；在所述基板包括所述线路图形的一面制作掩膜层，形成信号基板，其中，所述掩膜层上对应所述信号传输路径的位置设置有用于形成空腔的凹槽；提供辅助基板，将所述信号基板、辅助基板和半固化片按顺序叠合，压合获得在所述信号传输路径上具有空腔的压合板。本发明通过在基板上制作掩膜层，使基板与半固化片压合后，在线路图形的信号传输路径的位置形成空腔，空腔内的空气替代了原有的介质材料，由于空气的介电常数低，极大地提高了信号传输速度，并减少传输损失。

Description

一种PCB的制作方法和PCB

技术领域

本发明涉及PCB的制造技术，尤其涉及一种PCB的制作方法和PCB。

背景技术

信号在介质中的传输速度V可用V＝K×C/Dk的公式计算(其中K为常数，C为光速，Dk表示基板的介电常数)。可见，降低线路板基板材料的介电常数有利于提高信号的传播速度。常用的方法是通过改善叠层、线路设计来满足高速条件下信号高速传递且信号完整的应用需求；在某些极高端的应用场合，需要使用介电常数极低的特氟龙(PTFE)材料制作线路板。然而只要信号传输路径上有介质就一定有损耗，通过降低材料介电常数、改善叠层、线路设计的方法，无法持续大幅度地提高信号的传输速度。

空气的介电常数(1.00053)仅次于真空的介电常数(1.000)，如果能在线路板的信号传输线路径上制作空气腔体，则可以极大地提高信号传输速度，从而实现电子产品信号传输速度的飞跃。

发明内容

本发明的目的在于提出一种PCB的制作方法和PCB，能够获得信号传输速度较高、传输损耗低的PCB。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一方面，本发明提供一种PCB的制作方法，包括：

在基板上制作包括信号传输路径的线路图形；

在所述基板包括所述线路图形的一面制作掩膜层，形成信号基板，其中，所述掩膜层上对应所述信号传输路径的位置设置有用于形成空腔的凹槽；

提供辅助基板，将所述信号基板、辅助基板和半固化片按顺序叠合，压合获得在所述信号传输路径上具有空腔的压合板。

进一步的，在所述基板包括所述线路图形的一面制作掩膜层，还包括：

在所述掩膜层上对应PCB上需要开设通孔的位置设置圆形凹槽；

所述圆形凹槽的直径大于所述通孔的直径。

进一步的，将所述信号基板、辅助基板和半固化片按顺序叠合之前，还包括：

在所述圆形凹槽中填入与所述圆形凹槽尺寸相同的半固化片。

进一步的，压合获得在所述信号传输路径上具有空腔的压合板之后，还包括：

在所述压合板上开设通孔；

对所述通孔进行孔壁金属化处理。

所述通孔的边缘与所述空腔的边缘的距离大于或等于0.2mm。

进一步的，在形成信号基板之后，还包括：

采用等离子体咬蚀工艺对所述掩膜层的表面进行粗化处理，并使用去离子水清洗；或者

采用喷砂工艺对所述掩膜层的表面进行粗化处理；

对粗化处理后的所述信号基板进行烘板处理。

进一步的，将所述信号基板、辅助基板和半固化片按顺序叠合之前，还包括：

对所述辅助基板依次进行表面氧化处理和烘板处理。

其中，所述半固化片的含胶量大于或等于45％、且小于或等于65％的质量份；厚度大于或等于25μm、且小于或等于100μm。

其中，在所述基板包括所述线路图形的一面制作掩膜层，包括：

在所述基板包括所述线路图形的一面丝印感光油墨或粘贴感光薄膜；

曝光所述信号传输路径对应位置的所述感光油墨或所述感光薄膜；

用显影液清洗所述基板，获得掩膜图形；

对所述掩膜图形进行固化处理。

另一方面，本发明提供一种PCB，采用上述的制作方法制作；其中，

所述PCB的内层铜箔上制作有包括信号传输路径的线路图形，部分所述线路图形的一侧设置有掩膜层，所述掩膜层对应所述信号传输路径的位置设置有空腔；

所述PCB上开设有通孔，所述通孔的金属化孔壁与所述掩膜层之间填充有半固化片。

本发明的有益效果为：

本发明通过在基板上制作掩膜层，使基板与半固化片压合后，在线路图形的信号传输路径的位置形成空腔，空腔内的空气替代了原有的介质材料，由于空气的介电常数低，极大地提高了信号传输速度，并减少传输损失。

