CN112739038A - 一种高精度单端阻抗板的制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高精度单端阻抗板的制作方法，包括以下步骤：在生产板上贴膜，而后依次通过曝光、显影和蚀刻在生产板上制作出线路，而后退膜；所述线路包括单端阻抗线以及间隔设于单端阻抗线两侧的陪衬线，且单端阻抗线的线宽在设计的基础上预大8‑12％；在生产板上贴膜，而后依次通过曝光和显影在生产板上形成线路图形，使单端阻抗线被膜覆盖而陪衬线裸露；通过蚀刻去除陪衬线，同时对单端阻抗线进行侧蚀，而后退膜；然后依次在生产板上制作阻焊层、丝印字符、表面处理和成型，制得高精度单端阻抗板。本发明通过在单端阻抗线的两侧均设置一条陪衬线，从而在后期蚀刻去除陪衬线的同时可有效对单端阻抗线进行侧蚀，进而可提高单端阻抗线的线宽精度。

Description

一种高精度单端阻抗板的制作方法

技术领域

本发明涉及印制线路板制作技术领域，具体涉及一种高精度单端阻抗板的制作方法。

背景技术

PCB(印刷电路板)厂家制作有单端阻抗要求的PCB时会在板边设计一个阻抗条，阻抗条包含有需要阻抗控制的阻抗线；众所周知，PCB阻抗计算公式：Zo＝[87/(Er+1.41)1/2]xln[5.98H/(0.8W+T)]

Er:材料介电常数，一般材料选定，Er固定，FR-4的Er一般取4.2；

H:绝缘层厚度；

W：印制线宽度；

T：印制线厚度；

由以上公式可以看出，在客户指定材料以及绝缘层厚度和印制线厚度的前提下，通过提高印制线宽度的精度是提高阻抗精度的最佳途径。

随着科技的进步，高速高频电路板在研发过程中，越来越多的客户提出了高精度阻抗板的要求，众所周知，目前单端阻抗控制公差控制在10％左右，而目前有的客户对单端阻抗要求公差控制在±2％-±3％，传统的制作方法已经无法满足客户的需求。

发明内容

本发明针对上述现有的技术缺陷，提供一种高精度单端阻抗板的制作方法，通过在单端阻抗线的两侧均设置一条陪衬线，从而在后期蚀刻去除陪衬线的同时可有效对单端阻抗线进行侧蚀，进而可提高单端阻抗线的线宽精度。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种高精度单端阻抗板的制作方法，包括以下步骤：

S1、在生产板上贴膜，而后依次通过曝光、显影和蚀刻在生产板上制作出线路，而后退膜；所述线路包括单端阻抗线以及间隔设于单端阻抗线两侧的陪衬线，且所述单端阻抗线的线宽在设计的基础上预大8-12％；

S2、在生产板上贴膜，而后依次通过曝光和显影在生产板上形成线路图形，使单端阻抗线被膜覆盖而陪衬线裸露；

S3、通过蚀刻去除陪衬线，同时对单端阻抗线进行侧蚀，而后退膜；

S4、然后依次在生产板上制作阻焊层、丝印字符、表面处理和成型，制得高精度单端阻抗板。

进一步的，步骤S1中，所述陪衬线与单端阻抗线平行设置。

进一步的，步骤S1中，所述单端阻抗线与两侧的陪衬线的距离相同。

进一步的，步骤S1中，所述陪衬线与单端阻抗线之间的间距为单端阻抗线线宽的两倍。

进一步的，步骤S1中，所述陪衬线的线宽与单端阻抗线的线宽相同。

进一步的，步骤S1中，所述单端阻抗线的线宽在设计的基础上预大10％。

进一步的，步骤S1和S2中，采用干膜作为保护膜进行生产。

进一步的，步骤S1中，所述生产板为覆铜板。

进一步的，步骤S3与S4之间还包括以下步骤：

S31、通过半固化片将生产板与外层铜箔压合成多层板；

S32、在多层板上钻孔，而后通过沉铜和全板电镀使孔金属化；

S33、在多层板上制作外层线路。

进一步的，步骤S1中，所述生产板为由半固化片将芯板和外层铜箔压合为一体的多层板，且芯板在压合前已制作了内层线路。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

