CN114521072A - 沉孔薄铜表面工艺线路板压合装置及工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种沉孔薄铜表面工艺线路板压合装置及工艺，装置的上PCB上设有PCB通孔、第一过孔和第二过孔，金属结构件与上PCB的接触面上设有与第一过孔位置相对应的第三过孔，PCB‑连接过渡结构螺钉通过第一过孔和第三过孔将上PCB和连接过渡结构固定；金属结构件中间设有金属导体柱，金属结构件与沉孔薄铜表面工艺线路板的接触面以及金属导体柱两端设有延展导体；下PCB上设有与第二过孔位置相对应的第四过孔，上下PCB固定螺钉通过第二过孔和第四过孔将整个装置固定。本发明提供的沉孔薄铜表面工艺线路板压合装置及工艺，实现了将双层玻璃基板PCB与其它双层玻璃基板PCB或传统PCB的压合，最终实现复杂高频信号传输线路板的整体制作需求。

Description

沉孔薄铜表面工艺线路板压合装置及工艺

技术领域

本发明涉及射频毫米波通信技术领域，具体涉及一种沉孔薄铜表面工艺线路板压合装置及工艺。

背景技术

射频毫米波通信具有传输速率高、抗干扰能力强、全时段/全天候工作等优势，在通信技术领域中的作用越来越突出。随着通信信号频率的增加，射频毫米波通信技术在印制电路板(PCB)、大阵列集成化封装、高频信号完整性等工艺技术领域依然存在不足。共面波导传输线、微带线和带状线等作为PCB信号的主要传输线路，具有结构简单，易于成型，低成本等优势被广泛应用。但随着PCB传输信号频率的增加，传统PCB由于传输导体(通常为铜层)过厚、表面平整度差以及边缘阶梯坡度大等因素，导致信号传输过程中阻抗失配、信号辐射引入了过大的损耗，最终影响系统性能。近年来，为解决高频信号在传统PCB中信号衰减问题，具有高传输线平坦度的薄铜表面工艺线路板技术异军突起，特别是基于玻璃基板的印制电路板，与传统PCB相比，传输线厚度减少90％以上，传输线表面平整度提升80％以上，有效提升高频信号传输效率。然而，玻璃基板也具有韧度低易碎裂等问题，特别是玻璃基板金属化过孔工艺尚不成熟，是信号穿层传输的技术瓶颈。此外，复杂高频信号传输线路需要的多层PCB工艺也是玻璃基板的痛点。

近年来，由于玻璃基板打金属化过孔的需求越来越多，玻璃基板PCB制造技术也在逐步改善。现有技术中是先将玻璃钻孔，然后在已有钻孔中镀铜，实现玻璃基板金属化过程工艺。对于信号屏蔽需求高的高频信号而言，需要大量密集金属化屏蔽孔，但是在玻璃基板上打大量密集金属化屏蔽孔，易造成玻璃碎裂。

发明内容

为此，本发明实施例提供一种沉孔薄铜表面工艺线路板压合装置及工艺，以解决现有技术存在的在玻璃基板上打大量密集金属化屏蔽孔，易造成玻璃碎裂的问题。

为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

第一方面，一种沉孔薄铜表面工艺线路板压合装置，依次包括上PCB、连接过渡结构、沉孔薄铜表面工艺线路板和下PCB，所述上PCB上设有PCB通孔、第一过孔和第二过孔，所述连接过渡结构包括金属结构件，所述金属结构件与所述上PCB的接触面上设有与所述第一过孔位置相对应的第三过孔，PCB-连接过渡结构螺钉通过所述第一过孔和所述第三过孔将所述上PCB和所述连接过渡结构固定；所述金属结构件中间设有金属导体柱，所述金属结构件与所述沉孔薄铜表面工艺线路板的接触面以及所述金属导体柱两端设有延展导体；所述下PCB上设有与所述第二过孔位置相对应的第四过孔，上下PCB固定螺钉通过所述第二过孔和所述第四过孔将整个装置固定。

