CN112752431B - 一种高速光电耦合模块印制插头pcb的加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于印制电路板的制作技术领域，提供一种高速光电耦合模块印制插头PCB的加工方法，包括以下步骤：光电耦合模块PCB→内层→压合→铣边→钻孔→电镀→外层线路→AOI扫描→湿膜线路→厚金干膜→镀镍金→退膜→贴膜→曝光→碱蚀→AOI扫描→阻焊→字符→表面处理→成形→电测→成品检验。本发明中，通过内拉引线电镀镍金后再将引线蚀刻，实现了光电耦合模块PCB金手指部位的四面包镍金的工艺技术，满足了产品对MFG混合型气体测试、盐雾测试的需求，提升产品质量的加工方法。

Description

一种高速光电耦合模块印制插头PCB的加工方法

技术领域

本发明属于高速光电耦合模块印制电路板的制作技术领域，具体涉及一种高速光电耦合模块印制插头PCB的加工方法。

背景技术

光电耦合模块由光电子器件、功能电路和光接口等组成，光电子器件包括发射和接收两部分。光模块主要负责光电转换，发送端把电信号转换成光信号，通过光纤传送后，接收端再把光信号转换成电信号。

光电模块市场10Gbps速率以下基本采用镀金+金手指工艺。此工艺先电镀金手指再蚀刻前拉引线工艺，只有手指的铜层上层包有镍和金，金手指的屋檐（悬铜）突出，有塌陷和脱落的风险，时常被客户投诉。10-100Gbps速率以上的更多的采用沉金+金手指、沉镍钯金+金手指制作。行业内主要采用前拉引线的工艺制作，也有部分专利采用内层拉引线（沉金+金手指）的工艺制作，完成后再通过二钻孔工艺将连接线切除，对于高密度产品布线密很少有空间加钻孔，钻孔工艺为PCB厂瓶颈且需要客户接受多孔及孔内露铜缺陷。以上均存在不足。

发明内容

有鉴于此，本发明从设计及流程的工艺能力入手，采用内拉金手指引线的方法，通过对PCB加工流程和加工方法的全新设计、让光电耦合模块的金手指连接部分的铜层上面均匀地包上镍层和金层，满足客户MFG混合型气体测试、盐雾测试的需求。满足5G光电耦合模块高转输速率的设计需求。

本发明的技术方案为：

一种高速光电耦合模块印制插头PCB的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：光电耦合模块PCB→内层→压合→铣边→钻孔→电镀→外层线路→AOI扫描→湿膜线路→厚金干膜→镀镍金→退膜→贴膜→曝光→碱蚀→AOI扫描→阻焊→字符→表面处理→成形→电测→成品检验。

进一步的，外层线路中，每个金手指制作宽度为5mil的内拉引线，金手指引线set交界区域需要X、Y方向横竖交叉引到板边，线路按此文件制作。

进一步的，外层线路后的AOI扫描中，AOI调用带有引线的外层工程资料扫描，确认缺陷，对异常点进行修理时复检机CCD倍率固定在25-40倍。

进一步的，完成AOI检修的产品，过内层超粗化进行前处理，喷淋压力1.0-1.4kg/cm²，速度为2.5 -2.8m/min，确保贴膜质量。

进一步的，湿膜线路中，印湿膜涂布速度2-7 m/min，印完后150度烤板5分钟，印完湿膜的产品不曝光待贴干膜后一起曝光。

进一步的，厚金干膜中，将露出电镀夹边和需要电镀镍金的手指，依据厚金干膜参数选择激光成像的LDI设备曝光，能量设置65±5mj，确保镀金区域向板内内拉引线方向延伸6mil，阻焊常规开窗为1-2mil。

进一步的，镀镍金中，将光电耦合模块PCB板安装在镀金线上，利用添加的内拉引线接通电源先镀镍15-30min再镀金400-800秒，检测镍厚在150-200 U〞之间、金厚在2-4 U〞之间。

