CN113015352B - 一种无凹陷的空腔线路板及其制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于线路板技术领域，公开了一种无凹陷的空腔线路板及其制作方法。所述制作方法，包括以下步骤：(1)将芯板和半固化片分别进行开窗，按照预设顺序将各层芯板与半固化片进行叠板，形成多层板；所述多层板上、下表面均设置有空腔盖板；(2)在空腔盖板表面依次叠放刚性片和缓冲片后，进行层压；所述缓冲片为聚四氟乙烯涂覆玻璃纤维布，所述刚性片选自钢片或铜片中的至少一种；(3)移除缓冲片和刚性片，即形成无凹陷的空腔线路板。采用所述制作方法可防止空腔盖板因受力挤压而向内凹陷，从而满足制作大尺寸空腔线路板的需求。

Description

一种无凹陷的空腔线路板及其制作方法
技术领域
本发明属于线路板技术领域，尤其涉及一种无凹陷的空腔线路板及其制作方法。
背景技术
空腔线路板，是在制作PCB板时在基板内部制作密闭空腔所形成的线路板。通过在空腔上下两侧有选择性的钻孔，可实现的导通；或者在空腔线路板两侧贴装芯片，可以实现更好的电气性能。
由于含有空腔结构的线路板在压合制作时需要抽真空，而空腔位置的盖板因刚性不足，受抽真空压力的作用，盖板朝腔体内会有一定的凹陷。目前解决空腔凹陷的主要方式是在压合时增加覆型，压合时使用铝片或PE膜组合作为覆型材料给盖板提供支撑，避免压合时空腔产生凹陷。当空腔尺寸＜10mm*10mm时，盖板本身的刚性加上铝片和PE膜组合起来提供的整体刚性，能够抵消抽真空时作用在盖板表面向下的压力，避免盖板凹陷。
但随着空腔线路板的应用范围由4G平台向5G平台开始转变，空腔腔体的设计尺寸已从4G时代的最大10mm*10mm发展到目前的最大50mm*50mm。因空腔腔体设计尺寸逐渐变大，现有的覆型材料(铝片和PE膜)及覆型方式已经无法满足目前的设计要求。
当空腔设计尺寸＞10mm*10mm甚至更大时，盖板本身的刚性加上铝片和PE膜组合起来提供的整体刚性，无法完全抵消抽真空时作用在盖板表面向下的压力。在层压高温高压过程中，盖板受抽真空压力作用向空腔内凹陷；受高温作用PE膜内树脂开始向凹陷处流动；在高压和高温双重作用下，盖板位置的凹陷会愈发严重，且随着空腔设计尺寸的变大，空腔凹陷在外观上表现得愈发明显。当空腔凹陷＞25μm时会造成实际加工出来的空腔板信号插损严重，导致空腔PCB不可使用。
因此，希望提出一种全新的空腔线路板制作方法，以克服空腔线路板制作中盖板发生凹陷的缺陷。
发明内容
本发明旨在至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种无凹陷的空腔线路板及其制作方法，采用所述制作方法可防止空腔盖板因受力挤压而向内凹陷，从而满足制作大尺寸空腔线路板的需求。
本发明提出一种无凹陷的空腔线路板的制作方法，包括以下步骤：
(1)将芯板和半固化片分别进行开窗，按照预设顺序将各层芯板与半固化片进行叠板，形成多层板；所述多层板上、下表面均设置有空腔盖板；
(2)在空腔盖板表面依次叠放刚性片和缓冲片后，进行层压；所述缓冲片为聚四氟乙烯涂覆玻璃纤维布(特氟龙布)，所述刚性片选自钢片或铜片中的至少一种；
(3)移除缓冲片和刚性片，即形成无凹陷的空腔线路板。
本发明通过调整空腔线路板层压时的覆型方式，通过用上述缓冲片和刚性片替代铝片或PE膜等覆型材料，大大增强了整体的刚性，解决了大尺寸空腔线路板层压时盖板凹陷的问题，避免因空腔盖板凹陷所导致的信号传输损耗，使得大尺寸空腔线路板板的性能能够符合设计要求，为大尺寸空腔板在5G时代的应用提供了保障。而缓冲片的添加不仅进一步提高了刚性，还可保证板面受力均匀，进而确保半固化片填胶充分，防止填胶不良和空洞的产生。
