CN115426794A - 一种高频材料的5g天线fpc多层板加工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种高频材料5G天线的FPC多层板加工方法,包括:采用高频材料制作多层板的内层线路;采用多层板高频材料压合技术对多层板的内层线路和外层线路进行组装压合,并烘烤固化形成5G天线FPC多层板叠构;采用高频材料多层板盲孔镭射钻孔技术、高频材料多层板通孔镭射钻孔技术实现高频材料在5G天线FPC多层板的盲孔、通孔的加工;采用高频材料多层板导通孔除胶处理技术去除盲孔或通孔因激光钻孔后孔内孔壁孔底的残胶;改善盲孔和通孔的黑线问题;且孔壁孔底附着一层薄薄的精密石墨导电介质层;实现孔金属化。本发明是对现有的普通FPC多层板的产品加工工艺流程进行改进,达到我国FPC产品的技术标准,使产品质量能够与国外竞争者处于同一水平。

Description

一种高频材料的5G天线FPC多层板加工方法
【技术领域】
本发明涉及一种印制电路板的加工方法,具体地说,是一种高频材料(PTFE)的5G天线FPC多层板加工方法。
【背景技术】
印制电路板(Printed Circuit Board,简称PCB)是电子产品组装零件用的基板,是在基材上按预定设计形成点间连接的印制板。PCB的基材由导电铜覆盖在绝缘散热材质制成,经过蚀刻处理留下按照设计连接零件电路的导电线路。PCB作为电子零件装载的基板和关键互连件,素有“电子产品之母”之称。按柔软度划分,PCB可分为刚性印制电路板、挠性印制电路板(FPC)和刚挠结合印制电路板。
挠性印制电路板(FPC)有配线密度高、超薄、超轻、可折叠、组装灵活度高等优点,可以在主体空间任意移动和伸缩,容易实现元器件装配和导线连接的一体化。目前,FPC的应用几乎涉及所有的电子信息产品,包括消费电子产品、通信设备和汽车载品等广泛领域。
智能手机是当今世界上使用最广泛通用的电子设备。当前市场上用户更关注手机的功能,如屏幕、相机、处理器等;而位于射频前端的天线由于处于远离用户的通信技术底层,但它实际上正是智能手机的关键。作为无线通信不可缺少的基础一环,天线的技术革新是推动无线连接向前发展的核心引擎之一。天线是用于收发射频信号的无源器件,决定了通信质量、信号功率、信号带宽、连接速度等通信指标,因此是通信系统的核心。智能手机包含的多射频前端功能模块使得视频通信、上网、音视频浏览、定位、文件传输、刷卡等应用得以实现,而这些功能的实现又直接依赖于天线进行信号的发射与接收,因此天线成为终端设备无线通信的重要基础。
根据5G发展趋势,智能手机等终端天线的信号频率不断提升,高频应用越来越多,高速大容量的需求也越来越多。为适应当前从无线网络到终端应用的高频高速发展趋势,软板作为终端设备中的天线和传输线,亦将迎来技术升级。软板又名柔性电路板,是以柔性覆铜板(FCCL)制成的一种具有高度可靠性,绝佳可挠性的印刷电路板,具有配线密度高、重量轻、厚度薄、弯折性好的特点,软板被用于制造射频天线和高速传输线,取代肥厚的天线传输线和同轴连接器。
5G网络的频段上移、单站覆盖能力减弱,基站数量增加,天线用量同步攀升。5G基站总数将超过500万座,达到4G基站数的1.3至1.5倍;基于5G时代扩充网络容量的需求,天线列阵升级为MassiveMIMO技术。5G基站将以64T64R的大规模阵列天线为主,通道数同比增加了8-16倍,对应搭载64个天线振子、64个滤波器、64个PA及增量的高频PCB和连接器等器件。
聚四氟乙烯(PTFE)氟系材料介电常数低,是5G热点材料之一,其中聚四氟乙烯(PTFE)是代表性氟塑料的一种,有“塑料王”的美誉。这种材料具备优异的介电性、耐化耐高温、阻燃等特性,一般用模压和烧结等工艺制备,是5G高频高速覆铜板的高频基材。