进一步的，退膜中，退膜线退去干膜，输送速度控制在1.8-2.2m/min，检验金手指位置的质量无漏镀和外观质量问题。

进一步的，贴干膜中，使用厚度大于2mil以上的厚干膜保护非金手指区域。优选的，使用杜邦220的2mil的厚干膜保护非金手指区域露出引线。

进一步的，曝光中，采用常规曝光机曝光露出引线，有独立金手指焊盘或对引线残留有要求时，采用LDI曝光，能量设置65±5mj。

进一步的，碱性蚀刻中，关闭新液洗与氨水洗蚀刻内拉引线，蚀刻干净后立即褪膜，输送速度控制在1.8-2.2m/min，关闭新液洗与氨水洗，蚀刻后立即褪膜。产品停留时间应小于1分钟，防止铜面腐蚀。

进一步的，碱性蚀刻后，进行退膜，再进行AOI扫描：采用客户原稿资料或无引线的线路资料扫描，检验内拉引线是否蚀刻干净，内拉引线残留标准按客户要求检修，无要求时不作修理。

还包括工程资料设计，具体为：板内金手指引线的优先选择添加在内侧的焊盘、过孔焊环处，并连接到板边；

焊盘添加在角落，过孔焊环添加在边缘，同一网络有焊盘及过孔时首选过孔，当过孔因位置原因无法添加时再选择焊盘；

独立焊盘焊盘添加在内侧，如因内侧间距限制则添加在内侧角落。

本发明中，工程资料设计的原则为：

1. 资料制作时确保金手指焊盘100%添加引线，包含独立焊盘，未添加引线的金手指会漏镀镍金；

2. 金手指引线各交界区域需要X、Y方向横竖交叉引到板边铜皮，以便于手指电镀镍金金。

3. 常规金手指引线距连线位及周边的间距≥6mil，金手指引线可以从焊盘的中心部位引出，保证镀金手指时开窗与盖线分别为最小3mil；小于6mil时独立焊盘引线从金手指内侧角位引出。

4. 内拉引线宽度为5mil，开窗与盖线最小3mil；

5. 镀金区域向板内引线方向延伸6mil；

6. 引线饶过线路，如无法饶过线路的，选择非阻抗线；

7. 引线无法避过的阻抗线，差分阻抗线添加在外侧不影响间距的位置。

产品按工程资料设计，依据常规流程制作内层线路、层压、钻孔、电镀、外层线路、图电锡、碱性蚀刻到外层AOI。

本发明有效解决光电耦合模块PCB金手指的屋檐（悬铜）突出，有塌陷和脱落的风险，确保产品质量、满足光模块市场10G-100Gbps的PCB光电耦合模块速率的要求。

本发明的有益效果在于：

1、本发明作为新技术新工艺：常规工艺先电镀金手指再蚀刻的前拉引线工艺，只有手指的铜层上面和前面有包上镍和金，金手指的屋檐（悬铜）突出，有塌陷和脱落的风险，时常被客户投诉，新工艺能实现产品的四面包镍金，解决常规工艺无法解决的光电耦合模块PCB金手指部位四边有塌陷和脱落毛剌的质量问题，是在加工技术上的突破。

2、提升质量：新工艺通过内拉引线电镀镍金后再将引线蚀刻的技术方案，实现了光电耦合模块PCB金手指部位的四面包镍金的工艺技术，满足了产品对MFG混合型气体测试、盐雾测试的需求，提升了产品质量。

3、降低成本：光电耦合模块PCB属于5G及后续市场高附加值加工项目，掌握关键制造技术可为公司获得更多订单，为公司赢得市场，获取更高额的加工利润。

4、提升交付周期：新工艺是对现行工艺的技术创新，可操作性强，能满足印制板生产商批量化生产和安全生产的需要，能成为企业新的利润增涨点。

本发明中，通过内拉引线电镀镍金后再将引线蚀刻，实现了光电耦合模块PCB金手指部位的四面包镍金的工艺技术，满足了产品对MFG混合型气体测试、盐雾测试的需求，提升产品质量的加工方法。