本发明先在制作线路时对单端阻抗线进行预大制作，使其具有一定的侧蚀余量，并在单端阻抗线的两侧均间隔设置一条陪衬线，使单端阻抗线两侧与陪衬线之间形成有凹槽，这样在后期蚀刻去除陪衬线的同时，蚀刻液置于凹槽中可同时有效对单端阻抗线的两侧进行侧蚀，从而将单端阻抗线的线宽预大的部分蚀刻变小而提高其的精度，且利用两侧的凹槽容纳蚀刻液同时对单端阻抗线的两侧进行侧蚀，使整体的侧蚀速率和侧蚀量相同，提高了侧蚀时的蚀刻均匀性，进而可提高单端阻抗线的线宽均匀性，从而将单端阻抗线的线宽公差控制在±2％-±3％；另外使单端阻抗线与陪衬线平行设置，使凹槽内前后蚀刻液的量和浓度相同，进一步确保蚀刻速率相同；并将陪衬线与单端阻抗线之间的间距设计为单端阻抗线线宽的两倍，该间距一是可方便蚀刻液的流动和有效置换，增加了对单端阻抗线侧蚀时的蚀刻稳定性，二是便于曝光和线路图形制作；两次在生产板上贴的膜均采用干膜，这样可在满足曝光的前提下，尽量缩短曝光时间，提高生产效率。

具体实施方式

为了更充分的理解本发明的技术内容，下面将结合具体实施例对本发明的技术方案作进一步介绍和说明。

实施例1

本实施例所示的一种高精度单端阻抗板的制作方法，依次包括以下处理工序：

(1)、开料：按拼板尺寸520mm×620mm开出芯板，芯板厚度0.5mm(不包括外层铜厚)，芯板的外层铜面厚度均为0.5oz(1oz≈35μm)。

(2)、内层线路制作(负片工艺)：内层图形转移，用垂直涂布机涂布感光膜，感光膜的膜厚控制8μm，采用全自动曝光机，以6-8格曝光尺(21格曝光尺)完成内层线路曝光，经显影后形成内层线路图形；内层蚀刻，将曝光显影后的芯板蚀刻出内层线路，内层线宽量测为3mil；内层AOI，然后检查内层线路的开短路、线路缺口、线路针孔等缺陷,有缺陷报废处理，无缺陷的产品出到下一流程。

(3)、压合：棕化速度按照底铜铜厚棕化，将芯板、半固化片、外层铜箔按要求依次叠合，然后根据板料Tg选用适当的层压条件将叠合板进行压合，形成生产板。

(4)、钻孔：根据现有的钻孔技术，按照设计要求在生产板上进行钻孔，所钻的孔包括欲填塞树脂的塞孔和压接孔。

(5)、沉铜：使生产板上的所有孔金属化，背光测试10级，孔中的沉铜厚度为0.5μm。

(6)、全板电镀：根据现有技术并按设计要求对生产板进行全板电镀，加厚板面和孔内铜层，使塞孔的孔壁铜层厚度达到设计要求。

(7)、制作外层线路：包括以下步骤：

a、在生产板上贴干膜，采用全自动曝光机和负片线路菲林，以6-8格曝光尺(21格曝光尺)完成外层线路曝光，经显影，在生产板上形成第一外层线路图形,而后通过蚀刻在生产板上制作出外层线路，再退膜；该外层线路包括位于板边的单端阻抗线以及间隔设于单端阻抗线两侧并平行设置的陪衬线，且单端阻抗线的线宽在设计的基础上预大8-12％，优选为10％；其中，陪衬线的线宽与单端阻抗线的线宽相同，单端阻抗线与两侧的陪衬线的距离相同，且陪衬线与单端阻抗线之间的间距为单端阻抗线线宽的两倍，使两者间的间距满足PCB设计中的3W原则；

b、在生产板上贴干膜，而后依次通过曝光和显影在生产板上形成第二外层线路图形，该第二外层线路图形不包括陪衬线部分，使外层线路和单端阻抗线被干膜覆盖保护住，而陪衬线裸露；

c、通过酸性蚀刻去除陪衬线，蚀刻液同时会对单端阻抗线进行侧蚀，而后退膜；

d、然后检查外层线路的开短路、线路缺口、线路针孔等缺陷,对有缺陷的产品进行修理或报废处理。

(8)、阻焊、丝印字符：在生产板的表面丝印阻焊油墨后，并依次经过预固化、曝光、显影和热固化处理，使阻焊油墨固化成阻焊层；具体为，采用白网印刷TOP面阻焊油墨，TOP面字符添加"UL标记"，从而在不需焊接的线路和基材上，涂覆一层防止焊接时线路间产生桥接、提供永久性的电气环境和抗化学腐蚀的保护层，同时起美化外观的作用。

