CN113727542A - 一种超低损耗及高散热的高频印制电路板的制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种超低损耗及高散热的高频印制电路板的制作方法，该方法是将紫铜板与微波介质覆铜板压合为多层板，并在紫铜板内部开设空槽后，在开设空槽一面再与微波介质基板压合形成空气腔状多层高频印制电路板，该方案与传统的PCB加工工艺对比能够显著增加PCB散热的同时降低高频信号的损耗，实现高频微波信号的稳定传输。

Description

一种超低损耗及高散热的高频印制电路板的制作方法

技术领域

本发明涉及印制电路板制造技术领域，具体涉及一种超低损耗及高散热的高频印制电路板的制作方法。

背景技术

由于多功能印制电路板的应用越来越多，在微波印制电路板制造领域，设计的信号频率越来越高，而双高频段设计的PCB也越来越多。为了实现高频率的信号传输，设计师在选用微波介质基板时会优选介电常数值更低的板材及半固化片，但目前制造的最低介电常数的微波板材Dk为2.0，为了进一步降低高频信号间的介质介电常数值，真空腔体(Dk为1.0)的设计能够有效解决上述问题。

随着微波电路板集成度越来越高，散热问题也成为用户重点关心的问题，而随着铜板埋入压合技术的研发，利用铺设的大面积铜板进行地层导热的连接，能够有效的提升散热效率。

此外，为提升信号传输质量，加强信号传输的抗干扰能力，一般采用信号传输孔周边加工一圈信号屏蔽孔，实现信号的抗干扰与屏蔽功能。

本发明旨在将真空腔体、散热、同轴孔设计整合于一体，实现双频段高频PCB的加工，获得一种超低损耗及高散热的高频印制电路板的制作方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种超低损耗及高散热的高频印制电路板的制作方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种超低损耗及高散热的高频印制电路板的制作方法，包括以下步骤:

步骤一：将上层高频微波芯板、RT6002板、半固化片、紫铜板一、导电胶层、紫铜板二和下层高频微波芯板依次层压形成PCB板；

步骤二：在步骤一得到的PCB板上开设腔体，腔体开设位置为导电胶层及其上层的紫铜板一；

步骤三：在步骤一得到的PCB板上开设阶梯盲槽；

步骤四：在步骤一得到的PCB板内部制作同轴射频传输孔、通孔、盲孔。

作为本发明进一步的方案：所述上层高频微波芯板为RT5880多层板，所述RT5880多层板是由三块RT5880板层压制成；

所述下层高频微波芯板为RT6002多层板，所述RT6002多层板是由两块RT6002板层压制成。

作为本发明进一步的方案：所述腔体经真空压合后为封闭腔体，所述腔体的深度为紫铜板一的厚度与导电胶层的厚度之和。

作为本发明进一步的方案：所述阶梯盲槽是由PCB板顶部向下开设，所述阶梯盲槽的底部位于紫铜板一上表面。

作为本发明进一步的方案：所述同轴射频传输孔包括紫铜板一上方的微带线层与紫铜板二下方的微带线层的射频信号传输孔，射频信号传输孔位于紫铜板一与紫铜板二形成的信号屏蔽孔中间，所述信号屏蔽孔与射频信号传输孔同轴。

作为本发明进一步的方案：所述阶梯盲槽与腔体的中间层使用的半固化片或导电胶层均采用开窗处理，半固化片或导电胶层比阶梯盲槽或腔体开设整体尺寸放大0.5mm。

作为本发明进一步的方案：所述通孔为连接PCB板顶部至底部的铜箔线路层的孔。

作为本发明进一步的方案：所述盲孔为连接PCB板顶部或PCB板底部至PCB板中间铜箔线路层的孔。

作为本发明进一步的方案：所述PCB板为多层刚性印刷电路板，且PCB板的线路设计层数为10层。

作为本发明进一步的方案：所述紫铜板一与紫铜板二具有散热功能。

作为本发明进一步的方案：所述半固化片为FR-28-0040-50。

作为本发明进一步的方案：所述导电胶层为ABLESTIK CF 3350-004。

作为本发明进一步的方案：所述腔体为长宽尺寸为5.0*5.0mm，深度为1.1mm的立方腔体结构。

作为本发明进一步的方案：所述阶梯盲槽从PCB板顶面由底层开设两种深度的盲槽，分别露出PCB板紫铜板一上方微带线层及紫铜板一的上表面，且露出紫铜板一上表面盲槽的开设位置为在露出微带线层盲槽的内部开设，形成槽中槽的阶梯槽结构。