附图说明

图1为本发明加工方法的工艺流程图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步详细说明，但不应该将此理解为本发明的范围仅限于以下的实例。所用原材料如无特殊说明均能从公开商业途径获得。

实施例1

一种高速光电耦合模块印制插头PCB的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：光电耦合模块PCB→内层→压合→铣边→钻孔→电镀→外层线路→AOI扫描→湿膜线路→厚金干膜→镀镍金→退膜→贴膜→曝光→碱蚀→AOI扫描→阻焊→字符→表面处理→成形→电测→成品检验。

进一步的，外层线路中，每个金手指制作宽度为5mil的内拉引线，金手指引线set交界区域需要X、Y方向横竖交叉引到板边，线路按此文件制作。

进一步的，外层线路后的AOI扫描中，AOI调用带有引线的外层工程资料扫描，确认缺陷，对异常点进行修理时复检机CCD倍率固定在32倍。

进一步的，完成AOI检修的产品，过内层超粗化进行前处理，喷淋压力1.2kg/cm²，速度为2.6m/min，确保贴膜质量。

进一步的，湿膜线路中，印湿膜涂布速度5 m/min，印完后150度烤板5分钟，印完湿膜的产品不曝光待贴干膜后一起曝光。

进一步的，厚金干膜中，将露出电镀夹边和需要电镀镍金的手指，依据厚金干膜参数选择激光成像的LDI设备曝光，能量设置65±5mj，确保镀金区域向板内内拉引线方向延伸6mil，阻焊常规开窗为1-2mil。

进一步的，镀镍金中，将光电耦合模块PCB板安装在镀金线上，利用添加的内拉引线接通电源先镀镍24min再镀金600秒，检测镍厚为170 U〞、金厚为3 U〞。

进一步的，退膜中，退膜线退去干膜，输送速度控制在2.0m/min，检验金手指位置的质量无漏镀和外观质量问题。

进一步的，贴干膜中，使用厚度大于2mil以上的厚干膜保护非金手指区域。优选的，使用杜邦220的2mil的厚干膜保护非金手指区域露出引线。

进一步的，曝光中，采用常规曝光机曝光露出引线，有独立金手指焊盘或对引线残留有要求时，采用LDI曝光，能量设置65±5mj。

进一步的，碱性蚀刻中，关闭新液洗与氨水洗蚀刻内拉引线，蚀刻干净后立即褪膜，输送速度控制在2.0m/min，关闭新液洗与氨水洗，蚀刻后立即褪膜。产品停留时间应小于1分钟，防止铜面腐蚀。

进一步的，碱性蚀刻后，进行退膜，再进行AOI扫描：采用客户原稿资料或无引线的线路资料扫描，检验内拉引线是否蚀刻干净，内拉引线残留标准按客户要求检修，无要求时不作修理。

还包括工程资料设计，具体为：板内金手指引线的优先选择添加在内侧的焊盘、过孔焊环处，并连接到板边；

焊盘添加在角落，过孔焊环添加在边缘，同一网络有焊盘及过孔时首选过孔，当过孔因位置原因无法添加时再选择焊盘；

独立焊盘焊盘添加在内侧，如因内侧间距限制则添加在内侧角落。

实施例2

一种高速光电耦合模块印制插头PCB的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：光电耦合模块PCB→内层→压合→铣边→钻孔→电镀→外层线路→AOI扫描→湿膜线路→厚金干膜→镀镍金→退膜→贴膜→曝光→碱蚀→AOI扫描→阻焊→字符→表面处理→成形→电测→成品检验。

进一步的，外层线路中，每个金手指制作宽度为5mil的内拉引线，金手指引线set交界区域需要X、Y方向横竖交叉引到板边，线路按此文件制作。

进一步的，外层线路后的AOI扫描中，AOI调用带有引线的外层工程资料扫描，确认缺陷，对异常点进行修理时复检机CCD倍率固定在25倍。

进一步的，完成AOI检修的产品，过内层超粗化进行前处理，喷淋压力1.0kg/cm2，速度为2.5m/min，确保贴膜质量。

进一步的，湿膜线路中，印湿膜涂布速度2m/min，印完后150度烤板5分钟，印完湿膜的产品不曝光待贴干膜后一起曝光。

进一步的，厚金干膜中，将露出电镀夹边和需要电镀镍金的手指，依据厚金干膜参数选择激光成像的LDI设备曝光，能量设置65±5mj，确保镀金区域向板内内拉引线方向延伸6mil，阻焊常规开窗为1-2mil。