随着全面屏、更多功能组件、更大电池容量等趋势持续压缩手机空间,天线可用设计空间越来越小,天线小型化需求日益迫切。智能手机厂商对高集成度天线模组的需求也越来越强烈,作为智能手机产业链的上流FPC软板生产商,也争相投入到5G天线FPC多层板的研发中。
传统软板具有由铜箔、绝缘基材、覆盖层等构成的多层结构,使用铜箔作为导体电路材料,PI膜作为电路绝缘基材,PI膜和环氧树脂粘合剂作为保护和隔离电路的覆盖层,目前应用较多的软板基材主要是聚酰亚胺(PI),但是由于PI基材的介电常数和损耗因子较大、吸潮性较大、可靠性较差,因此PI软板的高频传输损耗严重、结构特性较差,已经无法适应当前的高频高速趋势。
【发明内容】
鉴于此,本发明要解决的技术问题,在于提供一种高频材料的5G天线FPC多层板加工方法。
为达到前述发明之目的,本发明实施例采取的技术方案是:一种高频材料5G天线的FPC多层板加工方法,包括下述步骤:
S1、采用高频材料制作多层板的内层线路,并对高频材料进行烘烤;
S2、采用多层板高频材料压合技术对多层板的内层线路和外层线路进行组装压合,并烘烤固化形成5G天线FPC多层板叠构;
S3、采用高频材料多层板盲孔镭射钻孔技术、高频材料多层板通孔镭射钻孔技术实现高频材料在5G天线FPC多层板的盲孔、通孔的加工;
S4、采用高频材料多层板导通孔除胶处理技术去除盲孔或通孔因激光钻孔后孔内孔壁孔底的残胶;
S5、采用高频材料多层板导通孔微蚀处理技术进一步改善盲孔和通孔的孔壁、孔底的黑线问题;
S6、采用高频材料多层板导通孔黑影加工技术使盲孔、通孔孔壁孔底附着一层薄薄的精密石墨导电介质层;
S7、采用高频材料多层板导通孔孔金属化加工工艺,使在盲孔、通孔的孔壁和孔底导电介质层的基础上电镀上孔铜,使盲孔、通孔实现孔金属化;
其中,所述外层线路的加工包括特性阻抗线路蚀刻成型,再经过覆盖膜贴合、化学镍金、补强贴合、字符丝印、电测、成型及检验。
进一步的,所述步骤S1中,对高频材料进行烘烤具体是:使用通过高精密烘烤技术使高频材料的基材铜箔面置于氮气烘箱内在纯氮气状态下烘烤,氮气烘箱内腔的含氧量≤100PPM,温度均匀性要求达到±2℃。
进一步的,所述步骤S2中,对多层板的内层线路和外层线路进行组装压合是采用传压机压合,压合后的产品需达到热应力可靠性测试要求,浸焊性要求过温度288℃(业内标准为288℃),时间10s,回流炉过3次,无爆板分层问题,剥离强度要求达到≥0.8Kgf/cm。
进一步的,所述步骤S3中,所述盲孔的加工是使用激光钻孔机,采用螺旋线扫描和同心圆扫描钻孔法,即紫外激光束从加工盲孔的圆心出发,分别以螺旋线或同心圆轨迹,按照设定的扫描间距向外运动,扫描整个加工孔径以去除表面铜层和绝缘层的材料形成盲孔。
进一步的,所述步骤S3中,所述通孔的加工是使用激光钻孔机,所述激光钻孔机具有多聚焦方式、脉冲序列加工、聚焦光斑质量、激光能量精确控制以及导光系统稳定性功能。
进一步的,所述步骤S4中,所述残胶是通过等离子咬蚀处理,且等离子除胶咬蚀均匀性要求在至少为80%以上。
进一步的,所述步骤S5中,微蚀量控制在1.0-1.3μm范围内,微蚀液为H2O2系列且微蚀药水需稳定可控。
进一步的,所述步骤S6中,在黑影加工时,对黑影线各主槽药水进行严格的过程监控,定期分析药水和进行背光测试,背光测试板经过黑影后板子切片观察其背光级数,要求背光等级达在8级以上。
进一步的,所述步骤S7中,采用高频材料多层板导通孔孔金属化加工工艺,是采用新型垂直连续精密镀铜技术或新型水平连续精密镀铜技术进行,且在镀铜电镀工序中,产品均在同一镀铜槽体中连续进行作业,产品左右两边采用挡板实现不溶性阳极在生产过程中电力线分布一致。
