CN110896592B - 一种3d转接式pcb板及其制作方法 - Google Patents

Abstract

一种3D转接式PCB板，包括PNL板和设在PNL板上的PCB板，所述的PCB上设有至少一个内槽，所述的内槽边缘设有包边槽和连接位，所述的连接位用于连接各个内槽之间、以及内槽与PNL板之间，本发明的PCB板设计合理，包边槽能够降低板边辐射干扰，保证了高速信号的传输。本发明还提供了3D转接式PCB板的制作方法，各个步骤容易控制，有效避免包边槽的披锋毛刺问题，提高包边槽和内槽的尺寸和位置的精度，提高产品长期使用的可靠性。

Description

一种3D转接式PCB板及其制作方法

技术领域

本发明涉及PCB板领域，具体涉及一种3D转接式PCB板及其制作方法。

背景技术

在电池技术仍然没有取得重大突破的今天，要想获得更长的手机续航时间，加大电池容量是最直接有效的方法，如何在不增加手机体积的前提下，容纳更大容量的电池成为摆在研发工程师面前的一大难题。目前有新的“堆叠式”主板技术，用interposer(一种转接板)将主板和芯片等分层紧密地封装在一起，使其占用的空间更小，可缩小约40％的主板面积，为手机内部留下更多的空间，以容纳更大的电池，带来更好的续航水平，InterposerPCB作为中介层转接板，起到承上启下作用，需具备优异的三方位密集连接特性、具有极短的电通路、能实现高速信号与大功率传送独特的结合、具有良好的散热性能等，对手机应用的转接式PCB板要求非常严格。

上述PCB板还要具备以下要求：过孔需做树脂塞孔并盖帽电镀、成型精度及偏位公差要求在±0.05mm以内、板边需要进行金属包边降低板边辐射干扰，板边四边金属包边不可有披锋毛刺、板厚公差要求±0.05mm、焊盘必须有优良的可焊性且表面平整等，具备上述全部要求的PCB板制作难度大、工艺复杂。

发明内容

为了解决现有转接式PCB板设计不合理，以及制作困难，不能制作出满足使用条件的转接式PCB板等问题，现提供一种3D转接式PCB板及其制备方法。

一种3D转接式PCB板，包括PNL板和设在PNL板上的PCB板，所述的PCB上设有至少一个内槽，所述的内槽边缘设有包边槽和连接位，所述的连接位用于连接各个内槽之间、以及内槽与PNL板之间。

一种3D转接式PCB板的制作方法，将PNL板依次进行以下步骤：

S1：对PNL板依次进行开料、钻孔；

S2：对PNL板进行镀锡，使每块PCB板表面形成镀锡层，镀锡后对每块PCB板进行成型(一)，预留连接位，铣出初始包边槽，之后进行蚀刻(一)去除铜披锋；退锡(一)去除PCB表面的镀锡层；

S3：对PNL板依次进行沉铜(一)、板电、塞孔和塞孔研磨、AOI(一)、沉铜(二)、GAP电镀、制作外层图形；

S4：对PNL板依次进行图形电镀，使每块PCB板表面形成镀锡层；成型(二)铣出成品包边槽，使成品包边槽宽度与预设成品包边槽宽度一致，连接位尺寸与预设连接位尺寸一致；蚀刻(二)去除铜披锋；退锡(二)去除PCB表面的镀锡层；

S5：AOI(二)、防焊、化金；

S6：成型(三),将PNL板铣成若干个SET板，将每块SET板进行下一步骤；

S7：成型(四)，将每块SET板内的若干PCB板铣出至少一个内槽；

S8:对PCB板进行测试、FQC、清洗和包装。

优选的，所述的开料之后和钻孔之前包括对PCB板进行减铜的步骤。

优选的，所述的退锡(一)之后和沉铜(一)之前包括等离子和去胶渣的步骤。

优选的，成型(一)铣出初始包边槽，初始包边槽宽度比预设成品包边槽宽度小0.3～0.5mm，采用直径为1.0～1.4mm的铣刀，形成的连接位比预设连接位各边小0.2～0.4mm，包边槽宽度的公差控制在±0.05mm。