进一步的，镀镍金中，将光电耦合模块PCB板安装在镀金线上，利用添加的内拉引线接通电源先镀镍15min再镀金400秒，检测镍厚在150 U〞、金厚在2 U〞。

进一步的，退膜中，退膜线退去干膜，输送速度控制在1.8m/min，检验金手指位置的质量无漏镀和外观质量问题。

进一步的，贴干膜中，使用厚度大于2mil以上的厚干膜保护非金手指区域。优选的，使用杜邦220的2mil的厚干膜保护非金手指区域露出引线。

进一步的，曝光中，采用常规曝光机曝光露出引线，有独立金手指焊盘或对引线残留有要求时，采用LDI曝光，能量设置65±5mj。

进一步的，碱性蚀刻中，关闭新液洗与氨水洗蚀刻内拉引线，蚀刻干净后立即褪膜，输送速度控制在1.8m/min，关闭新液洗与氨水洗，蚀刻后立即褪膜。产品停留时间应小于1分钟，防止铜面腐蚀。

进一步的，碱性蚀刻后，进行退膜，再进行AOI扫描：采用客户原稿资料或无引线的线路资料扫描，检验内拉引线是否蚀刻干净，内拉引线残留标准按客户要求检修，无要求时不作修理。

还包括工程资料设计，具体为：板内金手指引线的优先选择添加在内侧的焊盘、过孔焊环处，并连接到板边；

焊盘添加在角落，过孔焊环添加在边缘，同一网络有焊盘及过孔时首选过孔，当过孔因位置原因无法添加时再选择焊盘；

独立焊盘焊盘添加在内侧，如因内侧间距限制则添加在内侧角落。

实施例3

一种高速光电耦合模块印制插头PCB的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：光电耦合模块PCB→内层→压合→铣边→钻孔→电镀→外层线路→AOI扫描→湿膜线路→厚金干膜→镀镍金→退膜→贴膜→曝光→碱蚀→AOI扫描→阻焊→字符→表面处理→成形→电测→成品检验。

进一步的，外层线路中，每个金手指制作宽度为5mil的内拉引线，金手指引线set交界区域需要X、Y方向横竖交叉引到板边，线路按此文件制作。

进一步的，外层线路后的AOI扫描中，AOI调用带有引线的外层工程资料扫描，确认缺陷，对异常点进行修理时复检机CCD倍率固定在40倍。

进一步的，完成AOI检修的产品，过内层超粗化进行前处理，喷淋压力1.4kg/cm2，速度为2.8m/min，确保贴膜质量。

进一步的，湿膜线路中，印湿膜涂布速度7 m/min，印完后150度烤板5分钟，印完湿膜的产品不曝光待贴干膜后一起曝光。

进一步的，厚金干膜中，将露出电镀夹边和需要电镀镍金的手指，依据厚金干膜参数选择激光成像的LDI设备曝光，能量设置65±5mj，确保镀金区域向板内内拉引线方向延伸6mil，阻焊常规开窗为1-2mil。

进一步的，镀镍金中，将光电耦合模块PCB板安装在镀金线上，利用添加的内拉引线接通电源先镀镍30min再镀金800秒，检测镍厚在200 U〞之间、金厚在4 U〞之间。

进一步的，退膜中，退膜线退去干膜，输送速度控制在2.2m/min，检验金手指位置的质量无漏镀和外观质量问题。

进一步的，贴干膜中，使用厚度大于2mil以上的厚干膜保护非金手指区域。优选的，使用杜邦220的2mil的厚干膜保护非金手指区域露出引线。

进一步的，曝光中，采用常规曝光机曝光露出引线，有独立金手指焊盘或对引线残留有要求时，采用LDI曝光，能量设置65±5mj。

进一步的，碱性蚀刻中，关闭新液洗与氨水洗蚀刻内拉引线，蚀刻干净后立即褪膜，输送速度控制在2.2m/min，关闭新液洗与氨水洗，蚀刻后立即褪膜。产品停留时间应小于1分钟，防止铜面腐蚀。

