CN113068314A - 一种液晶pcb线路板生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种液晶PCB线路板生产工艺，包括以下步骤：采用PTFE材料作为PCB基材，实施内层干膜处理，将线路图形转移到PCB基材上；将上述PCB基材浸渍在棕化液内对基材进行棕化处理；在PCB基材上借助PP片依次层压粘接第一透明基板、第一透明电极、液晶层、第二透明电极和第二透明基板，其中液晶层由液晶混合物聚合而成；在各层间用钻头钻孔，形成各层之间的连通孔；将液晶PCB浸渍在沉铜缸内进行沉铜板镀；将沉铜板镀后液晶PCB进行外层干膜处理；然后进行阻焊‑丝印字符‑表面处理‑切割成型‑电测‑包装。本发明利用现有的PCB生产线生产液晶PCB线路板，从而降低成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种PCB生产领域。
背景技术
目前国际上对于液晶相控阵天线产品、技术的开发，主要集中在欧美地区。其中，对于材料类的研发，德国的默克集团(MERCK)目前几乎形成垄断地位；对液晶相控阵天线产品的开发，则主要有为美国提供卫星服务的Kymeta公司和致力于模块化天线设计的德国Alcan Systems公司。而中国不管在材料方面还是器件研发方面，都处于起步阶段。
随着民用通信波段转向高频波段，液晶相控阵天线的应用随之扩展，将从卫星雷达循序渐进地引入于通信基站、小基站和移动终端，包括手机、汽车、火车、轮船和飞机等。但是无论是高频液晶材料设计还是高频电磁波在液晶天线中的辐射理论体系，都还未成熟。导致与之相应的工艺也因研发和生产成本问题得不到解决。换句话说，液晶材料本身的优势，完全没有在国内的5G通信中发挥出来。可预期未来的通信体系对高频段电介质材料的需求十分明显。目前处在第四代通信(4G)到第五代通信(5G)的过渡阶段，对天线的需求仍处在中低频(≤6GHz)，陶瓷、MPI等材料能满足。到10GHz阶段，钛酸锶钡、氮化镓等材料也尚能满足。但在不久的将来，通信行业将使用更高频率的波段，比如Ka波段，由于现有体系材料自身的缺陷，将会出现原有天线性能的巨大衰减。而液晶的高频介电稳定性、低损耗和衰减小的优势会十分突出。无论是理论研发的推动，还是市场需求，液晶相控阵天线的前景开始明朗化。
然而作为液晶相控阵天线的关键零部件之一液晶PCB板还处于研发起始阶段，如何利用现有的PCB板生产线混合集成生产成液晶PCB线路板，从而降低生产成本是需要探讨的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种利用现有的PCB生产线生产液晶PCB线路板，从而降低成本。
为了达到上述目的，本发明的技术方案是：一种液晶PCB线路板生产工艺，包括以下步骤：S1：采用PTFE材料作为PCB基材，实施内层干膜处理，将线路图形转移到PCB基材上；S2：将上述PCB基材浸渍在棕化液内对基材进行棕化处理；S3：在PCB基材上借助PP片依次层压粘接第一透明基板、第一透明电极、液晶层、第二透明电极和第二透明基板，其中液晶层由液晶混合物聚合而成；S4：在各层间用钻头钻孔，形成各层之间的连通孔；S5：将液晶PCB浸渍在沉铜缸内进行沉铜板镀；S6：将沉铜板镀后液晶PCB进行外层干膜处理；S7：然后进行阻焊-丝印字符-表面处理-切割成型-电测-包装。
优选的，所述液晶混合物包括丙烯酸酯类液晶和环氧基类液晶混合而成。
优选的，所述内层干膜处理和外层干膜处理均包括磨板处理、贴膜、曝光、显影、蚀刻和退膜。
优选的，所述第一透明基板和第二透明基板为透明PC基板。
优选的，所述第一透明电极和第二透明电极分别覆盖第一透明基板和第二透明基板内表面。
优选的，所述表面处理为喷锡处理。
优选的，所述曝光处理为通过紫外线照射方式曝光。
采用上述方法，本发明专利利用现有的PCB线路板生产线，通过在PCB基材上借助PP片依次层压粘接第一透明基板、第一透明电极、液晶层、第二透明电极和第二透明基板，从而制成液晶PCB线路板，降低生产成本。
具体实施方式
下面以具体实施例来对本发明做进一步说明，但本发明的保护范围不限于此。
实施例1：一种液晶PCB线路板生产工艺，包括以下步骤：
采用PTFE材料作为PCB基材，实施内层干膜处理，将线路图形转移到PCB基材上；内层干膜是将内层线路图形转移到PCB板上的过程，内层干膜包括磨板处理、贴膜、曝光、显影、蚀刻和退膜工序。磨板的主要作用：基本前处理主要是解决PCB基材表面清洁度和表面粗糙度的问题。去除氧化，增加铜面粗糙度，便于菲林附着在铜面上。内层贴膜就是在铜板表面贴上一层特殊的感光膜。这种膜遇光会固化，在板子上形成一道保护膜。曝光显影是将贴好膜的板进行曝光，透光的部分被固化，没透光的部分还是干膜。然后经过显影，褪掉没固化的干膜，将贴有固化保护膜的板进行蚀刻。再经过退膜处理，这时内层的线路图形就被转移到PCB基材上。