进一步的，所述沉孔薄铜表面工艺线路板包括铜层、陶瓷介质、玻璃基板和金属过孔，所述玻璃基板上设有过孔，所述陶瓷介质位于所述玻璃基板的上下表面两侧和所述过孔内，所述金属过孔位于所述过孔内的所述陶瓷介质内部，所述铜层一部分设于所述玻璃基板上表面的所述陶瓷介质内与所述延展导体接触，另一部分位于所述玻璃基板下表面的所述陶瓷介质内一端与所述金属过孔连接。

进一步的，所述上PCB和所述连接过渡结构之间设有PCB铜层。

进一步的，所述金属结构件中间设有绝缘介质，所述金属导体柱位于所述绝缘介质内。

进一步的，所述延展导体包括金属球、金属线或导电胶。

进一步的，所述PCB通孔为金属化通孔。

进一步的，所述PCB通孔设有三个。

第二方面，一种沉孔薄铜表面工艺线路板工艺，包括：

S1：在玻璃基板上钻孔；

S2：使玻璃基板上下表面及孔内附着易密集成孔介质；

S3：在孔内的易密集成孔介质内钻孔；

S4：在玻璃基板上下表面的易密集成孔介质表面及孔内的易密集成孔介质内的钻孔位置长铜；

S5：用导电介质填充易密集成孔介质内的孔。

进一步的，所述易密集成孔介质包括陶瓷介质。

进一步的，所述导电介质为铜或环氧树脂。

本发明至少具有以下有益效果：本发明提供了一种沉孔薄铜表面工艺线路板压合装置及工艺，装置依次包括上PCB、连接过渡结构、沉孔薄铜表面工艺线路板和下PCB，上PCB上设有PCB通孔、第一过孔和第二过孔，连接过渡结构包括金属结构件，金属结构件与上PCB的接触面上设有与第一过孔位置相对应的第三过孔，PCB-连接过渡结构螺钉通过第一过孔和第三过孔将上PCB和连接过渡结构固定；金属结构件中间设有金属导体柱，金属结构件与沉孔薄铜表面工艺线路板的接触面以及金属导体柱两端设有延展导体；下PCB上设有与第二过孔位置相对应的第四过孔，上下PCB固定螺钉通过第二过孔和第四过孔将整个装置固定。本发明提供的沉孔薄铜表面工艺线路板压合装置及工艺，实现了将双层玻璃基板PCB与其它双层玻璃基板PCB或传统PCB的压合，最终实现复杂高频信号传输线路板的整体制作需求。

附图说明

为了更清楚地说明现有技术以及本发明，下面将对现有技术以及本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引申获得其它的附图。

本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。

图1为本发明实施例提供的沉孔薄铜表面工艺线路板压合装置结构示意图；

图2为本发明实施例提供的连接过渡结构示意图；

图3为本发明实施例提供的沉孔薄铜表面工艺线路板结构示意图。

附图标记说明：

1-上PCB；11-PCB通孔；12-PCB铜层；2-连接过渡结构；21-金属结构件；22-金属导体柱；23-绝缘介质；24-延展导体；3-沉孔薄铜表面工艺线路板；31-玻璃基板；32-陶瓷介质；33-铜层；34-金属过孔；4-下PCB；5-上下PCB固定螺钉；6-PCB-连接过渡结构螺钉。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等(如果存在)旨在区别指代的对象。对于具有时序流程的方案，这种术语表述方式不必理解为描述特定的顺序或先后次序，对于装置结构的方案，这种术语表述方式也不存在对重要程度、位置关系的区分等。

此外，术语“包括”、“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包括了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于已明确列出的那些步骤或单元，而是还可包含虽然并未明确列出的但对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元，或者基于本发明构思进一步的优化方案所增加的步骤或单元。

本发明为解决多层玻璃基板PCB的制作痛点，提出一种沉孔薄铜表面工艺线路板压合装置，实现将双层玻璃基板PCB与其它双层玻璃基板PCB或传统PCB的压合，最终实现复杂高频信号传输线路板的整体制作需求。

具体的，请参阅图1，本发明的实施例提供一种沉孔薄铜表面工艺线路板压合装置，依次包括上PCB1、连接过渡结构2、沉孔薄铜表面工艺线路板3和下PCB4，上PCB1上设有三个PCB通孔11、第一过孔和第二过孔，第一过孔和第二过孔均为螺纹孔，三个PCB通孔11为金属化通孔。