优选的，步骤(1)中进行开窗所采用的方法为冲床冲切或锣板。采用冲床冲切或锣板代替激光烧蚀开窗，可以避免激光烧蚀产生的炭化残渣造成微短缺陷。
优选的，步骤(1)进行叠板前，在各内层芯板上分别制作内层图形。为制得性能良好的空腔电路板产品，可在各内层芯板上分别进行内层图形的制作。
优选的，步骤(1)中进行叠板时需将芯板与半固化片的开窗位置进行对齐。若芯板与半固化片的开窗位置存在对齐不良，则容易导致在高温层压时存在溢胶现象，影响空腔制作效果。
优选的，步骤(1)所述半固化片为低流动性半固化片，所含树脂重量百分数为65-75％。由于本发明所制作的是具有空腔的线路板，为避免溢胶影响制作效果，因而以上类型的半固定片可作为更优的选择。
优选的，步骤(2)中所述刚性片的厚度为0.8-3mm。
优选的，步骤(2)中所述缓冲片的厚度为1.5-4mm。
以上刚性片和缓冲片的厚度选择均是在实际生产中，在确保制作效果良好的前提下，综合成本考量所得到的最适厚度范围。
本发明还提出一种无凹陷的空腔线路板，含有至少一个空腔，由以上制作方法制得。
相对于现有技术，本发明的有益效果如下：
(1)本发明采用聚四氟乙烯涂覆玻璃纤维布(特氟龙布)以及钢片或铜片来替代铝片和PE膜，使得空腔盖板位置的整体刚性大大加强，并提供良好的缓冲性能。即使空腔尺寸达到50mm*50mm时，依然能够有效避免空腔盖板发生凹陷；
(2)本发明所述制作方法在进行层压后，缓冲片、刚性片与线路板之间易于分离，方便生产操作，有利于提高生产效率；并且缓冲片和刚性片均可重复使用，减少了物料损耗，有利于降低生产成本。
附图说明
图1为实施例1中制作无凹陷的空腔线路板的简易流程图。
具体实施方式
为了让本领域技术人员更加清楚明白本发明所述技术方案，现列举以下实施例进行说明。需要指出的是，以下实施例仅为本发明的优选实施例，对本发明要求的保护范围不构成限制作用，任何未违背本发明的精神实质和原理下所做出的修改、替代、组合，均包含在本发明的保护范围内。
以下实施例中所用的原料、试剂或装置如无特殊说明，均可从常规商业途径得到，或者可以通过现有已知方法得到。
实施例1
本实施例提供一种无凹陷的空腔线路板，含有一个尺寸为40mm*40mm的空腔，其具体制作方法包括以下步骤(图1所示为制作无凹陷的空腔线路板的简易流程图)：
(1)将芯板和半固化片分别进行开窗，从上至下按照第一空腔盖板、第一半固化片、芯板、第二半固化片和第二空腔盖板进行叠板，形成多层板；
其中第一半固化片和第二半固化片均为低流动性半固化片，树脂重量含量为70％；芯板上制作有内层图形；第一半固化片、芯板和第二半固化片采用冲床冲切的方式分别进行开窗，开窗尺寸为40mm*40mm；进行叠板时需将芯板与半固化片的开窗位置进行对齐，避免在后续的高温层压时产生严重溢胶现象，影响空腔的制作效果；
(2)在空腔盖板表面依次叠压刚性片(钢片，厚度为1.2mm)和缓冲片(聚四氟乙烯涂覆玻璃纤维布，厚度为1.5mm)后，采用常规方法进行高温层压；
(3)移除缓冲片和刚性片，即形成无凹陷的空腔线路板。
采用上述制作方法所制得的空腔线路板，空腔盖板并未发生向内凹陷的现象，制作效果良好。
实施例2
本实施例提供一种无凹陷的空腔线路板，含有一个尺寸为45mm*45mm的空腔，其具体制作方法包括以下步骤：