作为本发明进一步的方案：所述射频信号传输孔的直径≤1.0mm，信号屏蔽孔的直径为1.6mm。

作为本发明进一步的方案：所述紫铜板一的厚度为1.0mm，紫铜板二的厚度为2.5mm。

作为本发明进一步的方案：PCB板的高频为32GHz与18GHz双频段设计。

作为本发明进一步的方案：PCB板的超低损耗为利用真空腔体设计，实现层间介质常数值接近真空状态下的值1.0。

本发明的有益效果：

(1)本发明采用的是Ka与Ku双频波段信号传输设计，对于信号的传输质量要求，而采用埋入真空腔体的设计能够显著提升信号的传输速度，并降低损耗；

(2)本发明采用中间层埋置入铜板，将接地孔与铜板相连接能够显著提升PCB板的散热效率，提升产品的稳定性；

(3)本发明对于高频传输孔采用同轴孔设计，能够最大限度的进行信号的屏蔽与抗干扰，实现信号的稳定传输与过渡。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1是本发明主视图；

图2是本发明PCB板叠层的结构示意图；

图3是图2中局部放大图。

图中：1、紫铜板一；2、紫铜板二；3、导电胶层；4、上层高频微波芯板；5、下层高频微波芯板；6、RT6002板；7、半固化片；8、阶梯盲槽；9、同轴射频传输孔；10、盲孔；11、通孔；12、腔体。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-图3所示，本发明为一种超低损耗及高散热的高频印制电路板的制作方法，具体步骤如下：

步骤一：将介质厚度为0.254mm的RT6002板6与紫铜板一1采用FR-28-0040-50进行压合成为子板一；

步骤二：在步骤一的子板一上对紫铜板一1开设的腔体12，腔体12的为长宽为5.0×5.0mm，深度为1.1mm的立方腔体结构；

腔体12为真空腔体，腔体12的开设方向由紫铜板一1向mid 7层方向进行控深作业，露出mid 7层介质层(mid 7层铜箔全部去除)；

步骤三：将子板一与紫铜板二2使用导电胶进行压合固化粘接为子板二，导电胶压合形成导电胶层3；

导电胶层3对应紫铜板一1开设的腔体12位置的开窗尺寸为腔体12尺寸整体放大0.5mm进行开设；

所述的子板二经导电胶层3在真空压机内压合后形成真空的腔体12；

步骤四：将子板二进行钻孔作业，形成mid 6至紫铜板二2下表面的孔，并采用热固性树脂进行真空塞孔将加工的孔塞实；

加工的孔直径为1.6mm的信号屏蔽孔；

步骤五：将真空塞孔作业完成后的子板二进行钻射频信号传输孔，并将射频信号传输孔的孔径进行树脂真空塞孔，将孔内塞实；

所述射频信号传输孔与步骤四所述的信号屏蔽孔为同轴设计构成同轴射频传输孔9，其孔直径大小为0.4mm；

步骤六：将上述的子板二底面与下层高频微波芯板5采用FR-28-0040-50进行真空压合粘接，形成子板三；

子板三为mid 6至PCB板顶面印制电路板，下层高频微波芯板5包括两块介质基板，在介质基板与子板二及介质基板与介质基板之间均使用一张FR-28-0040-50进行粘接；

步骤六所述介质基板为RT6002板6，且mid 10至PCB板底面的介质基板在压合前已单独进行该层的通孔11钻孔(mid 10至底层)及孔金属化；

步骤七：将子板三进行钻孔、孔金属化，并进行真空塞孔作业将此两种类型孔使用树脂塞实；

其中，步骤七所述的钻孔为mid 6至PCB板底面的孔及紫铜板二2下表面至PCB板底面的盲孔10，并采用孔金属化获得mid 6至PCB板底面的金属化孔及紫铜板二2下表面至PCB板底面金属化的盲孔10；

步骤八：将子板三顶面与上层高频微波芯板4进行压合形成PCB板；

其中，上层高频微波芯板4包括三块介质基板，该介质基板为RT5880板，所述PCB板为子板三与三张介质基板采用FR-28-0040-50半固化进行压合，每张介质基板之间及该介质基板与子板三之间均使用一张FR-28-0040-50半固化进行真空压合、粘接为一个整体；

