CN113660768B - 一种防破解多层pcb及其制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种防破解多层PCB及其制作方法，针对逐层磨除扫描破解电路结构的方式，提出非平面布线的方式，让内层的PCB线路在蚀刻成形的时候不在一个水平面，因此无法通过一层一层的磨掉层间结构再通过扫描获取电路布线图，实现了防止逆向工程破解电路的功能。本发明通过制造立体的芯板，改变了线路的平面走向。本发明通过换算线路展开面积、精确弯折PCB布局胶片从而贴合立体的芯板，实现了线路布局的立体结构。

Description

一种防破解多层PCB及其制作方法
技术领域
本发明属于印制电路板技术领域，具体涉及一种防破解多层PCB及其制作方法。
背景技术
现阶段多层PCB生产，主要为表面覆铜蚀刻出电路的芯板与半固化层交替粘连，然后再在最外层的半固化层上覆上铜箔蚀刻出电路，涂上阻焊层(常见的绿油)形成，不同层间的电路通过过孔连通。如图1所示为一般8层PCB电路板的图例。
现有的多层PCB如图1所示，在芯板两面蚀刻出线路后，用半固化片将不同的芯板粘接起来，不断地叠加形成一层层的线路结构，通过过孔将不同层的电路连接起来。芯板因两面覆铜，所以可以在两面都蚀刻出电路，对于最外层电路行业中一般是在半固化片外覆铜膜进行蚀刻，最后涂上阻焊漆(常见的为绿色，俗称绿油)。因此8层板PCB实际由3张芯板(覆铜板)加2张铜膜，用半固化片粘连起来的，其他多层板亦基于相同原理完成。
现有的PCB生产方式是一种成熟的生产方式，但是基于此种工艺的PCB相对而言电路结构比较容易被反向破解，不利于对电路结构进行保护。
反向破解电路，主要方式就是破坏性的逐层磨掉电路板结构，让PCB上的线路逐层显现出来，然后通过高精度的扫描设备拓印出PCB的布线图，整理后就得到了整个PCB布局布线图，再通过元器件甚至可以反推出原理图。因为PCB的各层线路都处在一个相对水平的面上，磨掉阻焊层后最外层的线路图就完全显露出来，继续往下磨掉半固化片，下方芯板上的电路就完全显露出来。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种防破解多层PCB及其制作方法，用于防止逆向工程破解电路。
本发明为解决上述技术问题所采取的技术方案为：一种防破解多层PCB，其特征在于：包括单面的表面或双面的表面为非平面的芯板，或多块不同表面的芯板组合成的结构；芯板之间通过半固化片粘连、绝缘；芯板的表面设有与芯板表面贴合的印制线。
按上述方案，芯板的表面为一个方向或多个方向的高低起伏状，包括棱形起伏、波浪形起伏、凸字起伏；对应的印制线为一个方向或多个方向的高低起伏状，包括棱形起伏、拱形起伏、凸台起伏。
一种防破解多层PCB的制作方法，包括以下步骤：
S1：按电路图进行PCB布局布线得到平面的布局布线图；
S2：制作与PCB布局布线对应的具有高低起伏的非平面表面的芯板；
S3：根据芯板的非平面表面对应展开平面的布局布线图；将展开后的线路打印到柔性胶片上；
S4：将柔性胶片上的线路布局图转移到芯板的非平面表面上；
S5：用碱液清洗未被固化的感光膜，撕掉固化的感光膜，露出PCB布局线，得到具有非平面表面的PCB板。
进一步的，所述的步骤S2中，具体步骤为：
S21：根据PCB的布局布线走向确定基板模具的高低起伏走向；
S22：用环氧树脂粘合玻璃纤维布，放在基板模具内加温加压固化形成具有非平面表面的基板；
S23：将基板的单面或双面与铜箔粘合形成具有非平面表面的芯板。
进一步的，所述的步骤S3中，
若芯板的非平面表面的截面为等腰直角三角形的棱形凸起，则将此线路水平展开并径向拉升
Figure BDA0003210416130000021
倍；
若芯板的非平面表面的截面为半径为r的半圆形的拱形凸起，则将此线路水平展开并拉升πr倍。
进一步的，所述的步骤S4中，具体步骤为：
S41：在芯板的非平面表面覆盖感光膜，将柔性胶片与覆盖感光膜后的芯板表面充分贴合；
S42：采用多角度光源对贴有柔性胶片的芯板表面进行光照，使光线透过胶片充分感光并固化感光膜。
进一步的，还包括以下步骤：
S6：在芯板上打对位孔，检查PCB布局线；