附图说明

图1是本发明实施例一提供的PCB的制作方法的流程图；

图2是本发明实施例二提供的PCB的制作方法的流程图；

图3是本发明提供的PCB在通孔位置的剖面示意图。

图中：1、信号传输路径；2、圆形凹槽；3、通孔；4、掩膜层；5、信号基板；6、辅助基板；7、空腔；8、半固化片。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

本实施例提供一种PCB的制作方法，适用于制作信号传输速度较高的PCB。

图1是本实施例提供的PCB的制作方法的流程图。如图1所示，该制作方法包括如下步骤：

S11，在基板上制作包括信号传输路径的线路图形。

在基板上制作包含单线、差分线及密集线等信号传输路径的线路图形。基板指单张芯板，或者由多张芯板压合成的子板。包括信号传输路径的线路图形制作在PCB的非外侧铜层上。

S12，在所述基板包括所述线路图形的一面制作掩膜层，形成信号基板。

在所述基板包括所述线路图形的一面丝印感光油墨或粘贴感光薄膜；曝光所述信号传输路径对应位置的所述感光油墨或所述感光薄膜；用显影液清洗所述基板，获得掩膜图形；对所述掩膜图形进行固化处理；最终获得的所述掩膜层上对应所述信号传输路径的位置设置有用于形成空腔的凹槽。

在形成信号基板之后，还包括：

采用等离子体咬蚀工艺对所述掩膜层的表面进行粗化处理，并使用去离子水清洗；或者采用喷砂工艺对所述掩膜层的表面进行粗化处理；对粗化处理后的所述信号基板进行烘板处理。

S13，将所述信号基板、辅助基板和半固化片按顺序叠合，压合获得在所述信号传输路径上具有空腔的压合板。

提供辅助基板，辅助基板表面的铜层为屏蔽层或电源层，其线路图形中没有信号传输路径，对所述辅助基板依次进行表面氧化处理和烘板处理。

所述半固化片为不流动半固化片或低流动度半固化片，其含胶量大于或等于45％、且小于或等于65％的质量份；厚度大于或等于25μm、且小于或等于100μm。

在高温高压下压合，获得内部具有单个、多个或多层空气腔体叠加的压合板。在压合板的外部铜层上制作外层图形，进行阻焊和表面处理，制成PCB成品。

本实施例通过在基板上制作掩膜层，使基板与半固化片压合后，在线路图形的信号传输路径的位置形成空腔，空腔内的空气替代了原有的介质材料，由于空气的介电常数低，极大地提高了信号传输速度，并减少传输损失。

实施例二

本实施例在上述实施例的基础上进行改进，对于需要开设通孔的PCB，为避免开通孔的工序损伤掩膜层，改进制作掩膜层的步骤S22，并根据实际情况选用步骤S23。

图2是本实施例提供的PCB的制作方法的流程图。如图2所示，该制作方法包括如下步骤：

S21，在基板上制作包括信号传输路径的线路图形。

S22，在所述基板包括所述线路图形的一面制作掩膜层，形成信号基板。

其中，所述掩膜层上对应所述信号传输路径的位置设置有用于形成空腔的凹槽；所述掩膜层上对应PCB上需要开设通孔的位置设置有圆形凹槽，所述圆形凹槽的直径大于所述通孔的直径。

S23，在所述圆形凹槽中填入与所述圆形凹槽尺寸相同的半固化片。

为保证完全填充所述圆形凹槽，可在所述圆形凹槽中填入与所述圆形凹槽尺寸相同的半固化片，半固化片可以是低流动度半固化片或不流动半固化片，然后执行步骤S24。

若步骤S24中压合时采用的的半固化片为低流动度半固化片，则由于圆形凹槽较小，在高温高压压合时，半固化片熔融得到的树脂会填充所述圆形凹槽；此时可省略步骤S23。同时，因为用于形成空腔的凹槽较大，所以压合时半固化片的低流动性不会对空腔造成很大的影响。