(9)、表面处理(沉镍金)：阻焊开窗位的焊盘铜面通化学原理，均匀沉积一定要求厚度的镍层和金层，镍层厚度为：3-5μm；金层厚度为：0.05-0.1μm。

(10)、电测试：测试成品板的电气导通性能，此板使用测试方法为：飞针测试。

(11)、成型：根据现有技术并按设计要求锣外形，外型公差+/-0.05mm，制得高精度单端阻抗板。

(12)、FQC：根据客户验收标准及我司检验标准，对高精度单端阻抗板外观进行检查，如有缺陷及时修理，保证为客户提供优良的品质控制。

(13)、FQA：再次抽测高精度单端阻抗板的外观、孔铜厚度、介质层厚度、绿油厚度、内层铜厚等是否符合客户的要求。

(14)、包装：按照客户要求的包装方式以及包装数量，对高精度单端阻抗板进行密封包装，并放干燥剂及湿度卡，然后出货。

实施例2

本实施例所示的一种高精度单端阻抗板的制作方法，依次包括以下处理工序：

(1)、开料：按拼板尺寸520mm×620mm开出芯板，芯板厚度0.5mm(不包括外层铜厚)，芯板的外层铜面厚度均为0.5oz(1oz≈35μm)。

(2)、内层线路制作(负片工艺)：包括以下步骤：

a、在生产板上贴干膜，采用全自动曝光机和负片线路菲林，以6-8格曝光尺(21格曝光尺)完成内层线路曝光，经显影，在芯板上形成第一内层线路图形,而后通过蚀刻在芯板上制作出内层线路，再退膜；该内层线路包括位于板边的单端阻抗线以及间隔设于单端阻抗线两侧并平行设置的陪衬线，且单端阻抗线的线宽在设计的基础上预大8-12％，优选为10％；其中，陪衬线的线宽与单端阻抗线的线宽相同，单端阻抗线与两侧的陪衬线的距离相同，且陪衬线与单端阻抗线之间的间距为单端阻抗线线宽的两倍，使两者间的间距满足PCB设计中的3W原则；

b、在芯板上贴干膜，而后依次通过曝光和显影在芯板上形成第二内层线路图形，该第二内层线路图形不包括陪衬线部分，使内层线路和单端阻抗线被干膜覆盖保护住，而陪衬线裸露；

c、通过酸性蚀刻去除陪衬线，蚀刻液同时会对单端阻抗线进行侧蚀，而后退膜；

d、然后检查内层线路的开短路、线路缺口、线路针孔等缺陷,对有缺陷的产品进行修理或报废处理。。

(3)、压合：棕化速度按照底铜铜厚棕化，将芯板、半固化片、外层铜箔按要求依次叠合，然后根据板料Tg选用适当的层压条件将叠合板进行压合，形成多层板。

(4)、钻孔：根据现有的钻孔技术，按照设计要求在生产板上进行钻孔，所钻的孔包括欲填塞树脂的塞孔和压接孔。

(5)、沉铜：使多层板上的所有孔金属化，背光测试10级，孔中的沉铜厚度为0.5μm。

(6)、全板电镀：根据现有技术并按设计要求对多层板进行全板电镀，加厚板面和孔内铜层，使塞孔的孔壁铜层厚度达到设计要求。

(7)、制作外层线路：采用全自动曝光机和正片线路菲林，以6-8格曝光尺(21格曝光尺)完成外层线路曝光，经显影，在多层板上形成外层线路图形；外层图形电镀，然后在多层板上分别镀铜和镀锡，镀铜是以1.8ASD的电流密度全板电镀60min，镀锡是以1.2ASD的电流密度电镀10min，锡厚3-5μm；而后依次退膜、蚀刻和退锡，在多层板上蚀刻出外层线路；外层AOI，然后检查外层线路的开短路、线路缺口、线路针孔等缺陷,对有缺陷的产品进行修理或报废处理。