S7：通过对位孔对齐不同层的PCB板，通过真空热压机将不同层的PCB板通过半固化片粘接压合；
S8：将已压合好的PCB板钻出贯通孔，然后通过化学沉淀的方法将孔壁金属化用于连通不同层的线路；
S9：蚀刻保留外层PCB板的线路布局；
S10：采用包括喷锡，化金，化银的方法对外层PCB板的金属线路进行表面处理，并加阻焊油墨和丝印。
进一步的，所述的步骤S6中，板的孔位采用二维投影的方式确定。
一种防破解多层PCB，芯板、半固化片的颜色均与印制线的颜色一致。
本发明的有益效果为：
1.本发明的一种防破解多层PCB及其制作方法，针对逐层磨除扫描破解电路结构的方式，提出非平面布线的方式，让内层的PCB线路在蚀刻成形的时候不在一个水平面，因此无法通过一层一层的磨掉层间结构再通过扫描获取电路布线图，实现了防止逆向工程破解电路的功能。
2.本发明通过制造立体的芯板，改变了线路的平面走向。
3.本发明通过换算线路展开面积、精确弯折PCB布局胶片从而贴合立体的芯板，实现了线路布局的立体结构。
附图说明
图1是现有的8层PCB图层结构图。
图2是本发明实施例的PCB图层结构图。
图中：1、9均为阻焊层；2、4、6、8均为半固化层；3、5、7均为芯板；10.第一层线路；11.第二层线路；12.第三层线路；13.第四层线路；14.第五层线路；15.第六层线路；16.第七层线路；17.第八层线路；21.表面阻焊层；22.半固化片；23.平面芯板；24.平面层电路线路；25.非平面层电路线路；26.非平面芯板。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
对照图1的一般8层板结构，本发明的实施例将芯板设计为图2的6所示，表面为高低起伏状，图中为单面棱形起伏，也可设计成波浪形起伏，或凸字起伏等，也可设计成两面都是非平面，或者多块芯板用不同的表面结构组合。然后在上面蚀刻出所需要的线路图，再将不同的芯板通过半固化片粘连，流程与一般PCB生产方式相同。
实施流程：
1.PCB布局，将PCB布局印到胶片上。平面芯板对应的胶片为正常工艺。对于非平面芯板相对应的展开平面布局胶片。若截面为等腰直角三角形的棱形凸起，此部分线路水平展开需要径向拉升
Figure BDA0003210416130000041
倍；若截面为半圆形的拱形凸起，此部分线路水平展开需要拉升πr倍，将线路打印到胶片上，其他的形式根据实际情况计算，此处不逐一列举。
2.生产芯板包括传统芯板和非平面的芯板。传统芯板主要由双面环氧玻璃布或环氧酚醛玻璃布为基板的双面覆铜箔板加工制成，而玻璃纤维布用环氧树脂粘合而成加温加压制作，传统方法将材料铺平后固化保持自然形成平面的芯板；而非平面芯板则在玻璃纤维布用环氧树脂粘合后加温加压固化时放在特制的有棱形起伏或拱形起伏的模具内固化，使之固化成所需的非平面基板，然后与铜箔粘合，从而形成所需的非平面芯板，且根据所需可以生产单面或双面的非平面芯板。
3.在芯板布局转移，传统在芯板表面覆盖感光膜，将PCB布局胶片覆盖在芯板上，通过感光机照射，透过胶片固化感光膜，透光部分被固化，不透光部分未被固化。而采用非平面芯板时，胶片需要采用相对而言柔软一些的材质的，使之能完全贴合于起伏的表面，且光照时需要使用多角度光源或者光源角度可变，确保不会有阴影区域感光不足。
4.蚀刻，用碱液清洗未被固化的感光膜，此时电路部分被固化的感光膜保护，利用强碱将不需要的铜箔侵蚀掉，需要保留的线路在感光膜的保护下会被保留。撕掉感光膜，露出PCB布局线。
5.打孔与检查，在芯板上打对位孔，检查PCB布局线。使用二维投影的方式确定非平面芯板的的孔位。
6.将不同层的芯板与半固化片压合。通过对位孔对齐不同层的PCB板，上下最外层为铜膜。半固化片是芯板与芯板，芯板与外层铜膜之间的粘合剂，同时也起到绝缘作用。通过真空热压机将所有层板子粘接压合。
7.钻孔，将已压合好的PCB钻出贯通孔，然后通过化学沉淀的方法将孔壁金属化来连通不同层的PCB。
8.外层PCB转移，与芯板布局转移相似，通过蚀刻保留线路布局，因外层表面与现有PCB一样，所以采用现有的方法进行蚀刻。
9.表面处理，采用喷锡，化金，化银等方法对吃锡面的铜进行保护，以及外层加阻焊油墨以及丝印等。
