CN110933861A - 一种降低pcb板信号损耗的方法及信号损耗低的pcb板 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了印刷电路板技术领域的一种降低PCB板信号损耗的方法及信号损耗低的PCB板，旨在解决现有技术中PCB板随信号传输频率增加，信号“失真”严重的技术问题，初步水洗，洗去基板上导电体表面的异物；深度清洗，洗去基板上导电体表面的油污及氧化层；对基板上的导电体进行多次削平处理；对产生的杂质进行二次水洗；进行后制程的压膜及图形转移。本发明通过多次机械削平处理，再纯水洗去表面的杂屑，最后进行后制程的压膜及图形转移，降低附铜基板铜箔表面铜牙大小，从而降低电流的趋肤效应，达到了减少信号损耗的目的。可以减少高等级铜箔的使用或者高速药水的使用，从而降低了低信号损耗电路板的制造成本。

Description

一种降低PCB板信号损耗的方法及信号损耗低的PCB板
技术领域
本发明属于印刷电路板技术领域，具体涉及一种降低PCB板信号损耗的方法及信号损耗低的PCB板。
背景技术
信号高速/高频化使信号传输越来越集中于导线“表层”（称为趋肤效应）.高速/高频信号在粗糙度范围传输，传输信号的驻波、反射将越来越严重，并导致信号传输路径变长，损耗增加。由于趋肤效应的存在，高速PCB如果继续使用常规（STD）铜箔，其结果是：随信号传输频率增加，趋肤效应导致的信号“失真”愈发严重。
目前市场上为降低铜箔损耗的主流做法有三种，第一种是使用VLP/HVLP等RZ仅1μm的高等级铜箔来替代传统的RTF铜箔，在降低信号损耗的同时，板材的成本也相应提高。第二种是使用高等级的材料替换，能够直接的降低材料的插损，但是成本增加多。第三种是在压合之前增加高速药水处理，但是会导致铜箔与树脂的结合力降低，有爆板分层的风险，同时也增加了制作成本，为了在保证成本及可靠性的基础上，满足信号的插损要求，我们开发出了一种用于降低铜箔粗糙度降低信号损耗的铜箔处理方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种降低PCB板信号损耗的方法及信号损耗低的PCB板，以解决现有技术中PCB板随信号传输频率增加，信号“失真”严重的技术问题。
为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种降低PCB板信号损耗的方法，包括：
a、对基板进行初步水洗，洗去基板上导电体表面的异物；
b、对初步水洗后的基板进行深度清洗，洗去基板上导电体表面的油污及氧化层；
c、对深度清洗后的基板上的导电体进行多次削平处理；
d、对削平处理的过程中产生的杂质进行二次水洗；
e、对二次水洗后的基板进行后制程的压膜及图形转移。
所述导电体包括标准铜箔和双面粗化铜箔。
所述步骤a中，初步水洗的水压控制在1~2 kg/cm2，流量控制在3~5 L/min。
所述步骤b中，深度清洗采用温度为30~36℃的酸性或碱性化学药剂或者有机清洁剂，但不包含带有微蚀功能的药剂。
所述步骤c中，对深度清洗后的基板上的导电体进行2次削平处理。
所述削平处理的方法是：使用一组不织布配合两组陶瓷刷进行削平处理，第一次削平处理不织布目数要求600目，陶瓷刷目数要求800目，电流控制在2~3.5A；第二次削平处理不织布目数要求800目，陶瓷刷目数要求1200目，电流控制在2~3.5A。
所述削平处理的方法是：使用金刚砂进行表面削平处理，压力控制0.8~2.5Kg/cm2，砂水比控制15~20%，重复两次削平处理。
所述步骤d中，二次水洗采用电导度小于10的纯水，二次水洗的水洗压力为1~2kg/cm2，流量控制4~10L/min。
