CN109168258A - 一种pcb的制作方法及pcb - Google Patents

Abstract

本发明提供一种PCB的制作方法，包括以下步骤：步骤1、提供若干芯板、若干半固化片，并对至少一张芯板上开出需树脂填充的槽孔，至少一张半固化片上与芯板上相对应位置开出需树脂填充的槽孔，叠合开槽孔的芯板、半固化片，压合形成压合板，在压合过程中槽孔填充满半固化片的树脂成分；或者将若干芯板、若干半固化片在高温高压条件下压合得出压合板，并在压合板上进行第一次钻孔，钻出大孔后，对压合板上的大孔进行专有塞孔料塞孔；步骤2、在压合板上进行密集钻孔制作，钻孔时，对应填塞有树脂成分的槽孔区或填充专有塞孔料的大孔区域单独采用专用钻刀进行钻孔。本发明有效的避免了钻孔制作过程中对板材的玻纤造成损伤引起晕圈及毛细作用的问题。

Description

一种PCB的制作方法及PCB

技术领域

本发明涉及电路板(Printed Circuit Board，PCB)的制作方法及该制作方法制得的PCB。

背景技术

随着电子产品的不断发展，终端客户对PCB产品的质量提出了越来越高的要求，CAF(Conductive Anodic Filament，电路板内层微短路现象，又称为导电性阳极细丝物或阳极性玻璃纤维丝漏电现象)性能的提升是PCB重点研究的内容。CAF是指对印刷电路板施加了直流电压并放置于高湿度环境中，在层到层间、线路到线路间、孔到孔间或孔到线路，居高电位阳极的铜金属会先氧化成Cu⁺或Cu²⁺离子，并沿着已存在的不良通道之玻璃纤维纱束向阴极慢慢迁移生长，而阴极的电子也会往阳极移动，路途中铜离子遇到电子即会还原成铜金属，并逐渐从阳极往阴极蔓延成生铜膜，故又称之为「铜迁移」。目前部分电路板厂商针对CAF防护所建议的PCB尺寸设计值：孔到孔边距离(最小)：0.4mm；孔到线距离(最小)(Drill to Metal)：0.3mm；孔径一般：0.3mm。要形成CAF缺陷必须要下列五种失效条件同时具备时才会发生，1、水汽(大气环境中无法避免)2、电解质(难以清除)3、露铜(电路板内以铜箔当基材，所以无法避免)4、偏压(电路设计之必然，所以无法避免)5、通道(具备改善的条件)，以上五种条件中，为了防止CAF发生，去改善其他四个条件较难，主要是在第5点通道上做改进。根据实际经验发现，CAF的通道几乎都是沿着同一玻璃纤维束发生，造成发生的一个重要原因是PCB的钻孔过程对板材的玻纤造成一定的损伤，特别对于密集过孔，完成沉铜电后极易形成较大的晕圈及毛细作用，严重削弱了过孔间的绝缘性，如此极易造成CAF失效。当前提升或者解决CAF问题大方法一般集中为板材升级研究或PCB的加工参数优化，但往往对提升CAF性能作用不明显或者花费时间较长。

发明内容

鉴于以上所述，本发明有必要提供一种可以明显提升防CAF发生的PCB的制作方法。

一种PCB的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、提供若干芯板、若干半固化片，并对至少一张芯板上开出需树脂填充的槽孔，至少一张半固化片上与芯板上相对应位置开出需树脂填充的槽孔，且半固化片的槽孔大于芯板的槽孔，按顺序叠合开槽孔的芯板、半固化片，压合形成压合板，在压合过程中半固化片的树脂成分压熔流胶到槽孔中，槽孔填充满半固化片的树脂成分；

或者，将若干芯板、若干半固化片在高温高压条件下压合得出压合板，并在压合板上进行第一次钻孔，钻出大孔后，对压合板上的大孔进行专有塞孔料塞孔；

步骤2、在压合板上进行密集钻孔制作，钻孔时，对应填塞有树脂成分的槽孔区或填充专有塞孔料的大孔区域单独采用专用钻刀进行钻孔，其余区域按常规钻孔，制成不同叠层设计的PCB成品。