将上述PCB基材浸渍在棕化液内对基材进行棕化处理；目的：是使内层铜面形成微观的粗糙和有机金属层，增强层间的粘接力。通过棕化液的化学处理产生一种均匀，有良好粘合特性的有机金属层结构，使内层粘合前铜层表面受控粗化，用于增强内层铜层与半固化片之间压板后粘合强度。
在PCB基材上借助PP片依次层压粘接第一透明基板、第一透明电极、液晶层、第二透明电极和第二透明基板，其中液晶层由液晶混合物聚合而成。第一透明基板和第二透明基板为透明PC基板，当然也可以选择PET、PP等聚合物材料。透明电极按照材料可以分为氧化石墨烯，金属导电薄膜等，液晶层的丙烯酸酯类液晶和环氧基类液晶混合而成，其中丙烯酸酯类液晶和环氧基类液晶中包括介电各向异性可以实现通过控制馈电相位进行电磁波辐射的相位调控。作为电介质的向列相液晶因场致取向有序性，当外加电场发生变化，其介电性能随之变化，进而调节电磁波的相位。
随后在各层间用钻头钻孔，形成各层之间的连通孔；使线路板与液晶层间产生通孔，达到连通层间的目的。
将液晶PCB浸渍在沉铜缸内进行沉铜板镀；钻孔后的液晶PCB板在沉铜缸内发生氧化还原反应，形成铜层从而对孔进行孔金属化,使原来绝缘的基材表面沉积上铜,达到层间电性相通。
将沉铜板镀后液晶PCB进行外层干膜处理；外层干膜处理与上述内层干膜处理工艺流程一致。
然后进行阻焊-丝印字符-表面处理-切割成型-电测-包装。阻焊，也叫防焊、绿油，是印制板制作中最为关键的工序之一，主要是通过丝网印刷或涂覆阻焊油墨，在板面涂上一层阻焊，通过曝光显影，露出要焊接的盘与孔，其它地方盖上阻焊层，防止焊接时短路。然后将所需的文字，商标或零件符号，以网板印刷的方式印在板面上，再以紫外线照射的方式曝光在板面上。进行喷锡表面处理，保证长期暴露在空气中不容易受潮氧化，将PCB以CNC成型机切割成所需的外形尺寸。模拟板的状态,通电进行电性能检查,是否有开、短路，最后包装。
本发明使用在液晶基高频相控阵天线上。实现液晶新型材料毫米波PCB板的混合集成新工艺，为液晶毫米波器件的大规模生产和市场化奠定制造基础。为了达到有效调制电磁波的目的，液晶层从厚度到平面横向尺寸都必须比现有的至少增大一个数量级。传统液晶层厚度仅为3-5微米，适用于高频电磁波的液晶层总厚度在100微米左右，根本上改变了液晶器件的结构。因此需要考虑的是在厚度增加的情况下，液晶层与PCB材料两者不同性质材料之间的压合涨缩控制、结合力控制和高压下液晶材料的损伤控制。本实施例中，压合涨缩控制在0.1-0.25mm内，结合力控制在4lb/in-8lb/in内，损伤控制在200psi-400psi内。而本发明通过现有的PCB线路板生产线，生产出液晶PCB线路板的生产工艺，从而降低生产成本。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种液晶PCB线路板生产工艺，其特征在于：包括以下步骤：
S1：采用PTFE材料作为PCB基材，实施内层干膜处理，将线路图形转移到PCB基材上；
S2：将上述PCB基材浸渍在棕化液内对基材进行棕化处理；
S3：在PCB基材上借助PP片依次层压粘接第一透明基板、第一透明电极、液晶层、第二透明电极和第二透明基板，其中液晶层由液晶混合物聚合而成；
S4：在各层间用钻头钻孔，形成各层之间的连通孔；
S5：将液晶PCB浸渍在沉铜缸内进行沉铜板镀；
S6：将沉铜板镀后液晶PCB进行外层干膜处理；
S7：然后进行阻焊-丝印字符-表面处理-切割成型-电测-包装。
2.根据权利要求1所述的液晶PCB线路板生产工艺，其特征在于：所述液晶混合物包括丙烯酸酯类液晶和环氧基类液晶混合而成。
3.根据权利要求1所述的液晶PCB线路板生产工艺，其特征在于：所述内层干膜处理和外层干膜处理均包括磨板处理、贴膜、曝光、显影、蚀刻和退膜。
4.根据权利要求1所述的液晶PCB线路板生产工艺，其特征在于：所述第一透明基板和第二透明基板为透明PC基板。
5.根据权利要求1所述的液晶PCB线路板生产工艺，其特征在于：所述第一透明电极和第二透明电极分别覆盖第一透明基板和第二透明基板内表面。
6.根据权利要求1所述的液晶PCB线路板生产工艺，其特征在于：所述表面处理为喷锡处理。
7.根据权利要求3所述的液晶PCB线路板生产工艺，其特征在于：所述曝光处理为通过紫外线照射方式曝光。
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