CN115361776A - 一种带盲埋孔的高频电路板及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种带盲埋孔的高频电路板及其制作方法,涉及电路板加工制作技术领域。一种带盲埋孔的高频电路板,包括内层芯板和铜层;所述内层芯板上表面和下表面均设置有铜层;所述铜层包括第一铜层、第二铜层和第三铜层;所述第一铜层设置于内层芯板和第二铜层之间,所述第二铜层与第一铜层之间设置有第一PP胶;所述第二铜层设置于第一铜层和第三铜层之间,所述第二铜层与第三铜层之间设置有第二PP胶;所述内层芯板上设置有若干盲埋孔。本发明通过铺铜设计、孔墙优化等工程设计,能够限制盲埋孔基材膨胀,还能够在后续回流焊时起到导通热量的作用,避免盲埋孔密集区因受热膨胀不规律导致的裂纹孔破。
Description
技术领域
本发明涉及电路板加工制作技术领域,特别涉及一种带盲埋孔的高频电路板及其制作方法。
背景技术
随着电子技术快速发展,以及无线通信技术在各领域的广泛应用,高频、高速、高密度已逐步成为现代电子产品的显着发展趋势之一。信号传输高频化和高速数字化,迫使PCB走向微小孔与埋/盲孔化、导线精细化、介质层均匀薄型化。
利用微小孔与埋/盲孔实现叠孔类的PCB电路板的设计可最大限度地节省空间和保障高频传输稳定性,已越来越受到业内的追捧。但近年来,高频高速PCB的要求越来越高,现有技术制作的盲埋孔通常在盲埋孔区域的外层及次外层均设置有大铜皮,此种设计在后续电路板组装环节,如遇对无铅焊接及耐热性要求不苛刻的情况下可满足使用要求;但如需经过多次无铅回流的情况,由于无铅回流温度较高(峰值260℃),内层芯板层压前过棕化湿制程,材料吸水造成板内残留水分,过回流时水分蒸发,埋孔处外层为大铜皮时,容易吸受热量且阻挡水汽逸出,埋孔处由于受热膨胀产生应力集中,即基材、孔铜和树脂三者膨胀不一致,最终导致盲埋孔裂纹孔破,严重影响产品品质。
其中,中国发明专利申请CN110087407A公开一种多层电路板的生产工艺,针对多层电路板,在内层电路板表面形成第一面铜层,内层电路板的通孔表面形成孔铜层;然后再针对多层电路板表面形成第二面铜层,多层电路板的盲埋孔和盲孔表面分别形成孔铜层,然后在防焊前增加烘烤工序进行预热,避免盲埋孔或盲孔存在气泡,从而避免孔破而破坏防焊油墨层的结构。其中,主要采用增加烘烤工序进行预热的方式,来避免PCB表面印刷油漆进行烘烤固化工序时,出现的埋孔或盲孔位置冷却后漆膜凸起的问题;无法解决在PCB板后续组装环节多次回流焊受基材、孔铜和树脂三者膨胀不一致,最终导致盲埋孔裂纹和分层的问题;同时,在铜层间散热效果不佳时,即便每次回流焊操作前均提前预热,也会导致出现盲埋孔裂纹和分层的问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于:解决现有技术盲埋孔板在多次回流焊受基材、孔铜和树脂三者膨胀不一致,最终导致盲埋孔裂纹孔破的品质不良问题。
为实现上述目的,本发明提供一种带盲埋孔的高频电路板及其制作方法,主要通过工程设计及工艺流程设计来解决盲埋孔易裂纹孔破的技术问题。
具体的,一种带盲埋孔的高频电路板,包括内层芯板和铜层;所述内层芯板上表面和下表面均设置有铜层;所述铜层包括第一铜层、第二铜层和第三铜层;所述第一铜层设置于内层芯板和第二铜层之间,所述第二铜层与第一铜层之间设置有第一PP胶;所述第二铜层设置于第一铜层和第三铜层之间,所述第二铜层与第三铜层之间设置有第二PP胶;所述内层芯板上设置有若干盲埋孔。