本专利的难点在与非平面芯板的生产及表面蚀刻工艺，因传统蚀刻在平面进行，精度有保证，换到立体结构后，PCB布局胶片的打印需要对展开面积进行换算，展开面积大于二维平面投影面积，通过对胶片进行弯折与非平面芯板表面贴合，需要精度控制。其他的工艺与与一般的PCB生产完全一致。
针对被发明所实现方法，理论上如果芯板内部基材以及固化层与铜皮的颜色一致，则无法判断是否已经磨到线路层，也可阻止电路破解行为。
以上实施例仅用于说明本发明的设计思想和特点，其目的在于使本领域内的技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，本发明的保护范围不限于上述实施例。所以，凡依据本发明所揭示的原理、设计思路所作的等同变化或修饰，均在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种防破解多层PCB的制作方法，防破解多层PCB板包括单面的表面或双面的表面为非平面的芯板，或多块不同表面的芯板组合成的结构；芯板之间通过半固化片粘连、绝缘；芯板的表面设有与芯板表面贴合的印制线；芯板的表面为一个方向或多个方向的高低起伏状，包括棱形起伏、波浪形起伏、凸字起伏；对应的印制线为一个方向或多个方向的高低起伏状，包括棱形起伏、拱形起伏、凸台起伏；其特征在于：包括以下步骤：
S1：按电路图进行PCB布局布线得到平面的布局布线图；
S2：制作与PCB布局布线对应的具有高低起伏的非平面表面的芯板；
S3：根据芯板的非平面表面对应展开平面的布局布线图；将展开后的线路打印到柔性胶片上；
若芯板的非平面表面的截面为等腰直角三角形的棱形凸起，则将此线路水平展开并径向拉升
Figure FDA0003902751800000011
倍；
若芯板的非平面表面的截面为半径为r的半圆形的拱形凸起，则将此线路水平展开并拉升πr倍；
S4：将柔性胶片上的线路布局图转移到芯板的非平面表面上；
S5：用碱液清洗未被固化的感光膜，撕掉固化的感光膜，露出PCB布局线，得到具有非平面表面的PCB板。
2.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于：所述的步骤S2中，具体步骤为：
S21：根据PCB的布局布线走向确定基板模具的高低起伏走向；
S22：用环氧树脂粘合玻璃纤维布，放在基板模具内加温加压固化形成具有非平面表面的基板；
S23：将基板的单面或双面与铜箔粘合形成具有非平面表面的芯板。
3.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于：所述的步骤S4中，具体步骤为：
S41：在芯板的非平面表面覆盖感光膜，将柔性胶片与覆盖感光膜后的芯板表面充分贴合；
S42：采用多角度光源对贴有柔性胶片的芯板表面进行光照，使光线透过胶片充分感光并固化感光膜。
4.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于：还包括以下步骤：
S6：在芯板上打对位孔，检查PCB布局线；
S7：通过对位孔对齐不同层的PCB板，通过真空热压机将不同层的PCB板通过半固化片粘接压合；
S8：将已压合好的PCB板钻出贯通孔，然后通过化学沉淀的方法将孔壁金属化用于连通不同层的线路；
S9：蚀刻保留外层PCB板的线路布局；
S10：采用包括喷锡，化金，化银的方法对外层PCB板的金属线路进行表面处理，并加阻焊油墨和丝印。
5.根据权利要求4所述的制作方法，其特征在于：所述的步骤S6中，板的孔位采用二维投影的方式确定。
6.一种基于权利要求1至2中任意一项所述的制作方法的防破解多层PCB，其特征在于：包括单面的表面或双面的表面为非平面的芯板，或多块不同表面的芯板组合成的结构；芯板之间通过半固化片粘连、绝缘；芯板的表面设有与芯板表面贴合的印制线。
7.根据权利要求6所述的一种防破解多层PCB，其特征在于：芯板的表面为一个方向或多个方向的高低起伏状，包括棱形起伏、波浪形起伏、凸字起伏；对应的印制线为一个方向或多个方向的高低起伏状，包括棱形起伏、拱形起伏、凸台起伏。
8.根据权利要求6所述的一种防破解多层PCB，其特征在于：芯板、半固化片的颜色均与印制线的颜色一致。
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