进一步的,所述外层线路的特性阻抗线路采用多层板特性阻抗精密控制技术制得,且随着导体布线密度的增加而减小介质厚度,或选用低介电常数εr基材。
本发明的优点在于:本发明主要依据IPC(国际电子工业联接协会)制定的IPC-6013《挠性印制板质量要求与性能规范》文件,以及根据高频材料(PTFE)的特性及在5G天线的FPC多层板加工工艺流程的特性,对现有的普通FPC多层板的产品加工工艺流程进行改进,达到我国FPC产品的技术标准,使产品质量能够与国外竞争者处于同一水平,从而满足智能手机厂商对高集成度天线模组的需求目的。
【附图说明】
下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的说明。
图1是目前普通FPC多层板的产品加工工艺流程示意图;
图2是本发明高频材料5G天线的FPC多层板加工方法流程图。
【具体实施方式】
为了更好地理解上述技术方案,下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
本发明实施例采取的技术方案是:一种高频材料5G天线的FPC多层板加工方法,包括下述步骤:
S1、采用高频材料制作多层板的内层线路,并对高频材料进行烘烤;
S2、采用多层板高频材料压合技术对多层板的内层线路和外层线路进行组装压合,并烘烤固化形成5G天线FPC多层板叠构;
S3、采用高频材料多层板盲孔镭射钻孔技术、高频材料多层板通孔镭射钻孔技术实现高频材料在5G天线FPC多层板的盲孔、通孔的加工;
S4、采用高频材料多层板导通孔除胶处理技术去除盲孔或通孔因激光钻孔后孔内孔壁孔底的残胶;
S5、采用高频材料多层板导通孔微蚀处理技术进一步改善盲孔和通孔的孔壁、孔底的黑线问题;
S6、采用高频材料多层板导通孔黑影加工技术使盲孔、通孔孔壁孔底附着一层薄薄的精密石墨导电介质层;
S7、采用高频材料多层板导通孔孔金属化加工工艺,使在盲孔、通孔的孔壁和孔底导电介质层的基础上电镀上孔铜,使盲孔、通孔实现孔金属化;
其中,所述外层线路的加工包括特性阻抗线路蚀刻成型,再经过覆盖膜贴合、化学镍金、补强贴合、字符丝印、电测、成型及检验。
更为具体及完整的流程详见图2所示。
作为本发明更优或更为具体的实现方式,主要研究高频材料(PTFE)应用在5G天线FPC多层板的技术,具体如下:
(1)所述步骤S1中,对高频材料进行烘烤具体是:使用通过高精密烘烤技术使高频材料的基材铜箔面置于氮气烘箱内在纯氮气状态下烘烤,氮气烘箱内腔的含氧量≤100PPM,温度均匀性要求达到±2℃。
采用高精密烘烤技术,采用高精密烘烤技术使PTFE的基材面经烘烤后减少吸湿带来的压合后产品爆板且使铜箔表面不氧化,采用氮气烘箱烘烤,使PTFE高频材料在纯氮气状态下烘烤,铜箔表面不可氧化,这就要求氮气烘箱在短时间内抽真空后快速注入氮气,使烘箱内腔的含氧量≤100PPM,氮气烘箱需具备在线检测仪,温度均匀性要求达到±2℃。以免影响后面的产品组装性能。
(2)所述步骤S2中,对多层板的内层线路和外层线路进行组装压合是采用传压机压合,压合后的产品需达到热应力可靠性测试要求,浸焊性要求过温度288℃,时间10s,回流炉过3次,无爆板分层问题,剥离强度要求达到≥0.8Kgf/cm。
本发明中,用多层板高频材料压合技术,PTFE高频材料特性要求组装压着的产品平整度及涨缩较难管控,PTFE基材铜箔,目前尚处第一发展阶段,PTFE基材厚度在50/75μm甚至更高,暂还没有如PI基材可以做到20/25μm厚度的PTFE基材铜箔,因此,在多层板组装中需要使用至少25μm厚度的纯胶组装,以使多层板各叠构材料层之前充分填充压合。在多层板的填充性和平整性性能方面,快压机不如传压机,因此,PTFE多层板需要采用传压机压合制作,还需通过调整传压副资材、温度曲线、压力、压合时间等工艺方面深入研究。PTFE材料压合前及压合后还需特殊处理,压合后的产品需达到热应力可靠性测试要求,浸焊性要求过温度288℃,时间10s,3次,回流炉过要求过3次,无爆板分层问题,剥离强度要求达到≥0.8Kgf/cm。