优选的,所述内层芯板上设置有盲埋孔密集区;盲埋孔设置于盲埋孔密集区内,盲埋孔之间的孔间距≥0.35mm。
优选的,所述第一铜层的厚度为17-25μm。
优选的,所述第二铜层的厚度≥15μm;所述第二铜层上设置有若干第一开窗图形;所述第一开窗图形为方形、圆形或不规则多边矩形;所述第一开窗图形内径≥0.3mm,线宽≤0.2mm。
优选的,所述第三铜层的厚度≥15μm;所述第三铜层上设置有若干第二开窗图形;所述第二开窗图形为方形、圆形或不规则多边矩形;所述第二开窗图形内径≥0.3mm,线宽≤0.2mm。
优选的,所述第一开窗图形与内层芯板上的盲埋孔对应。
优选的,所述第二开窗图形与第一开窗图形上下错位设置。
优选的,上述的带盲埋孔的高频电路板的制作方法,包括以下步骤:
(1)在芯板上制作内层图形,再经棕化、层压、钻孔,得到内层芯板;再经电镀、树脂塞孔、POFV电镀得到第一铜层;
(2)在第一铜层上制作第一外层图形,再经棕化、层压、钻孔、填孔电镀,得到第二铜层;
(3)在第二铜层上制作第二外层图形,再经棕化、层压、钻孔、填孔电镀,得到第三铜层;
(4)在第三铜层上制作第三外层图形,得到带盲埋孔的高频电路板。
优选的,所述步骤(1)中,在进行POFV电镀前,对内层芯板进行加压水洗,压力为:0.05-0.2Mpa/(kg/cm2)。
优选的,所述步骤(2)中,棕化前延长烘干段,烘干温度80-120℃,速度1-4m/min,风压15-25KPa。
有益效果:
(1)本发明的带盲埋孔的高频电路板,与现有结构相比,铜层包含第一铜层、第二铜层和第三铜层;所述第一铜层为大铜皮且不设置开窗,或者包含内层和外层,内层靠近内层芯板且不设置开窗;第二铜层和第三铜层均设置开窗图形,且开窗图形上下错位设置;同时,第二铜层上的开窗图形与内层芯板的盲埋孔对应。本发明通过铺铜设计、孔墙优化等工程设计,能够限制盲埋孔基材膨胀,还能够在后续回流焊时起到导通热量的作用,避免盲埋孔密集区因受热膨胀不规律导致的裂纹孔破;同时,第二铜层和第三铜层开窗图形上下错位设置,且第二铜层的开窗图形与内层芯板的埋孔对应,即内层芯板和第一铜层、第二铜层、第三铜层仍能够进行连线导通,能够提高电路板的高频传输稳定性,减少传输过程的信号损失,即本发明制备的电路板为高频电路板。
(2)本发明的带盲埋孔的高频电路板的制作方法,采用电镀、树脂塞孔后,再POFV埋孔镀覆盖铜的方式形成第一铜层;POFV埋孔镀覆盖铜,对塞孔树脂的受热膨胀有限制作用,同时可以分散孔口拐角处的应力,避免盲埋孔密集区产生应力集中,导致盲埋孔裂缝及孔破;并且在POFV镀铜前对内层芯板进行加压水洗,避免磨辘碎屑对后续操作的影响;同时,POFV镀铜显影后,延长烘干段,避免水洗和强风能力不足,干膜屑及显影液冲洗不净而增加盲埋孔裂纹的风险。即本发明的制作方法通过工艺流程设计,能够降低盲埋孔裂缝及孔破发生的概率,提高良品率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例技术方案,下面将对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,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,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,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明带盲埋孔的高频电路板的结构示意图;