优选的，成型(四),还包括将每块SET板的对角设置光标点。

优选的，所述的开料基板采用2116PP压制。

优选的，所述的蚀刻(一)和蚀刻(二)采用碱性蚀刻液。

优选的，所述的成型(一)、成型(二)、成型(三)和成型(四)采用先粗铣再精铣的方式。

本发明提供了一种3D转接式PCB板及其制作方法，3D转接式PCB板设计合理，PCB板成型尺寸及位置公差在±0.05mm以内，包边槽能够降低板边辐射干扰，且包边槽壁光滑，保证了高速信号的传输。

3D转接式PCB板制作方法有以下优点：(1)各个步骤容易控制；(2)通过镀锡、成型(一)、蚀刻(一)和退锡(一)，以及图形电镀、成型(二)、蚀刻(二)和退锡(二)的工序，有效避免包边槽的披锋毛刺问题；(4)采用2116PP的PNL基板，有效减小灯芯效应，能够控制灯芯长度≦80um，提高产品长期使用的可靠性；(5)先通过成型(一)铣出初始包边槽，再通过成型(二)铣出成品包边槽，确保包边槽尺寸的精准度；(6)将PNL板铣出若干SET板后，再对SET板内的PCB板铣出内槽，提高了内槽的精度，保证内槽位置和尺寸公差控制在±0.05mm以内；(7)成型(一)、成型(二)、成型(三)和成型(四)采用先粗铣再精铣的方式，提高包边槽和内槽的尺寸和位置的精度，保证公差控制在±0.05mm以内。

附图说明

图1为本发明的PNL板示意图；

图2为本发明成型(一)后的SET板示意图；

图3为本发明成型(二)后的SET板示意图；

图4为本发明成型(三)后的SET板示意图；

图5为本发明成型(四)后的SET板示意图；

图6为本发明的成品示意图；

其中，PNL板1，SET板2，PCB板3，连接位4，包边槽5，内槽6，光标点7。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步的进行阐述。

参考附图，一种3D转接式PCB板，包括PNL板1和设在PNL板上的PCB板3，所述的PCB上设有至少一个内槽6，所述的内槽6边缘设有包边槽5和连接位4，所述的连接位用于连接各个内槽之间、以及内槽与PNL板之间。参考附图1的PNL板，由6块SET板2组成，每块SET板包括12块PCB板、每块PCB板设有1个内槽6。

一种3D转接式PCB板的制作方法，将PNL板依次进行以下步骤：

S1:对PNL板依次进行开料、烤板、减铜和钻孔。PNL板开料基板用高TG、耐CAF板料，采用2116PP,在保证材料尺寸稳定的情况下，可提高压合结合力及耐热应力性能、减少灯芯效应，能够控制灯芯长度≦80um，提高热压时间，保证板料公差在±1mil，避免采用常规的7628PP,玻布太粗导致灯芯长度不合格，影响金属包边铜及孔铜结合力，且灯芯较大、CAF测试很难通过，长时间使用会有品质问题，板厚公差为±10％，无法满足成品公差±0.05mm的要求，同时避免采用1080PP，1080PP的玻布太细影响材料尺寸稳定；开料后进行烤板，温度为180℃X240min,释放应力，增加PNL基板尺寸的稳定性。对PNL板进行减铜，降低PNL板的厚度，PNL基板来料采用镭射板厚测量仪按9点方式测量，确保基板厚度公差为1.1±0.02mm，本实施例成品的PCB板厚为1.2mm,PNL基板铜厚指定为T/T OZ,开料后进行减铜，减铜到8-10um,避免成品铜厚太厚，影响板厚公差。钻孔时采用镀膜铝片，孔粗控制在25um以内，设置管位孔，避免后续成型时受力不均，保证板外形宽度公差±0.05mm。