(3)所述步骤S3中,所述盲孔的加工是使用激光钻孔机,采用螺旋线扫描和同心圆扫描钻孔法,即紫外激光束从加工盲孔的圆心出发,分别以螺旋线或同心圆轨迹,按照设定的扫描间距向外运动,扫描整个加工孔径以去除表面铜层和绝缘层的材料形成盲孔。
采用盲孔激光加工技术,使用激光钻孔机在5G天线多层板的高频材料叠构上激光加工出FPC所需的盲孔,盲孔的品质要求主要为盲孔孔型、孔径公差、孔型真圆度、孔壁孔底质量。利用紫外激光进行钻盲孔的主要难点在于盲孔深度的控制和盲孔底部表面绝缘基材、纯胶材料完全去除并处理一致性,即所有盲孔孔底不可有残胶问题。在盲孔加工过程中,由于功率的不稳定因素会导致激伤铜底,使部分或整个挠性印制板报废,增加生产成本和检测成本,故要求激光钻孔机具备激光功率稳定性监测和控制功能。目前,紫外激光钻盲孔的方法主要采用螺旋线扫描和同心圆扫描钻盲孔方法,即紫外激光束从加工盲孔的圆心出发,分别以螺旋线或同心圆轨迹,按照设定的扫描间距向外运动,扫描整个加工孔径以去除表面铜层和绝缘层的材料形成盲孔,现有激光钻孔机采用同心圆扫描或螺旋线扫描方法进行加工在盲孔时,由于产品叠构各材料厚度不均、多层板组装后纯胶流动性大,造成板内各区域盲孔深度不同,特别是5G天线多层板,外层盲孔孔深100μm左右,相对双面板盲孔孔深好几倍,盲孔孔底边缘、中心区域容易出现基材、纯胶绝缘材料去除不干净或者造成底层铜箔击穿剥离或底层铜箔内凹陷等不良问题。在设备功能满足要求的情况下,还需要通过调整激光能量、激光频率、激光光斑大小、激光速度、重复次数等工艺参数研究优化,搭配不同铜箔展开测试,以达到所需品质要求的盲孔。5G天线多层板要求最小盲孔孔径100μm,孔纵横比≥0.8,镭射后孔内胶缩≤10um,孔径真圆度达到90%以上,孔内不可有残胶黑线不良,对于PTFE高频材料及高频纯胶的来说,具有相当大的盲孔镭射加工难度。
(4)所述步骤S3中,所述通孔的加工是使用激光钻孔机,所述激光钻孔机具有多聚焦方式、脉冲序列加工、聚焦光斑质量、激光能量精确控制以及导光系统稳定性功能。
本发明采用多层板通孔镭射钻孔技术,而普通FPC多层板通孔常规采用CNC钻孔,最小孔径0.1mm,而5G天线多层板最小通孔孔径0.075mm,CNC暂无法实现,且5G天线多层板所用的高频纯胶因其材料特性因素,如采用CNC钻孔,存在孔壁拉胶不良,因此需采用通孔镭射钻孔技术,使用激光钻孔机在5G天线多层板的高频材料叠构上激光加工出多层板FPC所需的通孔,通孔的品质要求主要为孔径公差、上下孔径差、上下孔真圆度和孔内质量。在多层板FPC通孔批量加工中,不仅要实现设计尺寸的通孔孔径,同时要保证通孔完全钻通、有良好的孔型和多孔加工的一致性,因而必须要求激光钻孔机上具备多聚焦方式、脉冲序列加工、聚焦光斑质量、激光能量精确控制以及导光系统稳定性等方面功能,需采用国际先进的镭射钻孔机。除了孔径要求越来越小,钻孔位置精度要求也相应提高。目前激光钻孔位置精度普遍要求在±25μm的范围,未来的钻孔位置精度趋向要求达到±15μm或更小。同时,对加工效率提出了更高的要求,如何在保证加工速度前提下,精确地控制钻孔位置精度,是本项目中多层板FPC激光孔加工的难点之一。在设备性能满足要求的情况下,要求通过调整激光能量、激光频率、激光光斑大小、激光速度、激光次数等工艺参数优化研究,搭配不同铜箔展开测试,以达到所需品质要求的通孔。5G天线多层板要求最小盲孔孔径100μm,镭射后孔内胶缩≤10um,孔径真圆度达到90%以上,孔内不可有残胶黑线不良。对于PTFE高频材料及高频纯胶的来说,具有相当大的通孔镭射加工难度。