图2为本发明高频电路板制作过程得到第二铜层时的俯视图;
图3为本发明高频电路板制作过程得到第三铜层时的俯视图。
附图标号说明:
标号 | 名称 | 标号 | 名称 |
1 | 电路板 | 301 | 第一开窗图形 |
101 | 盲埋孔 | 303 | 第一PP胶 |
102 | 盲埋孔密集区 | 4 | 第三铜层 |
2 | 第一铜层 | 401 | 第二开窗图形 |
3 | 第二铜层 | 403 | 第二PP胶 |
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
应当理解,当在本说明书和所附权利要求书中使用时,术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在,但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
还应当理解,在此本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样,除非上下文清楚地指明其它情况,否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
还应当进一步理解,在本发明说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合,并且包括这些组合。
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平、竖直或悬垂,而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平,并不是表示该结构一定要完全水平,而是可以稍微倾斜。
在本发明的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本发明中,所述盲埋孔指盲孔和/或埋孔。
如图1-3,本发明的一种带埋盲孔的高频电路板,包括内层芯板1和铜层。内层芯板1上表面和下表面均设置有铜层。所述铜层包含第一铜层2、第二铜层3和第三铜层4。
所述内层芯板1上设置有盲埋孔密集区102,盲埋孔密集区102内设置有若干贯穿内层芯板1的孔,由于内层芯板1表面均设置有第一铜层2,因此,所述若干贯穿内层芯板1的孔为盲埋孔101(即盲孔和/或埋孔)。所述盲埋孔101的数量以及具体参数设定可根据实际生产过程进行调整。具体的,盲埋孔101之间的孔间距≥0.35mm,能够防止孔间距太小,导致发生盲埋孔裂纹。即过回流时,由于第二铜层3和第三铜层4吸热,热量传导到内层芯板1的盲埋孔101处,当孔间距处于较小时,埋孔间的基材由于吸收到两侧孔壁和外层铜皮的热量,容易聚集热量,因而发生膨胀越大。
第一铜层2位于内层芯板1和第二铜层3之间,压合于内层芯板1上;第二铜层3位于第一铜层2和第三铜层4之间,压合于第一铜层2上。
第一铜层2设置于内层芯板1上,厚度为17-25μm,为大铜皮且不设置开窗,起到限制盲埋孔基材膨胀的作用。
同时,第一铜层2还可以分为内层和外层,所述内层靠近内层芯板1,不设置开窗,起到限制盲埋孔基材膨胀的作用;而外层远离内层芯板1,可以设置盲孔或埋孔,更有利于导通热量,以便水汽逸出。
第二铜层3设置于第一铜层2上,厚度≥15μm,设置有若干第一开窗图形301;具体的,所述第一开窗图形301均设置于第二铜层3上的盲埋孔密集区102的对应位置,同时,与内层芯板1的盲埋孔101对应。