(8)、阻焊、丝印字符：在多层板的表面丝印阻焊油墨后，并依次经过预固化、曝光、显影和热固化处理，使阻焊油墨固化成阻焊层；具体为，采用白网印刷TOP面阻焊油墨，TOP面字符添加"UL标记"，从而在不需焊接的线路和基材上，涂覆一层防止焊接时线路间产生桥接、提供永久性的电气环境和抗化学腐蚀的保护层，同时起美化外观的作用。

(9)、表面处理(沉镍金)：阻焊开窗位的焊盘铜面通化学原理，均匀沉积一定要求厚度的镍层和金层，镍层厚度为：3-5μm；金层厚度为：0.05-0.1μm。

(10)、电测试：测试成品板的电气导通性能，此板使用测试方法为：飞针测试。

(11)、成型：根据现有技术并按设计要求锣外形，外型公差+/-0.05mm，制得高精度单端阻抗板。

(12)、FQC：根据客户验收标准及我司检验标准，对高精度单端阻抗板外观进行检查，如有缺陷及时修理，保证为客户提供优良的品质控制。

(13)、FQA：再次抽测高精度单端阻抗板的外观、孔铜厚度、介质层厚度、绿油厚度、内层铜厚等是否符合客户的要求。

(14)、包装：按照客户要求的包装方式以及包装数量，对高精度单端阻抗板进行密封包装，并放干燥剂及湿度卡，然后出货。

以上对本发明实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本发明实施例的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例，在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种高精度单端阻抗板的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、在生产板上贴膜，而后依次通过曝光、显影和蚀刻在生产板上制作出线路，而后退膜；所述线路包括单端阻抗线以及间隔设于单端阻抗线两侧的陪衬线，且所述单端阻抗线的线宽在设计的基础上预大8-12％；

S2、在生产板上贴膜，而后依次通过曝光和显影在生产板上形成线路图形，使单端阻抗线被膜覆盖而陪衬线裸露；

S3、通过蚀刻去除陪衬线，同时对单端阻抗线进行侧蚀，而后退膜；

S4、然后依次在生产板上制作阻焊层、丝印字符、表面处理和成型，制得高精度单端阻抗板。

2.根据权利要求1所述的高精度单端阻抗板的制作方法，其特征在于，步骤S1中，所述陪衬线与单端阻抗线平行设置。

3.根据权利要求1或2所述的高精度单端阻抗板的制作方法，其特征在于，步骤S1中，所述单端阻抗线与两侧的陪衬线的距离相同。

4.根据权利要求3所述的高精度单端阻抗板的制作方法，其特征在于，步骤S1中，所述陪衬线与单端阻抗线之间的间距为单端阻抗线线宽的两倍。

5.根据权利要求1所述的高精度单端阻抗板的制作方法，其特征在于，步骤S1中，所述陪衬线的线宽与单端阻抗线的线宽相同。

6.根据权利要求1所述的高精度单端阻抗板的制作方法，其特征在于，步骤S1中，所述单端阻抗线的线宽在设计的基础上预大10％。

7.根据权利要求1所述的高精度单端阻抗板的制作方法，其特征在于，步骤S1和S2中，采用干膜作为保护膜进行生产。

8.根据权利要求1所述的高精度单端阻抗板的制作方法，其特征在于，步骤S1中，所述生产板为覆铜板。

9.根据权利要求8所述的高精度单端阻抗板的制作方法，其特征在于，步骤S3与S4之间还包括以下步骤：

S31、通过半固化片将生产板与外层铜箔压合成多层板；

S32、在多层板上钻孔，而后通过沉铜和全板电镀使孔金属化；

S33、在多层板上制作外层线路。

10.根据权利要求1所述的高精度单端阻抗板的制作方法，其特征在于，步骤S1中，所述生产板为由半固化片将芯板和外层铜箔压合为一体的多层板，且芯板在压合前已制作了内层线路。