进一步地，步骤1中获得所述压合板后，还包括步骤，提供其他芯板层，包括最上层芯板，最下层芯板，将最上层芯板、压合板、最下层芯板按一定的顺序叠合在一起，在高温、高压条件下，压合成为母板。

进一步地，制作所述母板后，进一步在母板表面上钻密集孔，钻孔时，对应填塞有树脂成分的槽孔区或填充专有塞孔料的大孔区域单独采用专用钻刀进行钻孔，其余区域按常规钻孔，采用在母板上钻孔步骤时，则无需权1中步骤2的对压合板进行密集钻孔制作。

进一步地，所述专有塞孔料为树脂或者非导电性油墨。

进一步地，所述专有树脂主要由环氧树脂、酚醛树脂、二氨基二笨砜、咪唑、双氰胺及二氧化硅粉末组成，其中，环氧树脂质量百分数为45-50％，酚醛树脂质量百分数为20-25％，二氨基二笨砜质量百分数为20-25％，咪唑质量百分数为0.05-0.08％，双氰胺咪唑质量百分数为0.05-0.08％，二氧化硅粉末质量百分数为0.05-0.08％。

进一步地，所述非导电性油墨主要为热固化或光固化型油墨。

进一步地，对应填塞有树脂成分的槽孔区或填充专有塞孔料的大孔区域单独采用专用钻刀为钻树脂或油墨材料的钻刀。

进一步地，步骤1中，所有芯板进行相应的线路图形制作。

进一步地，步骤2后，进一步包括对母板进行相应的沉铜电镀、外层图形、阻焊和表面处理的流程。

相较于现有技术，本发明提供一种提升CAF性能的特殊PCB制作方法，芯板进行开槽孔设计并在压合过程填充半固化片中的树脂成分，或者，在预钻孔的位置先钻大孔并在大孔中填充专有塞孔料，再在填充树脂的槽孔或者填充专有塞孔料的大孔中进行钻孔。本发明有效的避免了钻孔制作过程中对板材的玻纤造成损伤引起晕圈及毛细作用的问题，可有效的提高密集过孔间的绝缘性，达到提升CAF性能的目的。

附图说明

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了更清楚地说明本发明的技术方案，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，描述中的附图仅仅是对应于本发明的具体实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，在需要的时候还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明第一较佳实施例PCB制作的流程图；

图2为本发明第一较佳实施例PCB制作流程的结构图；

图3为本发明第二较佳实施例PCB制作的流程图；

图4为本发明第二较佳实施例PCB制作流程的结构图；

图5为本发明第二较佳实施例PCB制作方法制得的PCB的结构图。

具体实施方式

为了详细阐述本发明为达成预定技术目的而所采取的技术方案，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，所描述的实施例仅仅是本发明的部分实施例，而不是全部的实施例，并且，在不付出创造性劳动的前提下，本发明的实施例中的技术手段或技术特征可以替换，下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

实施例1

请参阅图1，本发明提供PCB制作方法，具体制作步骤如下：

步骤1：对芯板进行开槽制作，芯板开出需树脂填充的槽孔，槽的形状可以是方形或圆形。

步骤2、提供半固化片，半固化片对应芯板上槽孔位置开具槽孔，且半固化片的槽孔大于芯板的槽孔，开槽后的芯板通过层间置入半固化片进行压合形成压合板，在压合过程中半固化片熔融后其树脂成分成熔胶流到槽孔中，槽孔填充满半固化片的树脂成分；上述过程中，由于半固化片形变较芯板大故开槽需大些，此外，由于半固化片成分中有树脂与玻璃纤维布，故需要去除对应槽孔位置的半固化片以便流胶填充。

步骤3、将压合板与其他层芯板进行二次压合，形成母板；

步骤4、在母板上进行密集钻孔制作，钻孔时，对应填充树脂成分的槽孔区域单独采用专门钻树脂材料的钻刀进行钻孔，其余区域按常规钻孔，制成不同叠层设计的PCB成品。

具体制作请参阅图2所示，制作过程中包含以下控制要求：

1、在步骤1中，芯板1进行相应的线路制作后，将芯板1进行开槽孔制作，加工出槽孔11，槽孔11的形状可为圆形或者方形，槽孔11的直径≤1.0mm；

2、提供半固化片，半固化片对应芯板1上槽孔11位置开具槽孔，且半固化片的槽孔大于芯板1的槽孔11，将若干芯板1、若干第一半固化片2按照一定的叠层顺序，在高温高压条件下压合得出需要设计的压合板3，压合方式最优选取PIN-LAM方式，芯板1的槽孔11位置对应连通，在压合过程中，半固化片中的树脂成分熔融流入压合板3的槽孔11内并充满槽孔，然后完成压合板3的图形制作；