所述第一开窗图形301形状可为方形、圆形或不规则多边矩形等,为阵列排布形式且每个开窗图形之间存在一定间隙;所述第一开窗图形301的内径≥0.3mm,图形线宽≤0.2mm。第一开窗图形301与内层芯板1的盲埋孔101对应,能够使内层芯板1与第二铜层3进行连线导通;同时,第一开窗图形301起到分散回流焊时第一铜层吸热,避免热量传导到内层的铜箔、基材和树脂的效果。
所述第一开窗图形301与内层芯板1的盲埋孔101对应,可为部分对应或者全部对应。
第三铜层4设置于第二铜层3上,厚度≥15μm,设置有若干第二开窗图形401;具体的,所述第二开窗图形401设置于第三铜层4上的盲埋孔密集区102的对应位置,同时,第二开窗图形401与第一开窗图形上下错位设置。
第二开窗图形401形状可为方形、圆形或不规则多边矩形等,为阵列排布形式且每个开窗图形之间存在一定间隙;所述第二开窗图形401的内径≥0.3mm,图形线宽≤0.2mm。并且,第二开窗图形401与第一开窗图形301上下错位设置。在后续回流焊时,第二开窗图形401起到导通热量,吸热少,方便水汽逸出,避免第三铜层4因受热膨胀不规律导致裂纹孔破现象发生的作用。且第二开窗图形401与第一开窗图形301的上下错位设置,能够防止第二铜层3膨胀对第三铜层4的影响,进一步防止电路板出现盲埋孔裂纹和分层的现象;同时,上下错位设置的第二开窗图形401与第一开窗图形301还能够进行连线导通。
具体的,所述开窗图形(包括第一开窗图形301和第二开窗图形401)的总数量根据残铜率及盲埋孔密集区102的区域面积进行预先测算,具体地:设第二铜层的残铜率为L%,第三铜层残铜率为W%,则(L%+W%)×N÷N1,其中N代表盲埋孔密集区102的区域面积,N1代表单个开窗图形面积。按照此式计算得到的开窗图形的总数量,既能够满足散热需要,又能够通过其进行铜层与内层芯板1之间的连线导通,满足高频电路板的通信要求。
第二铜层3上的第一开窗图形301之间的间距根据上述计算得到的数量进行具体的设置;第三铜层4的第二开窗图形401之间的间距同理。同时,要满足第一开窗图形301与盲埋孔101对应,第二开窗图形401与第一开窗图形301上下错位设置的要求。
所述第一铜层2与第二铜层3之间、第二铜层3与第三铜层4之间均通过PP胶压合连接。具体的,第一铜层2与第二铜层3之间设置有第一PP胶303,通过第一PP胶303压合连接;第二铜层3与第三铜层4之间设置有第二PP胶403,通过第二PP胶403压合连接。所述第一PP胶303、第二PP胶403具体可选为PP半固化片。所述第一PP胶303、第二PP胶403较薄,不影响第一铜层2与第二铜层3、第二铜层3与第三铜层4之间进行连线导通。
试验例1
一种带埋盲孔的高频电路板,包括内层芯板1和铜层。内层芯板1上表面和下表面均设置有铜层。所述铜层包含第一铜层2、第二铜层3和第三铜层4。
所述内层芯板1上设置有盲埋孔密集区102,盲埋孔密集区102内设置有若干贯穿内层芯板1的孔,由于内层芯板1表面均设置有第一铜层2,因此,所述若干贯穿内层芯板1的孔为盲埋孔101。具体的,所述内层芯板1为≥8张,盲埋孔101数量10-50万之间、盲埋孔101的孔径≥35μm,盲埋孔101的孔环≥15μm,盲埋孔101之间的孔间距≥0.35mm。所述盲埋孔密集区102的区域面积根据盲埋孔101进行具体选择。
第一铜层2位于内层芯板1和第二铜层3之间,压合于内层芯板1上;第二铜层3位于第一铜层2和第三铜层4之间,压合于第一铜层2上。