S24，将所述信号基板、辅助基板和半固化片按顺序叠合，压合获得在所述信号传输路径上具有空腔的压合板。

提供辅助基板，辅助基板表面的铜层为屏蔽层或电源层，其线路图形中没有信号传输路径，对所述辅助基板依次进行表面氧化处理和烘板处理。

S25，在所述压合板上开设通孔；对所述通孔进行孔壁金属化处理。

所述通孔的边缘与所述空腔的边缘的距离应大于或等于0.2mm。

在压合板上钻通孔后，去钻污，采用化学沉铜电镀的方式完成孔壁金属化处理。

因为掩膜层呈酸性，在后续开通孔和清洗工序中，去钻污的药水会损伤掩膜层，导致通孔对应掩膜层位置的直径较大，而通孔的孔壁粗糙会影响产品性能，所以，本实施例在通孔位置开圆形凹槽并填充粘结材料，避免了掩膜层在钻通孔后外露损伤，从而能够获得孔壁光滑的圆柱形通孔，孔直径上下一致。

实施例三

本实施例提供一种PCB，采用上述实施例所述的PCB的制作方法制作，可实现信号的高速传输。

图3是本发明提供的PCB在通孔位置的剖面示意图。如图3所示，所述PCB的内层铜箔上制作有包括信号传输路径1的线路图形，部分所述线路图形的一侧设置有掩膜层4，以形成信号基板5；所述掩膜层4对应所述信号传输路径1的位置设置有空腔7。

所述掩膜层4上对应通孔3的位置设置有圆形凹槽2；信号基板5、辅助基板6和半固化片8按顺序层叠并压合后获得压合板，在压合板上钻出通孔3并进行孔壁金属化处理，再在压合板的外层铜箔上制作外层图形，经过阻焊和表面处理等，获得成品PCB。其中，所述通孔3的金属化孔壁与所述掩膜层4之间(即所述圆形凹槽2)填充有半固化片8。

本实施例提供的PCB采用空腔替代了于信号传输路径接触的介质，利用空气的介电常数仅次于真空的有点，使PCB具备较快的信号传输速度，且降低了信号的传输损失。

以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种PCB的制作方法，其特征在于：

在基板上制作包括信号传输路径的线路图形；

在所述基板包括所述线路图形的一面制作掩膜层，形成信号基板，其中，所述掩膜层上对应所述信号传输路径的位置设置有用于形成空腔的凹槽；

提供辅助基板，将所述信号基板、辅助基板和半固化片按顺序叠合，压合获得在所述信号传输路径上具有空腔的压合板。

2.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，在所述基板包括所述线路图形的一面制作掩膜层，还包括：

在所述掩膜层上对应PCB上需要开设通孔的位置设置圆形凹槽；

所述圆形凹槽的直径大于所述通孔的直径。

3.根据权利要求2所述的制作方法，其特征在于，将所述信号基板、辅助基板和半固化片按顺序叠合之前，还包括：

在所述圆形凹槽中填入与所述圆形凹槽尺寸相同的半固化片。

4.根据权利要求2或3所述的制作方法，其特征在于，压合获得在所述信号传输路径上具有空腔的压合板之后，还包括：

在所述压合板上开设通孔；

对所述通孔进行孔壁金属化处理。

5.根据权利要求4所述的制作方法，其特征在于：

所述通孔的边缘与所述空腔的边缘的距离大于或等于0.2mm。

6.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，在形成信号基板之后，还包括：

采用等离子体咬蚀工艺对所述掩膜层的表面进行粗化处理，并使用去离子水清洗；或者

采用喷砂工艺对所述掩膜层的表面进行粗化处理；

对粗化处理后的所述信号基板进行烘板处理。

7.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，将所述信号基板、辅助基板和半固化片按顺序叠合之前，还包括：

对所述辅助基板依次进行表面氧化处理和烘板处理。

8.根据权利要求1或3所述的制作方法，其特征在于：

所述半固化片的含胶量大于或等于45％、且小于或等于65％的质量份；

厚度大于或等于25μm、且小于或等于100μm。

9.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，在所述基板包括所述线路图形的一面制作掩膜层，包括：

在所述基板包括所述线路图形的一面丝印感光油墨或粘贴感光薄膜；

曝光所述信号传输路径对应位置的所述感光油墨或所述感光薄膜；

用显影液清洗所述基板，获得掩膜图形；

对所述掩膜图形进行固化处理。

10.一种PCB，其特征在于：采用权利要求1至9任一项所述的制作方法制作；其中，

所述PCB的内层铜箔上制作有包括信号传输路径的线路图形，部分所述线路图形的一侧设置有掩膜层，所述掩膜层对应所述信号传输路径的位置设置有空腔；

所述PCB上开设有通孔，所述通孔的金属化孔壁与所述掩膜层之间填充有半固化片。