S2：镀锡、成型(一)、蚀刻(一)和退锡(一)。对PNL板进行镀锡，使每块PCB板表面形成镀锡层，镀锡层用于保护铜面，避免后续步骤蚀刻(一)的蚀刻液攻击，镀锡后的PNL板不可叠板放置，避免锡面擦花，应将PNL板插架放置；镀锡后对每块PCB板进行成型(一)，预留连接位，参考附图2，铣出包边槽5，包边槽5宽度比预设成品包边槽宽度小0.4mm，采用直径为1.2mm铣刀，形成的连接位比预设成品连接位各边小0.3mm，包边槽宽度的公差控制在±0.05mm，成型(一)时每块PNL板中间需隔纸，避免刮伤，包边槽5为附图2中斜线部分；之后进行蚀刻(一)，因为成型(一)铣包边槽产生的铜披锋很难有效去除，导致包边槽壁不光滑，影响高速信号传输，蚀刻(一)将包边槽的铜披锋采用碱性蚀刻液蚀刻掉，采用蚀刻工艺蚀刻掉铣包边槽时所产生的铜披锋；退锡(一)去除PCB表面的镀锡层；

S3:对PNL板依次进行等离子、去胶渣、沉铜(一)、板电、塞孔和塞孔研磨、AOI(一)、沉铜(二)、GAP电镀、制作外层图形。塞孔时采用真空塞孔机，使用树脂进行塞孔；塞孔后的凹陷度通过AOI(一)全检，塞孔后凹陷度要求小于15um，避免传统切片抽检漏失；GAP电镀铜厚为0.6mil,GAP电镀后都需要测量板厚，确保板厚公差控制在±0.05mm以内。

S4：对PNL板依次进行图形电镀、成型(二)、蚀刻(二)和退锡(二)，图形电镀使每块PCB板表面形成镀锡层；成型(二)参考附图3，精铣出包边槽5，铣掉包边槽区域多余部分，指包边槽多余的0.4mm和连接位各边的0.3mm铣掉，使包边槽5宽度与预设成品包边槽5宽度一致，连接位尺寸与预设成品连接位尺寸一致，成型(二)与成型(一)的交接处连接完整，保证成型后的平整，包边槽5为附图3中斜线部分；因为成型(二)的包边槽5产生露铜及铜披锋现象，无法去除，蚀刻(二)采用碱性蚀刻液，蚀刻出正常线路和去除成型(二)铣包边槽以外的铜所产生的披锋及毛刺；退锡(二)，去除PCB表面的镀锡层；

S5：对PNL板依次进行AOI(二)、防焊和化金，防焊工序后需要测量板厚，确保板厚公差控制在±0.05mm以内，化金工艺采用镍槽高磷药水制作，防止黑PAD,确保焊盘表面平整，无上锡不良，提高可靠性。

S6：成型(三)形成SET板：参考附图4，将PNL板1铣成若干个SET板2，方便后续制作PCB内槽6，提高尺寸精度，图4中斜线部分为SET板2从PNL板1铣板的界线；

将每块SET板进行以下步骤：

S7：成型(四)：参考附图5，将每块SET板内的若干PCB板3铣出内槽6,每块SET板的对角各设有光直径为1.0mm的光标点7，用于光学锣机定位，保证铣板精度，附图5中斜线部分为内槽6；

S8测试、FQC、清洗和包装。

其中，以上步骤中铣板要考虑板的涨缩比例，确保成品PCB板与预设尺寸一致，附图6中斜线部分为被铣的部分，成品PCB板厚公差为±0.05mm。成型(一)、成型(二)、成型(三)和成型(四)采用先粗铣再精铣的方式，保证包边槽和内槽的尺寸和位置精度控制在±0.05mm以内。预设成品包边槽尺寸比客户要求尺寸各边大0.076mm,保证包边槽的槽边镀铜后尺寸符合客户要求。