第一铜层2设置于内层芯板1上,厚度为17μm,为大铜皮且不设置开窗。
第二铜层3设置于第一铜层2上,厚度为15μm;所述第二铜层3上对应盲埋孔密集区102的位置设置有若干第一开窗图形301。第一开窗图形301形状为方形,为阵列排布形式且每个开窗图形之间存在一定间隙;所述第一开窗图形301的图形线宽为0.2mm。第一开窗图形301与内层芯板1的盲埋孔101对应。
第三铜层4设置于第二铜层3上,厚度为15μm;所述第三铜层4上对应盲埋孔密集区102的位置设置有若干第二开窗图形401。第二开窗图形401形状可为方形,为阵列排布形式且每个开窗图形之间存在一定间隙;所述第二开窗图形401的图形线宽为0.2mm。并且,第二开窗图形401与第一开窗图形301上下错位设置;同时,第一开窗图形301与内层芯板1之间的盲埋孔101对应。
具体的,所述开窗图形(包括第一开窗图形301和第二开窗图形401)的总数量根据残铜率及盲埋孔密集区102的区域面积进行预先测算,具体地:设第二铜层的残铜率为L%,第三铜层残铜率为W%,则(L%+W%)×N÷N1,其中N代表盲埋孔密集区102的区域面积,N1代表单个开窗图形面积。
第二铜层3上的第一开窗图形301之间的间距根据上述计算得到的数量进行具体的设置;第三铜层4的第二开窗图形401之间的间距同理。同时,要满足第一开窗图形301与盲埋孔101对应,第二开窗图形401与第一开窗图形301上下错位设置的要求。
第一铜层2与第二铜层3之间设置有第一PP胶303,通过第一PP胶303压合连接;第二铜层3与第三铜层4之间设置有第二PP胶403,通过第二PP胶403压合连接。所述第一PP胶303、第二PP胶403具体可选为PP半固化片。
试验例2
一种带埋盲孔的高频电路板,包括内层芯板1和铜层。内层芯板1上表面和下表面均设置有铜层。所述铜层包含第一铜层2、第二铜层3和第三铜层4。
所述内层芯板1上设置有盲埋孔密集区102,盲埋孔密集区102内设置有若干贯穿内层芯板1的孔,由于内层芯板1表面均设置有第一铜层2,因此,所述若干贯穿内层芯板1的孔为盲埋孔101。具体的,所述内层芯板1为≥8张,盲埋孔101数量10-50万之间、盲埋孔101的孔径≥35μm,盲埋孔101的孔环≥15μm,盲埋孔101之间的孔间距≥0.35mm。所述盲埋孔密集区102的区域面积根据盲埋孔101进行具体选择。
第一铜层2位于内层芯板1和第二铜层3之间,压合于内层芯板1上;第二铜层3位于第一铜层2和第三铜层4之间,压合于第一铜层2上。
同时,第一铜层2分为内层和外层,总厚度为25μm,所述内层靠近内层芯板1,不设置开窗,厚度为15μm;而外层远离内层芯板1,设置有若干盲孔,盲孔贯穿外层,深10μm。
第二铜层3设置于第一铜层2上,厚度为20μm;所述第二铜层3上对应盲埋孔密集区102的位置设置有若干第一开窗图形301。第一开窗图形301形状为圆形,为阵列排布形式且每个开窗图形之间存在一定间隙;所述第一开窗图形301的内径为0.3mm。第一开窗图形301与内层芯板1的盲埋孔101对应。
第三铜层4设置于第二铜层3上,厚度为15μm;所述第三铜层4上对应盲埋孔密集区102的位置设置有若干第二开窗图形401。第二开窗图形401形状可为圆形,为阵列排布形式且每个开窗图形之间存在一定间隙;所述第二开窗图形401的内径为0.3mm。并且,第二开窗图形401与第一开窗图形301上下错位设置;同时,第一开窗图形301与内层芯板1之间的盲埋孔101对应。