(5)所述步骤S4中,所述残胶是通过等离子咬蚀处理,且等离子除胶咬蚀均匀性要求在至少为80%以上。
本发明采用多层板导通孔除胶处理技术,当UV激光钻孔时,由激光器发射高能量的紫外激光光束,利用其高能量光子破坏了铜箔上金属晶体(如金属键)、有机物的分子键(如共价键)等后形成悬浮颗粒或原子团、分子团或原子分子而逸散离出,通过激光多次重复绕圈钻形成通孔或盲孔。多层板所用组装的无胶双面基材铜箔,材料结构为Cu/基材/Cu,多层板各层组装所用的粘合纯胶为环氧树脂等有机物,根据激光钻孔原理及多层板通孔或盲孔的叠构,当激光高能量烧到基材(PTFE基材)和纯胶(环氧树脂)时,高能量时会使基材和纯胶碳化,并在多层板各层铜的孔壁附着,形成残胶及碳化层,残胶及碳化层无法完全通过激光钻孔机自带的吸尘器吸走,孔壁顶、底等各层铜的残胶及碳化层,需通过等离子处理咬蚀处理,等离子对较薄轻微的残胶可有效处理,等离子咬蚀量只有0.5um左右,且等离子除胶咬蚀均匀性要求在至少80%以上,对超出此厚度的残胶无法完全处理,等离子对碳化层处理能力有限,另等离子处理虽然为工艺气体,但是进入通孔孔内,特别是盲孔孔内并交换处理,还是有一定的难度。
(6)所述步骤S5中,微蚀量控制在1.0-1.3μm范围内,微蚀液为H2O2系列且微蚀药水需稳定可控。
本发明采用多层板导通孔微蚀处理技术,在UV激光钻孔时,通孔孔壁、盲孔孔壁及孔底残留多余的残胶及碳化层,通过等离子处理咬蚀后除去一部分残胶及碳化层,余下残胶及碳化层需要在等离子处理后需增加微蚀处理,通过微蚀药水渗入孔壁或孔底碳化层咬蚀孔壁或孔底铜层后使碳化层无法附着从而使碳化层从孔壁或孔底脱落却除。当微蚀前处理的微蚀量不足时,碳化层无法完全被消除,镀铜后金相切片观察,孔壁或孔底存在黑线不良问题,对多层板FPC产品的电性能存在极大的隐患。当微蚀前处理的微蚀量过大,铜层与基材之间处铜被凹蚀过大,孔铜存在电镀不良,对多层板FPC产品的电性能也存在极大的隐患。因此,微蚀前处理线的微蚀量需足量且需严格控制,微蚀量控制在1.0-1.3μm范围以内,要求微蚀液为H2O2系列且微蚀药水需稳定可控,H2O2化学特性不稳定不易控制,故需寻找或合作开发稳定的药水资源并选型测试,而本项目研究的通孔、盲孔最小孔径只有100μm,而孔深80μm以上,孔径越小,孔深越深,药水进出入通孔、盲孔孔内并交换反应就越困难,这就要求微蚀前处理线设备和微蚀药水的灌孔、咬蚀均匀性等能力需达到极高的要求。
(7)所述步骤S6中,在黑影加工时,对黑影线各主槽药水进行严格的过程监控,定期分析药水和进行背光测试,背光测试板经过黑影后板子切片观察其背光级数,要求背光等级达在8级以上。
本发明采用多层板导通孔黑影加工技术,黑影(SHADOW)工艺即多层FPC孔金属化工艺之一,黑影法分别拥有水平式及垂直式生产方式,但由于垂直生产方式生产时间较长,不及水平式生产简单,所以主要采用黑影水平输送生产方式,以取代现时传统沉铜流程。黑影法最主要利用石墨作为导电物体,由于石墨分子结构中,有大量游离电子,因此石墨导电性能比一般碳黑化高。而电镀速度与涂层导电性能是成正比例,所以涂层导电性能越高,电镀速度越快。当沉积在孔壁上石墨厚度太厚时,就会带来孔壁分离问题,导致孔壁信赖度有问题,当沉积在孔壁上石墨厚度太薄时,就会带来孔壁石墨层无法完全覆盖问题,导到孔铜无法镀上铜或孔铜空洞等孔铜信赖度问题。对黑影线各主槽药水进行严格的过程监控,定期分析药水和进行背光测试,背光测试板经过黑影后板子切片观察其背光级数,要求背光等级达在8级以上,才能得到所需的石墨层,即孔金属化导电介质层,保证后续镀铜基础品质。要实现孔内黑影金属化,需求黑影线各药水能够进入在孔内并交替药水反应,而本项目研究的5G天线多层板最小通孔、盲孔孔径只有100μm,要求以万孔板验证导通率100%,孔纵横比≥0.8,背光等级≥8级,与微蚀前处理相似,黑影药水进出入通孔孔内并交替药水反应也十分困难,这就要求黑影线设备和黑影药水的灌孔等能力需达到极高的要求。