一种信号损耗低的PCB板，包括基板和设置在所述基板上的铜箔，所述铜箔表面经多次削平处理，所述铜箔的表面粗糙度为1~1.5μm。
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果：
（1）本发明通过多次机械削平处理，再纯水洗去表面的杂屑，最后进行后制程的压膜及图形转移，降低附铜基板铜箔表面铜牙大小，从而降低电流的趋肤效应，达到了减少信号损耗的目的。
（2）本发明可以减少高等级铜箔的使用或者高速药水的使用，从而降低了低信号损耗电路板的制造成本。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种降低PCB板信号损耗的方法的流程示意图；
图2是标准铜箔（STD铜箔）的微观结构示意图；
图3是双面粗化铜箔（RTF铜箔）的微观结构示意图；
图4是通过本发明实施例所述方法采用双面粗化铜箔（RTF铜箔）制作的的PCB板的铜箔表面微观结构示意图；
图5是未经本发明所述方法处理的PCB板的状态；
图6是经本发明所述方法的步骤a处理后PCB板的状态；
图7是经本发明所述方法的步骤b处理后PCB板的状态；
图8是经本发明所述方法的步骤c进行一次削平处理后PCB板的状态；
图9是经本发明所述方法的步骤c进行二次削平处理后PCB板的状态。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
如图1所示，一种降低PCB板信号损耗的方法，包括，对基板进行初步水洗，洗去基板上导电体表面的异物；对初步水洗后的基板进行深度清洗，洗去基板上导电体表面的油污及氧化层；对深度清洗后的基板上的导电体进行多次削平处理；对削平处理的过程中产生的杂质进行二次水洗；对二次水洗后的基板进行后制程的压膜及图形转移。本发明所述方法的主要原理是在内层图形转移前将附铜基板进行多次机械削平处理，降低附铜基板铜箔表面铜牙大小，从而降低电流的趋肤效应，达到减少信号损耗的目的。本发明可以解决大部分使用双面粗化铜箔（RTF铜箔）的高频/高速印制电路板由于粗糙度造成的信号插损较大的问题，可以减少高等级铜箔的使用或者高速药水的使用，从而降低了低信号损耗电路板的制造成本。
如图5所示，是未经任何处理的PCB板，基板4与铜箔毛面3相结合，铜箔光面2上附有氧化物5，油污等异物1附着在铜箔的氧化物5外侧，铜箔未经处理前表面凹凸不平导致信号传输路径变长，损耗增加。
对未经任何处理的PCB板进行一次水洗，洗去铜箔表面的异物1；一次水洗中使用的水为正常管道自来水即可，需管控水洗压力为1.5±0.5kg/cm2，流量控制4±1L/min，以保证在不损害PCB板的情况下达到理想的清洗效果。一次水洗后的效果如图6所示。
使用化学药剂或者有机清洁剂对PCB板进行深度清洗，将铜箔表面的油污以及氧化物去除；使用的化学药剂为酸性或碱性药剂(如H2SO4/有机清洁剂等)，但是不可以使用带微蚀功能的药剂（如微蚀药水/超粗化药水等），药水温度管控33±3℃，以保证在不损害PCB板上的铜箔的情况下达到理想的清洗效果。深度清洗后的效果如图7所示。
使用专业削平设备对深度清洗后的基板上的导电体进行多次削平处理，本发明提供了两种机械削平的处理方案：第一种，使用一组不织布配合两组陶瓷刷进行削平处理，第一次削平处理不织布目数要求600目，陶瓷刷目数要求800目，电流控制在2~3.5A，第二次削平处理不织布目数要求800目，陶瓷刷目数要求1200目，电流控制在2~3.5A，以保证在不损害PCB板上的铜箔的情况下达到理想的切削效果；第二种，使用金刚砂进行表面削平处理，压力控制0.8~2.5Kg/cm2，砂水比控制15~20%，走两次削平处理线，以保证在不损害PCB板上的铜箔的情况下达到理想的切削效果。采用上述方法对铜箔表面进行一次削平处理后的效果如图8所示；采用上述方法对铜箔表面进行二次削平处理后的效果如图9所示。从图7~图9可以看出，经过两次削平处理后，铜箔表面变得更加平整，经过两次削平处理后铜箔表面粗糙度可以控制在1~1.5μm。如有必要，可以多次重复上述削平处理的过程，进一步控制铜箔表面的平整度。