所述开窗图形(包括第一开窗图形301和第二开窗图形401)的总数量根据残铜率及盲埋孔密集区102的区域面积进行预先测算,具体地:设第二铜层的残铜率为L%,第三铜层残铜率为W%,则(L%+W%)×N÷N1,其中N代表盲埋孔密集区102的区域面积,N1代表单个开窗图形面积。
第二铜层3上第一开窗图形301之间的间距根据上述计算得到的数量进行具体的设置;第三铜层4的第二开窗图形401之间的间距同理。同时,要满足第一开窗图形301与盲埋孔101对应,第二开窗图形401与第一开窗图形301上下错位设置的要求。
所述第一铜层2与第二铜层3之间设置有第一PP胶303,通过第一PP胶303压合连接;第二铜层3与第三铜层4之间设置有第二PP胶403,通过第二PP胶403压合连接。所述第一PP胶201、第一PP胶303、第二PP胶403具体可选为PP半固化片。
实施例1
一种带盲埋孔的高频电路板的制作方法,包括以下步骤:
(1)在芯板上制作内层图形,再经棕化、层压、钻孔,得到内层芯板;再经电镀、树脂塞孔、POFV电镀得到第一铜层;
(2)在第一铜层上制作第一外层图形,再经棕化、层压、钻孔、填孔电镀,得到第二铜层;
(3)在第二铜层上制作第二外层图形,再经棕化、层压、钻孔、填孔电镀,得到第三铜层;
(4)在第三铜层上制作第三外层图形,得到带盲埋孔的高频电路板。
其中,步骤(1)中,钻孔包括对芯板进行定位钻孔,以及贯穿芯板形成埋孔;在进行POFV电镀前,对内层芯板进行加压水洗,压力为:0.05-0.2Mpa/(kg/cm2)。具体的,步骤(1)中,电镀为常规电镀铜,镀层厚度为10-15μm;POFV电镀为POFV电镀铜,镀层厚度为7-10μm;即第一铜层通过常规电镀、POFV电镀于内层芯板上,厚度为17-25μm,包括常规电镀的10-15μm镀层和POFV电镀的7-10μm镀层。
步骤(2)中,棕化前延长烘干段,烘干温度80-120℃,速度1-4m/min,风压15-25KPa;层压是将第二铜层通过PP胶压合于第一铜层上,具体的,本发明一些实施例中所选第二铜层为厚度≥15μm的铜层;钻孔具体采用激光钻孔,在第二铜层上设置通孔以及盲孔;填孔电镀则是对通孔以及盲孔进行电镀。
步骤(3)中,层压是将第三铜层通过PP胶压合于第二铜层上,具体的,本发明一些实施例中所选第三铜层为厚度≥15μm的铜层;钻孔具体采用激光钻孔,在第三铜层上设置通孔以及盲孔;填孔电镀则是对通孔以及盲孔进行电镀。
现有的常规技术手段具体为:下料→内层图形→棕化→层压1→钻孔→电镀→树脂塞孔→外层图形1→棕化→层压2→激光钻孔→填孔电镀1→外层图形2→棕化→层压3→激光钻孔→填孔电镀2→外层图形3→阻焊→化学镍金→外形加工。
而本发明具体的,包括以下步骤:下料→内层图形→棕化→层压1→钻孔→电镀→树脂塞孔→POFV电镀→外层图形1→棕化→层压2→激光钻孔→填孔电镀1→外层图形2→棕化→层压3→激光钻孔→填孔电镀2→外层图形3→阻焊→化学镍金→外形加工。
其中,在进行层压操作前,对第二铜层的第一开窗图形和第三铜层的第二开窗图形进行掏铜处理;具体为,根据开窗图形制作绘制菲林,将菲林与压好干膜的具有盲埋孔结构的电路板(即内层芯板)对位后采用CCD曝光机进行曝光处理。进一步地,利用显影液将未发生聚合反应的部分显影掉,通过蚀刻的方式将没有干膜保护的铜导体蚀刻掉,至此完成开窗图形的掏铜处理。同时,此步骤可一并完成内层芯板所需的线路制作。