请参阅图1和图2，连接过渡结构2包括金属结构件21，金属结构件21与上PCB1的接触面上设有与第一过孔位置相对应的第三过孔，第三过孔也为螺纹孔，PCB-连接过渡结构螺钉6通过第一过孔和第三过孔将上PCB1和连接过渡结构2固定；金属结构件21中间设有金属导体柱22，金属结构件21与沉孔薄铜表面工艺线路板3的接触面以及金属导体柱22两端设有延展导体24，延展导体24包括金属球、金属线或导电，优选为金属球，即金属球位于金属导体柱22两端及需要金属结构件21与沉孔薄铜表面工艺线路板3的铜层33紧密结合的部位。

下PCB4上设有与第二过孔位置相对应的第四过孔，第四过孔也为螺纹孔，外围上下PCB固定螺钉5通过第二过孔和第四过孔将整个装置固定，使的上PCB1、连接过渡结构2、沉孔薄铜表面工艺线路板3和下PCB4压合成一体；由于沉孔薄铜表面工艺线路板3表平面平整度过高，传统PCB或金属结构件平整度无法与之吻合，直接贴合会存在缝隙，所以在需要紧密贴合部位增加具有一定延展性的金属球，在外围上下PCB固定螺钉6施加压力时，将延展性的金属球压合成椭球状，可实现两种表面平坦度不一的结构良好接触。

请参阅图3，沉孔薄铜表面工艺线路板3包括铜层33、陶瓷介质32、玻璃基板31和金属过孔34，玻璃基板31上设有过孔，陶瓷介质32位于玻璃基板31的上下表面两侧和过孔内，金属过孔34位于过孔内的陶瓷介质32内部，铜层33一部分设于玻璃基板31上表面的陶瓷介质32内与延展导体24接触，另一部分位于玻璃基板31下表面的陶瓷介质32内一端与金属过孔34连接。

本发明实施例提供的沉孔薄铜表面工艺线路板压合装置，上PCB1和连接过渡结构2之间设有PCB铜层12；金属结构件21中间设有绝缘介质23，金属导体柱22位于绝缘介质23内，绝缘介质23用于支撑金属导体柱22，实现金属结构件21与金属导体柱22的绝缘。

需要说明的是，上PCB1和下PCB4也可以为沉孔薄铜表面工艺线路板；陶瓷介质也可以为其它介质；附着在玻璃基板后，如果表面平整度降低，可以采用抛光或其它工艺进行磨平。

本发明的实施例提供一种沉孔薄铜表面工艺线路板工艺，在玻璃基板中嵌入易密集成孔介质，再进行金属化过孔方案，实现沉孔薄铜表面工艺线路板。具体包括：

S1：在玻璃基板上钻孔；

具体的，钻孔时也可钻成矩形孔。

S2：使玻璃基板上下表面及孔内附着易密集成孔介质；

具体的，易密集成孔介质为陶磁介质，也可以为其它易密集成孔介质；玻璃上下表面及玻璃钻孔位置附着陶磁介质，陶瓷介质附着于高平整度玻璃基板，形成高平整度夹心基板。

S3：在孔内的易密集成孔介质内钻孔；

具体的，因为陶磁介质不易碎裂，所以可钻成一个或多个钻孔。

S4：在玻璃基板上下表面的易密集成孔介质表面及孔内的易密集成孔介质内的钻孔位置长铜；

S5：用导电介质填充易密集成孔介质内的孔。

具体的，钻孔位置填成实心铜，也可填充环氧树脂或其它导电介质，实现铜孔洞填充。

本发明提供的沉孔薄铜表面工艺线路板压合装置及工艺具有以下优势：

(1)陶瓷附着和填充，在不影响玻璃表面平整度的前提下，实现了陶瓷填充，不影响玻璃整体强度；

(2)陶瓷附着和填充，在不影响玻璃表面平整度的前提下，实现玻璃打孔，孔内填充陶瓷介质，陶瓷介质内部再打孔，实现密集打孔；

(3)具有延展性的金属球使金属结构件与沉孔薄铜表面工艺线路板由硬连接改为软连接，避免硬力导致的板子变形或碎裂；

(4)具有延展性的金属球使金属结构件与沉孔薄铜表面工艺线路板由硬连接改为软连接，实现连接可靠性；

(5)上下PCB通过外围的上下PCB固定螺钉在将上下PCB对位固定的同时将上PCB、连接过渡结构、沉孔薄铜表面工艺线路板和下PCB压合成一体，不破坏沉孔薄铜表面工艺线路板板子形状；