对削平处理的过程中产生的杂质进行二次水洗，将削平后残留的杂质及药水残留洗净；二次水洗中使用的纯水要求电导度小于10，需管控水洗压力为1.5±0.5kg/cm2，流量控制7±3L/min，以保证在不损害PCB板的情况下达到理想的清洗效果。
最后进行后制程的压膜及图形转移。
图2是标准铜箔（STD铜箔）的微观结构示意图，图3是双面粗化铜箔（RTF铜箔）的微观结构示意图；图4是通过本方法实施例所述方法采用双面粗化铜箔（RTF铜箔）制作的的PCB板的铜箔表面微观结构示意图，从图中可以看出经本发明所述方法处理后铜箔表面更加平整，能很好的解决中损材料和低损材料RTF铜箔的表面粗糙度对信号插损的问题，同时保证板材在成本上没有太多增加且保证材料的可靠、性能的稳定。
基于上述方法，本发明提供一种信号损耗低的PCB板，包括基板和设置在基板上的铜箔，铜箔表面经多次削平处理，铜箔的表面粗糙度为1~1.5μm。
本发明通过两次机械削平处理，再纯水洗去表面的杂屑，最后进行后制程的压膜及图形转移，降低附铜基板铜箔表面铜牙大小，从而降低电流的趋肤效应，达到了减少信号损耗的目的；可以减少高等级铜箔的使用或者高速药水的使用，从而降低了低信号损耗电路板的制造成本。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种降低PCB板信号损耗的方法，其特征是，包括：
a、对基板进行初步水洗，洗去基板上导电体表面的异物；
b、对初步水洗后的基板进行深度清洗，洗去基板上导电体表面的油污及氧化层；
c、对深度清洗后的基板上的导电体进行多次削平处理；
d、对削平处理的过程中产生的杂质进行二次水洗；
e、对二次水洗后的基板进行后制程的压膜及图形转移。
2.根据权利要求1所述的降低PCB板信号损耗的方法，其特征是，所述导电体包括标准铜箔和双面粗化铜箔。
3. 根据权利要求1所述的降低PCB板信号损耗的方法，其特征是，所述步骤a中，初步水洗的水压控制在1~2 kg/cm2，流量控制在3~5 L/min。
4.根据权利要求1所述的降低PCB板信号损耗的方法，其特征是，所述步骤b中，深度清洗采用温度为30~36℃的酸性或碱性化学药剂或者有机清洁剂，但不包含带有微蚀功能的药剂。
5.根据权利要求1所述的降低PCB板信号损耗的方法，其特征是，所述步骤c中，对深度清洗后的基板上的导电体进行2次削平处理。
6.根据权利要求5所述的降低PCB板信号损耗的方法，其特征是，所述削平处理的方法是：使用一组不织布配合两组陶瓷刷进行削平处理，第一次削平处理不织布目数要求600目，陶瓷刷目数要求800目，电流控制在2~3.5A；第二次削平处理不织布目数要求800目，陶瓷刷目数要求1200目，电流控制在2~3.5A。
7.根据权利要求5所述的降低PCB板信号损耗的方法，其特征是，所述削平处理的方法是：使用金刚砂进行表面削平处理，压力控制0.8~2.5Kg/cm2，砂水比控制15~20%，重复两次削平处理。
8. 根据权利要求1所述的降低PCB板信号损耗的方法，其特征是，所述步骤d中，二次水洗采用电导度小于10的纯水，二次水洗的水洗压力为1~2 kg/cm2，流量控制4~10L/min。
9.一种信号损耗低的PCB板，其特征是，包括基板和设置在所述基板上的铜箔，所述铜箔表面经多次削平处理，所述铜箔的表面粗糙度为1~1.5μm。
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