步骤九：将PCB板进行钻孔及孔金属化、背钻；

所述钻孔为PCB板顶面至PCB板底面通孔11，并采用化学沉铜及电镀铜获得金属化的通孔11；

所述的背钻为采用机械控深钻孔的作业方式由PCB板底面向mid 10方向及进行钻孔作业，将PCB板顶面至PCB板底面的通孔11中mid 10至PCB板底面的部分孔铜去除，形成PCB板顶面至PCB板底面的金属化孔导通；

其中，背钻孔的深度为PCB板底面至mid 10之间的厚度，且背钻作业时不钻过mid10层铜层，并将深度控制在mid 10层偏PCB板底面方向0.05mm-0.075mm之间；

步骤十：将PCB板开设阶梯盲槽8；

所述的阶梯盲槽8为PCB板顶面至mid 6及PCB板顶面至紫铜板一1的两种盲槽结构，且PCB板顶面至紫铜板一1的盲槽开设位置在PCB板顶面至mid 6盲槽中间，形成槽中槽结构；

步骤十一：将上述PCB板表面及阶梯盲槽8内部线图图形表面采用化学镍金处理；

步骤十二：将步骤十一所述的化学沉积镍金的PCB板进行机械成形加工，获得所需的设计PCB产品。

其中，半固化片7为FR-28-0040-50。

其中，阶梯盲槽8包括盲槽一和盲槽二，竖直方向上的投影所述盲槽二位于盲槽一的内部，且在盲槽一与盲槽二上设置有铜线路图形。

以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (8)

1.一种超低损耗及高散热的高频印制电路板的制作方法，其特征在于，包括以下步骤:

步骤一：将上层高频微波芯板(4)、RT6002板(6)、半固化片(7)、紫铜板一(1)、导电胶层(3)、紫铜板二(2)和下层高频微波芯板(5)依次层压形成PCB板；

步骤二：在步骤一得到的PCB板上开设腔体(12)，腔体(12)开设位置为导电胶层(3)及其上层的紫铜板一(1)；

步骤三：在步骤一得到的PCB板上开设阶梯盲槽(8)；

步骤四：在步骤一得到的PCB板内部制作同轴射频传输孔(9)、通孔(11)、盲孔(10)。

2.根据权利要求1所述的一种超低损耗及高散热的高频印制电路板的制作方法,其特征在于，所述上层高频微波芯板(4)为RT5880多层板，所述RT5880多层板是由三块RT5880板层压制成；

所述下层高频微波芯板(5)为RT6002多层板，所述RT6002多层板是由两块RT6002板(6)层压制成。

3.根据权利要求1所述的一种超低损耗及高散热的高频印制电路板的制作方法,其特征在于，所述腔体(12)经真空压合后为封闭腔体，所述腔体(12)的深度为紫铜板一(1)的厚度与导电胶层(3)的厚度之和。

4.根据权利要求1所述的一种超低损耗及高散热的高频印制电路板的制作方法,其特征在于，所述阶梯盲槽(8)是由PCB板顶部向下开设，所述阶梯盲槽(8)的底部位于紫铜板一(1)上表面。

5.根据权利要求1所述的一种超低损耗及高散热的高频印制电路板的制作方法,其特征在于，所述同轴射频传输孔(9)包括紫铜板一(1)上方的微带线层与紫铜板二(2)下方的微带线层的射频信号传输孔，射频信号传输孔位于紫铜板一(1)与紫铜板二(2)形成的信号屏蔽孔中间，所述信号屏蔽孔与射频信号传输孔同轴。

6.根据权利要求3或4所述的一种超低损耗及高散热的高频印制电路板的制作方法,其特征在于，所述阶梯盲槽(8)与腔体(12)的中间层使用的半固化片(7)或导电胶层(3)均采用开窗处理。

7.根据权利要求1所述的一种超低损耗及高散热的高频印制电路板的制作方法,其特征在于，所述通孔(11)为连接PCB板顶部至底部的铜箔线路层的孔。

8.根据权利要求1所述的一种超低损耗及高散热的高频印制电路板的制作方法,其特征在于，所述盲孔(10)为连接PCB板顶部或PCB板底部至PCB板中间铜箔线路层的孔。

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