本发明在现有制作流程基础上进行电镀、树脂塞孔后,采用POFV埋孔镀覆盖铜的方式形成上述的第一铜层;POFV埋孔镀覆盖铜,对塞孔树脂的受热膨胀有限制作用,同时可以分散孔口拐角处的应力,避免盲埋孔密集区产生应力集中,导致盲埋孔裂缝及孔破。
其中,POFV镀铜前,需将在完成磨板后的内层芯板(即内层芯板)进行3级加压水洗,压力为:(0.2-0.4Mpa)/(2-4kg/cm2),即0.05-0.2Mpa/(kg/cm2),能够避免磨辘碎屑掉入非POFV孔后不能有效冲洗出来。
POFV镀铜显影后,延长烘干段,工艺参数为:烘干温度80-120℃,速度1-4m/min,风压15-25KPa;具体的,烘干温度80℃,速度2m/min,同时增加2对强风吹风刀,风压提升至20±5KPa,避免水洗和强风能力不足,干膜屑及显影液冲洗不净而增加盲埋孔裂纹的风险。
具体的,通过带盲埋孔的高频电路板的制作方法,制备得到试验例1所述的带盲埋孔的高频电路板。
实施例2
通过与实施例1相同的带盲埋孔的高频电路板的制作方法,制备得到试验例2所述的带盲埋孔的高频电路板。
对比例1
与实施例1相比,区别在于,其制备得到的电路板第一铜层、第二铜层、第三铜层均不设置开窗,且第一铜层为常规电镀铜层。
对比例2
与实施例1相比,区别在于,其制备得到的电路板第一铜层设置开窗,第二铜层、第三铜层不设置开窗,且第一铜层为常规电镀铜层。
对比例3
与实施例1相比,区别在于,第二铜层、第三铜层不设置开窗;而第一铜层与实施例1中的相同,包括常规电镀铜层和POFV电镀铜层。
对比例4
与实施例1相比,区别在于,第二铜层、第三铜层的开窗图形对应设置;而第一铜层与实施例1中的相同,包括常规电镀铜层和POFV电镀铜层。
将实施例1-2以及对比例1-4制备得到的电路板,经热冲击测试和扫描电镜SEM观察,得到以下性能测试表1。其中平整度即不平与绝对水平之间的差值,数值越小越好。
具体的,扫描电镜SEM观察为:热冲击测试后,通过微切片法对定点位置进行分析,经离子研磨抛光处理后,使用扫描电镜SEM对其金相观察裂纹情况。
表1性能测试表
由表1可知,本发明的带盲埋孔的高频电路板,通过铺铜设计、孔墙优化等工程设计,配合优化后的制作方法,使得电路板散热性能优异,能够避免在多次回流焊后,发生因基材、孔铜和树脂三者膨胀不一致,导致盲埋孔(即盲孔和/或埋孔)裂纹孔破的品质不良的问题。而对比例的散热性能均不佳,容易出现孔裂现象和板明不平整的问题。
本发明的电路板中的微盲埋孔在高速信号传输中可以减少寄生电感和寄生电容,同时规避机械过孔的stub问题,从而减少反射对高速信号的影响;因此,本发明的电路板为带盲埋孔的高频电路板。
PCB高频板(即高频电路板)是指电磁频率较高的电路板,用于高频率(频率大于300MHZ或者波长小于1米)与微波(频率大于3GHZ或者波长小于0.1米)领域的PCB,一般来说,高频板可定义为频率在1GHz以上的电路板。即本申请的电路板为频率在1GHz以上的电路板。
综上,本发明的带盲埋孔的高频电路板,与现有结构相比,铜层包含第一铜层、第二铜层和第三铜层;所述第一铜层为大铜皮且不设置开窗,或者包含内层和外层,内层靠近内层芯板且不设置开窗;第二铜层和第三铜层均设置开窗图形,且开窗图形上下错位设置;同时,第二铜层上的开窗图形与内层芯板的盲埋孔对应。本发明通过铺铜设计、孔墙优化等工程设计,能够限制盲埋孔基材膨胀,还能够在后续回流焊时起到导通热量的作用,避免盲埋孔密集区因受热膨胀不规律导致的裂纹孔破;同时,第二铜层和第三铜层开窗图形上下错位设置,且第二铜层的开窗图形与内层芯板的埋孔对应,即内层芯板和第一铜层、第二铜层、第三铜层仍能够进行连线导通,能够提高电路板的高频传输稳定性,减少传输过程的信号损失,即本发明制备的电路板为高频电路板。