(6)上下PCB通过外围的上下PCB固定螺钉在将上下PCB对位固定的同时将上PCB、连接过渡结构、沉孔薄铜表面工艺线路板和下PCB压合成一体，确保精准对位压合。

以上几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合(只要这些技术特征的组合不存在矛盾)，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述；这些未明确写出的实施例，也都应当认为是本说明书记载的范围。

上文中通过一般性说明及具体实施例对本发明作了较为具体和详细的描述。应当指出的是，在不脱离本发明构思的前提下，显然还可以对这些具体实施例作出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种沉孔薄铜表面工艺线路板压合装置，其特征在于，依次包括上PCB、连接过渡结构、沉孔薄铜表面工艺线路板和下PCB，所述上PCB上设有PCB通孔、第一过孔和第二过孔，所述连接过渡结构包括金属结构件，所述金属结构件与所述上PCB的接触面上设有与所述第一过孔位置相对应的第三过孔，PCB-连接过渡结构螺钉通过所述第一过孔和所述第三过孔将所述上PCB和所述连接过渡结构固定；所述金属结构件中间设有金属导体柱，所述金属结构件与所述沉孔薄铜表面工艺线路板的接触面以及所述金属导体柱两端设有延展导体；所述下PCB上设有与所述第二过孔位置相对应的第四过孔，上下PCB固定螺钉通过所述第二过孔和所述第四过孔将整个装置固定。

2.根据权利要求1所述的沉孔薄铜表面工艺线路板压合装置，其特征在于，所述沉孔薄铜表面工艺线路板包括铜层、陶瓷介质、玻璃基板和金属过孔，所述玻璃基板上设有过孔，所述陶瓷介质位于所述玻璃基板的上下表面两侧和所述过孔内，所述金属过孔位于所述过孔内的所述陶瓷介质内部，所述铜层一部分设于所述玻璃基板上表面的所述陶瓷介质内与所述延展导体接触，另一部分位于所述玻璃基板下表面的所述陶瓷介质内一端与所述金属过孔连接。

3.根据权利要求1所述的沉孔薄铜表面工艺线路板压合装置，其特征在于，所述上PCB和所述连接过渡结构之间设有PCB铜层。

4.根据权利要求1所述的沉孔薄铜表面工艺线路板压合装置，其特征在于，所述金属结构件中间设有绝缘介质，所述金属导体柱位于所述绝缘介质内。

5.根据权利要求1所述的沉孔薄铜表面工艺线路板压合装置，其特征在于，所述延展导体包括金属球、金属线或导电胶。

6.根据权利要求1所述的沉孔薄铜表面工艺线路板压合装置，其特征在于，所述PCB通孔为金属化通孔。

7.根据权利要求1所述的沉孔薄铜表面工艺线路板压合装置，其特征在于，所述PCB通孔设有三个。

8.一种沉孔薄铜表面工艺线路板工艺，其特征在于，包括：

S1：在玻璃基板上钻孔；

S2：使玻璃基板上下表面及孔内附着易密集成孔介质；

S3：在孔内的易密集成孔介质内钻孔；

S4：在玻璃基板上下表面的易密集成孔介质表面及孔内的易密集成孔介质内的钻孔位置长铜；

S5：用导电介质填充易密集成孔介质内的孔。

9.根据权利要求8所述的沉孔薄铜表面工艺线路板工艺，其特征在于，所述易密集成孔介质包括陶瓷介质。

10.根据权利要求8所述的沉孔薄铜表面工艺线路板工艺，其特征在于，所述导电介质为铜或环氧树脂。

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