(1)将芯板和半固化片分别进行开窗，从上至下按照第一空腔盖板、第一半固化片、芯板、第二半固化片和第二空腔盖板进行叠板，形成多层板；
其中第一半固化片和第二半固化片均为低流动性半固化片，树脂重量含量为75％；芯板上制作有内层图形；第一半固化片、芯板和第二半固化片采用冲床冲切的方式分别进行开窗，开窗尺寸为45mm*45mm；进行叠板时需将芯板与半固化片的开窗位置进行对齐，避免在后续的高温层压时产生严重溢胶现象，影响空腔的制作效果；
(2)在空腔盖板表面依次叠压刚性片(铜片，厚度为2mm)和缓冲片(聚四氟乙烯涂覆玻璃纤维布，厚度为2mm)后，采用常规方法进行高温层压；
(3)移除缓冲片和刚性片，即形成无凹陷的空腔线路板。
采用上述制作方法所制得的空腔线路板，空腔盖板并未发生向内凹陷的现象，制作效果良好。
对比例1
与实施例1相比，对比例1中空腔线路板的制作方法基本相同，区别之处仅在于：
其中步骤(2)的流程为：在空腔盖板表面依次叠压铝片(厚度为2mm)和聚四氟乙烯涂覆玻璃纤维布(厚度为2mm)后，采用常规方法进行高温层压。
采用上述制作方法所制得的空腔线路板，空腔盖板处产发生向内凹陷的现象，表明以铝片和聚四氟乙烯涂覆玻璃纤维布组合而成的覆型材料的刚性不足，无法有效避免空腔盖板发生凹陷。
对比例2
与实施例1相比，对比例2中空腔线路板的制作方法基本相同，区别之处仅在于：
其中步骤(2)的流程为：在空腔盖板表面依次叠压钢片(厚度为1.2mm)和PE膜(厚度为0.1mm)，采用常规方法进行高温层压。
采用上述制作方法所制得的空腔线路板，空腔盖板处发生向内凹陷的现象，表明以钢片和PE膜组合而成的覆型材料的刚性仍有欠缺；并且，由于钢片相比于铝片，其形变或者韧性更小，而PE膜的缓冲效果又有所不足，使得在压合时板面受力不均匀，最终制得的空腔线路板存在一定填胶不良和空洞现象。

Claims (6)

1.一种无凹陷的空腔线路板的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将芯板和半固化片分别进行开窗，按照预设顺序将各层芯板与半固化片进行叠板，形成多层板；所述多层板上、下表面均设置有空腔盖板；
(2)在空腔盖板表面依次叠放刚性片和缓冲片后，进行层压；所述缓冲片为聚四氟乙烯涂覆玻璃纤维布，所述刚性片选自钢片或铜片中的至少一种；
(3)移除缓冲片和刚性片，即形成无凹陷的空腔线路板；
所述刚性片的厚度为2mm；所述缓冲片的厚度为2mm。
2.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，步骤(1)中进行开窗所采用的方法为冲床冲切或锣板。
3.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，步骤(1)进行叠板前，在各内层芯板上分别制作内层图形。
4.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，步骤(1)中进行叠板时需将芯板与半固化片的开窗位置进行对齐。
5.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，步骤(1)所述半固化片为低流动性半固化片，所含树脂重量百分数为65-75％。
6.一种无凹陷的空腔线路板，其特征在于，含有至少一个空腔，由权利要求1-5中任一项所述的制作方法制得。
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