进一步的，碱性蚀刻后，进行退膜，再进行AOI扫描：采用客户原稿资料或无引线的线路资料扫描，检验内拉引线是否蚀刻干净，内拉引线残留标准按客户要求检修，无要求时不作修理。

还包括工程资料设计，具体为：板内金手指引线的优先选择添加在内侧的焊盘、过孔焊环处，并连接到板边；

焊盘添加在角落，过孔焊环添加在边缘，同一网络有焊盘及过孔时首选过孔，当过孔因位置原因无法添加时再选择焊盘；

独立焊盘焊盘添加在内侧，如因内侧间距限制则添加在内侧角落。

加工效果测试

通本发明的加工方法，根据材料特性，对不同的材料进行加工，并对产品进行检测，结果如下表所示。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。需注意的是，本发明中所未详细描述的技术特征，均可以通过本领域任一现有技术实现。

Claims (1)

1.一种高速光电耦合模块印制插头PCB的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：光电耦合模块PCB→内层→压合→铣边→钻孔→电镀→外层线路→AOI扫描→湿膜线路→厚金干膜→镀镍金→退膜→贴膜→曝光→碱蚀→AOI扫描→阻焊→字符→表面处理→成形→电测→成品检验；

外层线路中，每个金手指制作宽度为5mil的内拉引线，金手指引线set交界区域需要X、Y方向横竖交叉引到板边，线路按此文件制作；

外层线路后的AOI扫描中，AOI调用带有引线的外层工程资料扫描，确认缺陷，对异常点进行修理时复检机CCD倍率固定在25-40倍；

完成AOI检修的产品，过内层超粗化进行前处理，喷淋压力1.0-1.4kg/cm2，速度为2.5-2.8m/min，确保贴膜质量；

湿膜线路中，印湿膜涂布速度2-7 m/min，印完后150度烤板5分钟，印完湿膜的产品不曝光待贴干膜后一起曝光；

厚金干膜中，将露出电镀夹边和需要电镀镍金的手指，依据厚金干膜参数选择激光成像的LDI设备曝光，能量设置65±5mj，确保镀金区域向板内内拉引线方向延伸6mil，阻焊常规开窗为1-2mil；

镀镍金中，将光电耦合模块PCB板安装在镀金线上，利用添加的内拉引线接通电源先镀镍15-30min再镀金400-800秒，检测镍厚在150-200 U〞之间、金厚在2-4 U〞之间；

退膜中，退膜线退去干膜，输送速度控制在1.8-2.2m/min，检验金手指位置的质量无漏镀和外观质量问题；

贴干膜中，使用厚度大于2mil以上的厚干膜保护非金手指区域，具体为，使用杜邦220的2mil的厚干膜保护非金手指区域露出引线；

曝光中，采用常规曝光机曝光露出引线，有独立金手指焊盘或对引线残留有要求时，采用LDI曝光，能量设置65±5mj；

碱性蚀刻中，关闭新液洗与氨水洗蚀刻内拉引线，蚀刻干净后立即褪膜，输送速度控制在1.8-2.2m/min，产品停留时间应小于1分钟；碱性蚀刻后，进行退膜，再进行AOI扫描：采用客户原稿资料或无引线的线路资料扫描，检验内拉引线是否蚀刻干净，内拉引线残留标准按客户要求检修，无要求时不作修理；

还包括工程资料设计，具体为：板内金手指引线的选择添加在内侧的焊盘、过孔焊环处，并连接到板边；焊盘添加在角落，过孔焊环添加在边缘，同一网络有焊盘及过孔时首选过孔，当过孔因位置原因无法添加时再选择焊盘；独立金手指焊盘添加在内侧，如因内侧间距限制则添加在内侧角落。