3、将最上层芯板4、若干第二半固化片5、若干压合板3、最下层芯板6按一定的顺序叠合在一起，在高温、高压条件下，各层次的板结合成为一个整体，制得母板7。

4、对母板7进行钻孔制作，母板7钻设密集的通孔71，钻孔时，挑出树脂填充区域的孔并单独提供一把钻刀，采用专门钻树脂材料的钻刀进行钻孔，其余按常规普通钻孔。专门钻树脂材料的钻刀采用高分子材料材质的钻刀。由于子板树脂填充区域无玻璃纤维布，钻设的密集孔不易产生毛刺，因而可提升CAF性能。

5、完成钻孔的母板7进行相应的沉铜电镀、外层图形、阻焊和表面处理，制成不同叠层设计的PCB，制成不同叠层设计的PCB成品。

实施例1提出的一种提升CAF性能的PCB制作方法，先对芯板进行开槽孔设计，在压合过程通过半固化片的树脂流胶填充槽孔，并在填充的槽孔中进行钻孔，有效的避免了钻孔制作过程中对板材的玻纤造成损伤引起晕圈及毛细作用的问题，可有效的提高密集过孔间的绝缘性，达到提升CAF性能的目的。

实施例2

请参阅图3，本发明提供另一种提升CAF性能的PCB制作方法，包括以下步骤：

步骤1、所有芯板进行相应的线路图形制作；

步骤2，将芯板、半固化片、芯板在高温高压条件下压合得出压合板(可作为母板)，并在压合板上进行第一次钻孔，钻出需专有塞孔料填充的大孔；

步骤3、对压合板上的大孔进行塞孔，塞孔物料使用专有树脂或者非导电性油墨；

步骤4、对压合板上已塞物料的塞孔区域进行第二次钻孔，钻出密集小孔，采用钻树脂或油墨材料的钻刀进行钻孔。

具体结合参阅图4、图5，制作过程及要求如下：

1)、芯板1进行相应的线路制作后，将若干芯板1通过若干半固化片2结合在高温高压条件下压合得出母板3；

2)、母板3进行第一次钻孔制作，钻出需要进行塞孔的大孔31；

3)、对母板3上的大孔31进行塞孔，塞孔物料32使用专有树脂或者非导电性油墨。选择树脂塞孔时，本发明选取专有树脂塞孔，满足塞孔关键管控点：专有塞孔树脂需具备以下特性：①有较高的玻璃化转变温度；②高温烘烤后有较好的交联固化作用；③树脂有一定的粘度和流动度；④耐酸碱，不导电。塞孔后接着对子板烘烤以及磨刷磨板去除子板板面残余树脂及杂物。本发明采用的专有树脂配方主要组份如下：

环氧树脂，树脂的主体成分，组份质量百分比例45-50％；主要作用有效提高整体的交联性，进一步提高树脂的耐热性和固化后的机械强度，方便后期的钻孔制作；

酚醛树脂与二氨基二笨砜，树脂的交联剂，组份质量百分比例20-25％；主要作用有效提高交联性固化作用，使树脂有较高的玻璃化转变温度，高耐热性；

咪唑、双氰胺，催化促进剂，组份质量百分比例0.05-0.08％，促进官能团反应及加速固化、硬化；

二氧化硅粉末，用于对硬度/刚性提供支持，组份质量百分比例0.05-0.08％；其中二氧化硅粉末目数要求≥3000目，颗粒级别＜4μm；

4)、对完成塞孔填充的母板3进行第二次钻孔，母板3上已塞物料的塞孔区域为钻孔区域，以钻出密集的小孔33，钻孔时采用钻树脂或油墨材料的钻刀进行钻孔制作，其余区域需要钻孔时可按常规钻孔。专门钻树脂材料的钻刀采用高分子材料材质的钻刀。由于塞孔区域为树脂区域，钻设的密集孔不易产生毛刺，小孔与小孔之间间隔壁为树脂或非导电性油墨，不会导通，因而可提升CAF性能。