本发明提供了一种3D转接式PCB板及其制作方法，3D转接式PCB板设计合理，PCB板成型尺寸及位置公差在±0.05mm以内，包边槽能够降低板边辐射干扰，且包边槽壁光滑，保证了高速信号的传输；3D转接式PCB板制作方法有以下优点：(1)各个步骤容易控制；(2)通过镀锡、成型(一)、蚀刻(一)和退锡(一)，以及图形电镀、成型(二)、蚀刻(二)和退锡(二)的工序，有效避免包边槽的披锋毛刺问题；(4)采用2116PP的PNL基板，有效减小灯芯效应，能够控制灯芯长度≦80um，提高产品长期使用的可靠性；(5)先通过成型(一)铣出初始包边槽，再通过成型(二)铣出成品包边槽，确保包边槽尺寸的精准度；(6)将PNL板铣出若干SET板后，再对SET板内的PCB板铣出内槽，提高了内槽的精度，保证内槽位置和尺寸公差控制在±0.05mm以内；(7)成型(一)、成型(二)、成型(三)和成型(四)采用先粗铣再精铣的方式，提高包边槽和内槽的尺寸和位置的精度，保证公差控制在±0.05mm以内。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域技术人员来说，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。凡在本实施的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种3D转接式PCB板的制作方法，其特征在于：3D转接式PCB板，包括PNL板（1）和设在PNL板上的PCB板（3），所述的PCB上设有至少一个内槽（6），所述的内槽（6）边缘设有包边槽（5）和连接位（4），所述的连接位用于连接各个内槽之间、以及内槽与PNL板之间；

将PNL板依次进行以下步骤：

S1：对PNL板依次进行开料、钻孔；

S2：对PNL板进行镀锡，使每块PCB板表面形成镀锡层，镀锡后对每块PCB板进行成型（一），预留连接位，铣出初始包边槽，之后进行蚀刻（一）去除铜披锋；退锡（一）去除PCB表面的镀锡层；

S3：对PNL板依次进行沉铜（一）、板电、塞孔和塞孔研磨、AOI（一）、沉铜（二）、GAP电镀、制作外层图形；

S4：对PNL板依次进行图形电镀，使每块PCB板表面形成镀锡层；成型（二）铣出成品包边槽，使成品包边槽宽度与预设成品包边槽宽度一致，连接位尺寸与预设连接位尺寸一致；蚀刻（二）去除铜披锋；退锡（二）去除PCB表面的镀锡层；

S5：AOI（二）、防焊、化金；

S6：成型（三）,将PNL板铣成若干个SET板（2），将每块SET板进行下一步骤；

S7：成型（四），将每块SET板内的若干PCB板铣出至少一个内槽（6）；

S8:对PCB板进行测试、FQC、清洗和包装。

2.根据权利要求1所述的一种3D转接式PCB板的制作方法，其特征在于：所述的开料之后和钻孔之前包括对PCB板进行减铜的步骤。

3.根据权利要求1所述的一种3D转接式PCB板的制作方法，其特征在于：所述的退锡（一）之后和沉铜（一）之前包括等离子和去胶渣的步骤。

4.根据权利要求1所述的一种3D转接式PCB板的制作方法，其特征在于：成型（一）铣出初始包边槽，初始包边槽宽度比预设成品包边槽宽度小0.3~0.5mm，采用直径为1.0~1.4mm的铣刀，形成的连接位比预设连接位各边小0.2~0.4mm，包边槽宽度的公差控制在±0.05mm。

5.根据权利要求1所述的一种3D转接式PCB板的制作方法，其特征在于：成型（四）,还包括将每块SET板的对角设置光标点（7）。

6.根据权利要求1所述的一种3D转接式PCB板的制作方法，其特征在于：所述的开料基板采用2116PP压制。

7.根据权利要求1所述的一种3D转接式PCB板的制作方法，其特征在于：所述的蚀刻（一）和蚀刻（二）采用碱性蚀刻液。

8.根据权利要求1所述的一种3D转接式PCB板的制作方法，其特征在于：所述的成型（一）、成型（二）、成型（三）和成型（四）采用先粗铣再精铣的方式。

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