本发明的带盲埋孔的高频电路板的制作方法,采用电镀、树脂塞孔后,再POFV埋孔镀覆盖铜的方式形成第一铜层;POFV埋孔镀覆盖铜,对塞孔树脂的受热膨胀有限制作用,同时可以分散孔口拐角处的应力,避免盲埋孔密集区产生应力集中,导致盲埋孔裂缝及孔破;并且在POFV镀铜前对内层芯板进行加压水洗,避免磨辘碎屑对后续操作的影响;同时,POFV镀铜显影后,延长烘干段,避免水洗和强风能力不足,干膜屑及显影液冲洗不净而增加盲埋孔裂纹的风险。即本发明的制作方法通过工艺流程设计,能够降低盲埋孔裂缝及孔破发生的概率,提高良品率。
以上所述只以实施列来进一步说明本发明,以便于读者更容易理解,但不代表本发明的实施方式仅限于此,任何依本发明所做的技术延伸或再创造,均受本发明的保护。
Claims (10)
1.一种带盲埋孔的高频电路板,其特征在于,包括内层芯板和铜层;所述内层芯板上表面和下表面均设置有铜层;所述铜层包括第一铜层、第二铜层和第三铜层;所述第一铜层设置于内层芯板和第二铜层之间,所述第二铜层与第一铜层之间设置有第一PP胶;所述第二铜层设置于第一铜层和第三铜层之间,所述第二铜层与第三铜层之间设置有第二PP胶;所述内层芯板上设置有若干盲埋孔。
2.如权利要求1所述的带盲埋孔的高频电路板,其特征在于,所述内层芯板上设置有盲埋孔密集区;盲埋孔设置于盲埋孔密集区内,盲埋孔之间的孔间距≥0.35mm。
3.如权利要求2所述的带盲埋孔的高频电路板,其特征在于,所述第一铜层的厚度为17-25μm。
4.如权利要求3所述的带盲埋孔的高频电路板,其特征在于,所述第二铜层的厚度≥15μm;所述第二铜层上设置有若干第一开窗图形;所述第一开窗图形为方形、圆形或不规则多边矩形;所述第一开窗图形内径≥0.3mm,线宽≤0.2mm。
5.如权利要求4所述的带盲埋孔的高频电路板,其特征在于,所述第三铜层的厚度≥15μm;所述第三铜层上设置有若干第二开窗图形;所述第二开窗图形为方形、圆形或不规则多边矩形;所述第二开窗图形内径≥0.3mm,线宽≤0.2mm。
6.如权利要求5所述的带盲埋孔的高频电路板,其特征在于,所述第一开窗图形与内层芯板上的盲埋孔对应。
7.如权利要求6所述的带盲埋孔的高频电路板,其特征在于,所述第二开窗图形与第一开窗图形上下错位设置。
8.一种如权利要求1-7任意一项所述的带盲埋孔的高频电路板的制作方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)在芯板上制作内层图形,再经棕化、层压、钻孔,得到内层芯板;再经电镀、树脂塞孔、POFV电镀得到第一铜层;
(2)在第一铜层上制作第一外层图形,再经棕化、层压、钻孔、填孔电镀,得到第二铜层;
(3)在第二铜层上制作第二外层图形,再经棕化、层压、钻孔、填孔电镀,得到第三铜层;
(4)在第三铜层上制作第三外层图形,得到带盲埋孔的高频电路板。
9.如权利要求8所述的带盲埋孔的高频电路板的制作方法,其特征在于,所述步骤(1)中,在进行POFV电镀前,对内层芯板进行加压水洗,压力为:0.05-0.2Mpa/(kg/cm2)。
10.如权利要求9所述的带盲埋孔的高频电路板的制作方法,其特征在于,所述步骤(2)中,棕化前延长烘干段,烘干温度80-120℃,速度1-4m/min,风压15-25KPa。
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