5)、完成钻孔的母板3进行相应的沉铜电镀、外层图形、阻焊和表面处理，制成不同叠层设计的PCB，制成不同叠层设计的PCB成品。

综上，本发明提出另一种提升CAF性能的PCB制造方法，在PCB中设计不同大小孔径的大孔进行树脂或非导电性油墨填充完全，然后进行密集过孔制作，使得导通孔间仅有树脂或非导电性油墨填充，不包含玻璃纤维成分，减少CAF失效的异常情况出现。本发明能有效的解决过孔之间由于PCB板内璃纤维网络导致的CAF效应，保证过孔间的绝缘性能。因此该特殊设计的PCB及其制造方法，可以有效的提升CAF性能，不仅满足客户的CAF性能要求。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质，在本发明的精神和原则之内，对以上实施例所作的任何简单的修改、等同替换与改进等，均仍属于本发明技术方案的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种PCB的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、提供若干芯板、若干半固化片，并对至少一张芯板上开出需树脂填充的槽孔，至少一张半固化片上与芯板上相对应位置开出需树脂填充的槽孔，且半固化片的槽孔大于芯板的槽孔，按顺序叠合开槽孔的芯板、半固化片，压合形成压合板，在压合过程中半固化片的树脂成分压熔流胶到槽孔中，槽孔填充满半固化片的树脂成分；

或者，将若干芯板、若干半固化片在高温高压条件下压合得出压合板，并在压合板上进行第一次钻孔，钻出大孔后，对压合板上的大孔进行专有塞孔料塞孔；

步骤2、在压合板上进行密集钻孔制作，钻孔时，对应填塞有树脂成分的槽孔区或专有塞孔料的大孔区域单独采用专用钻刀进行钻孔，其余区域按常规钻孔，制成不同叠层设计的PCB成品。

2.根据权利要求1所述的PCB的制作方法，其特征在于：步骤1中获得所述压合板后，还包括步骤，提供其他芯板层，包括最上层芯板，最下层芯板，将最上层芯板、压合板、最下层芯板按一定的顺序叠合在一起，在高温、高压条件下，压合成为母板。

3.根据权利要求2所述的PCB的制作方法，其特征在于：制作所述母板后，进一步在母板表面钻密集孔，钻孔时，对应填塞有树脂成分的槽孔区或填充专有塞孔料的大孔区域单独采用专用钻刀进行钻孔，其余区域按常规钻孔，若进一步在母板表面钻密集孔时，则权1中步骤2的对压合板进行密集钻孔制作省略。

4.根据权利要求1所述的PCB的制作方法，其特征在于：所述专有塞孔料为专有树脂或者非导电性油墨。

5.根据权利要求4所述的PCB的制作方法，其特征在于：所述专有树脂主要由环氧树脂、酚醛树脂、二氨基二笨砜、咪唑、双氰胺及二氧化硅粉末组成，其中，环氧树脂质量百分数为45-50％，酚醛树脂质量百分数为20-25％，二氨基二笨砜质量百分数为20-25％，咪唑质量百分数为0.05-0.08％，双氰胺咪唑质量百分数为0.05-0.08％，二氧化硅粉末质量百分数为0.05-0.08％。

6.根据权利要求4所述的PCB的制作方法，其特征在于：所述非导电性油墨为热固化或光固化型油墨。

7.根据权利要求1或者权利要求3所述的PCB的制作方法，其特征在于：所述对应填塞有树脂成分的槽孔区或填充专有塞孔料的大孔区域单独采用专用钻刀为钻树脂或油墨材料的钻刀。

8.根据权利要求1所述的PCB的制作方法，其特征在于：步骤1中，所有芯板进行相应的线路图形制作。

9.根据权利要求2所述的PCB的制作方法，其特征在于：步骤2后，进一步包括对母板进行相应的沉铜电镀、外层图形、阻焊和表面处理的流程。

10.一种PCB，其特征在于：根据权利要求1至9任一项所述的制作方法制作而成。