(8)所述步骤S7中,采用高频材料多层板导通孔孔金属化加工工艺,是采用新型垂直连续精密镀铜技术或新型水平连续精密镀铜技术进行,且在镀铜电镀工序中,产品均在同一镀铜槽体中连续进行作业,产品左右两边采用挡板实现不溶性阳极在生产过程中电力线分布一致。
本发明研究的多层板通孔、盲孔最小孔径只有100um,孔纵横比≥0.8,与黑影相似,镀铜药水进出入通孔、盲孔孔内并交替药水反应也十分困难,这就需求采用新型垂直连续精密镀铜技术或新型水平连续精密镀铜技术。在镀铜电镀工序中,产品均在同一镀铜槽体中连续进行作业,有效保证电镀层不出现分层现象,产品左右两边通过采用挡板等措施实现不溶性阳极在生产过程中电力线分布一致,在整个镀铜过程中充分保证产品表面电镀铜层品质,产品表面镀层均匀,孔铜质量可靠,厚度可控,对产品质量极大提高,确保了细线路制作能力所需的面铜均匀性良好的前题。使得在孔铜达到12um以上的同时,面铜镀铜厚度均匀性要求达到90%以上,万孔板导通率100%,镀铜后孔内胶缩≤15um,电流密度和药水浓度必需稳定的控制规格范围内,在整个镀铜过程中才能充分保证产品品质。
(9)所述外层线路的特性阻抗线路采用多层板特性阻抗精密控制技术制得,且随着导体布线密度的增加而减小介质厚度,或选用低介电常数εr基材。
本发是新采用多层板特性阻抗精密控制技术,对特性阻抗Z0要求严格的高频线路来说,对铜箔基材的介质厚度的误差,提出了严格的要求。通常,介质厚度变化不得超过10%。随着电路板走线密度的增加,介质厚度的增加会引起电磁干扰的增加。因此,高频线路和高速数字线路的信号传输线,随着导体布线密度的增加,应减小介质厚度,以消除或降低电磁干扰所带来的杂信或串扰问题、或大力降低介电常数εr,选用低介电常数εr元件的输出阻抗值匹配。而目前市场上高频材料介质厚度基本在50或75甚于100μm以上,因此需要只能选择介电常数εr低的铜箔材料制作5G天线FPC多层板,目前普通FPC多层板特性阻抗板要求控制范围通常是100±10Ω。而5G天线FPC多层板特性阻抗板要求控制范围通常是50±5Ω,在采用具备特性阻抗性能高频材料的基础上,还需通过严格控制影响特性阻抗的四大因素:信号线宽W、信号线厚T、介质层厚度H、介电常数εr,控制住特性阻抗的变化范围,使特性阻抗达到50±5Ω,以满足高品质5G天线多层FPC板的产品要求。
本发明的优点在于:本发明主要依据IPC(国际电子工业联接协会)制定的IPC-6013《挠性印制板质量要求与性能规范》文件,以及根据高频材料(PTFE)的特性及在5G天线的FPC多层板加工工艺流程的特性,对现有的普通FPC多层板的产品加工工艺流程进行改进,达到我国FPC产品的技术标准,使产品质量能够与国外竞争者处于同一水平,从而满足智能手机厂商对高集成度天线模组的需求目的。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式,但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解,我们所描述的具体的实施例只是说明性的,而不是用于对本发明的范围的限定,熟悉本领域的技术人员在依照本发明的精神所作的等效的修饰以及变化,都应当涵盖在本发明的权利要求所保护的范围内。

Claims (10)

1.一种高频材料5G天线的FPC多层板加工方法,其特征在于:包括下述步骤:
S1、采用高频材料制作多层板的内层线路,并对高频材料进行烘烤;
S2、采用多层板高频材料压合技术对多层板的内层线路和外层线路进行组装压合,并烘烤固化形成5G天线FPC多层板叠构;
S3、采用高频材料多层板盲孔镭射钻孔技术、高频材料多层板通孔镭射钻孔技术实现高频材料在5G天线FPC多层板的盲孔、通孔的加工;
S4、采用高频材料多层板导通孔除胶处理技术去除盲孔或通孔因激光钻孔后孔内孔壁孔底的残胶;
S5、采用高频材料多层板导通孔微蚀处理技术进一步改善盲孔和通孔的孔壁、孔底的黑线问题;
S6、采用高频材料多层板导通孔黑影加工技术使盲孔、通孔孔壁孔底附着一层薄薄的精密石墨导电介质层;
S7、采用高频材料多层板导通孔孔金属化加工工艺,使在盲孔、通孔的孔壁和孔底导电介质层的基础上电镀上孔铜,使盲孔、通孔实现孔金属化;
其中,所述外层线路的加工包括特性阻抗线路蚀刻成型,再经过覆盖膜贴合、化学镍金、补强贴合、字符丝印、电测、成型及检验。
2.如权利要求1所述的一种高频材料5G天线的FPC多层板加工方法,其特征在于:所述步骤S1中,对高频材料进行烘烤具体是:使用通过高精密烘烤技术使高频材料的基材铜箔面置于氮气烘箱内在纯氮气状态下烘烤,氮气烘箱内腔的含氧量≤100PPM,温度均匀性要求达到±2℃。
3.如权利要求1所述的一种高频材料5G天线的FPC多层板加工方法,其特征在于:所述步骤S2中,对多层板的内层线路和外层线路进行组装压合是采用传压机压合,压合后的产品需达到热应力可靠性测试要求,浸焊性要求过温度288℃,时间10s,回流炉过3次,无爆板分层问题,剥离强度要求达到≥0.8Kgf/cm。
4.如权利要求1所述的一种高频材料5G天线的FPC多层板加工方法,其特征在于:所述步骤S3中,所述盲孔的加工是使用激光钻孔机,采用螺旋线扫描和同心圆扫描钻孔法,即紫外激光束从加工盲孔的圆心出发,分别以螺旋线或同心圆轨迹,按照设定的扫描间距向外运动,扫描整个加工孔径以去除表面铜层和绝缘层的材料形成盲孔。
5.如权利要求1所述的一种高频材料5G天线的FPC多层板加工方法,其特征在于:所述步骤S3中,所述通孔的加工是使用激光钻孔机,所述激光钻孔机具有多聚焦方式、脉冲序列加工、聚焦光斑质量、激光能量精确控制以及导光系统稳定性功能。
6.如权利要求1所述的一种高频材料5G天线的FPC多层板加工方法,其特征在于:所述步骤S4中,所述残胶是通过等离子咬蚀处理,且等离子除胶咬蚀均匀性要求在至少为80%以上。
7.如权利要求1所述的一种高频材料5G天线的FPC多层板加工方法,其特征在于:所述步骤S5中,微蚀量控制在1.0-1.3μm范围内,微蚀液为H2O2系列且微蚀药水需稳定可控。
8.如权利要求1所述的一种高频材料5G天线的FPC多层板加工方法,其特征在于:所述步骤S6中,在黑影加工时,对黑影线各主槽药水进行严格的过程监控,定期分析药水和进行背光测试,背光测试板经过黑影后板子切片观察其背光级数,要求背光等级达在8级以上。
9.如权利要求1所述的一种高频材料5G天线的FPC多层板加工方法,其特征在于:所述步骤S7中,采用高频材料多层板导通孔孔金属化加工工艺,是采用新型垂直连续精密镀铜技术或新型水平连续精密镀铜技术进行,且在镀铜电镀工序中,产品均在同一镀铜槽体中连续进行作业,产品左右两边采用挡板实现不溶性阳极在生产过程中电力线分布一致。
10.如权利要求1所述的一种高频材料5G天线的FPC多层板加工方法,其特征在于:所述外层线路的特性阻抗线路采用多层板特性阻抗精密控制技术制得,且随着导体布线密度的增加而减小介质厚度,或选用低介电常数εr基材。
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