CN117677081B - Pcb板和pcb板的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种PCB板和PCB板的制造方法，其中，PCB板的制造方法包括以下步骤：提供内层芯板、外层板和GND层板；将预设位置处的GND层板挖空，形成安装槽；在安装槽内埋设电阻器，以填满安装槽；将内层芯板、外层板和GND层板层叠设置；将内层芯板、外层板和GND层板层压；在外层板对应预设位置处制备金手指；获得PCB板。本发明通过在金手将下方的GND层板挖空，GND层内设置电阻器，从而提高了金手指的阻抗，通过调整电阻器的阻值使得金手指的阻抗可控，同时减小了靠近金手指的相邻GND层板被挖空的空间，改善了信号与金手指的阻抗连续性，降低了由阻抗突变带来的信号质量变差的风险。
Description
技术领域
本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种PCB板和PCB板的制造方法。
背景技术
在多层PCB板中，通常是由金手指连接到主机当中，金手指的宽度与引出线相比一般较宽，且金手指处的铜皮厚度要比引出线厚，按照常规的设计，在介质材料相同的参数下，由于金手指处铜皮和镀金层的厚度较厚以及线较宽的因素，往往生产出来后阻抗比引出线小，在高速信号通过的时候会产生比如，信号不稳定抖动大，振铃，眼图差等阻抗不连续的问题。
传统的处理方式是将金手指下面的参考层全部挖掉，即下面没有参考，但将金手指下方的参考层挖掉，使得金手指只能参考表层的金手指地，阻抗不可控且阻抗不连续；同时金手指区域内部由于没有参考层，会导致此区域在加工的时候流胶率比较大，板厚与其他部分的厚度不一致，致使整板厚度不一致。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种PCB板和PCB板的制造方法，旨在解决现有技术中PCB板金手指下方参考层挖掉后导致阻抗不可控且阻抗不连续，以及流胶率大，板厚不一致的问题。
为实现上述目的，本发明提供一种PCB板的制造方法，包括以下步骤：
提供内层芯板、外层板和GND层板；
将预设位置处的所述GND层板挖空，形成安装槽；
在所述安装槽内埋设电阻器，以填满所述安装槽；
将所述内层芯板、所述外层板和所述GND层板层叠设置，其中，所述GND层板位于所述外层板与所述内层芯板之间；
将所述内层芯板、所述外层板和所述GND层板层压；
在所述外层板对应所述预设位置处制备金手指；
获得所述PCB板。
优选地，所述在所述外层板对应所述预设位置处制备金手指的步骤包括：
在所述外层板的外部沉积一层光刻胶；
将所述预设位置处的所述光刻胶光刻以形成预设图案；
在所述预设图案内沉积金属以制备所述金手指。
优选地，所述在所述预设图案内沉积金属以制备所述金手指的步骤包括：
在所述预设图案内沉积Au或Ag，形成所述金手指。
优选地，所述在所述预设图案内沉积金属以制备所述金手指的步骤包括：
在所述预设图案内沉积一层Ni获得Ni层；
在所述Ni层表面沉积Au，获得所述金手指。
优选地，所述在所述外层板对应所述预设位置处制备金手指的步骤之后还包括：
通过清洗剂和溶剂对所述金手指进行清洁；
通过流水对所述金手指进行冲洗，以去除所述金手指表面残留的清洗剂和溶剂；
将所述金手指放入水中浸泡，同时搅拌或刷洗所述金手指；
烘干所述金手指。
优选地，所述获得所述PCB板的步骤之前还包括：
在所述外层板上标记预设安装位置；
在所述预设安装位置处打上锡膏；
在所述预设安装位置处焊接需安装的电子元件；
检测所述电子元件的焊接质量并对所述外层板进行清洁。
优选地，所述内层芯板的层数为两层，两层所述内层芯板外侧均设置有所述GND层板，两层所述GND层板的外侧均设置有外层板。
优选地，所述电阻器的电阻值为95ohm～105ohm。
本发明还提供一种PCB板，所述PCB板包括内层芯板、外层板和GND层板，所述GND层板位于所述外层板与所述内层芯板之间，所述GND层板的预设位置处开设有安装槽，所述安装槽内埋设有电阻器，所述电阻器填满所述安装槽，所述外层板外侧对应所述预设位置处设置有金手指。
优选地，所述金手指的材质为Au；或，所述金手指的材质为Ag；或，所述金手指的材质为Ni及Au的层叠组合物。
在本发明的技术方案中，通过在金手将下方的GND层板挖空，并通过电阻器填满安装槽，GND层内设置电阻器，从而提高了金手指的阻抗，通过调整电阻器的阻值使得金手指的阻抗可控，同时减小了靠近金手指的相邻GND层板被挖空的空间，改善了信号与金手指的阻抗连续性，降低了由阻抗突变带来的信号质量变差的风险；将GND层内部填充电阻器，从而降低了流胶率，使得该部分的板厚一致性提高。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明一实施例PCB板的制造方法的流程框图；
图2为本发明一实施例PCB板的制造方法的步骤S600的细化流程图；
图3为本发明一实施例PCB板的结构示意图。
附图标号说明：
| 标号 | 名称 | 标号 | 名称 |
| 1 | PCB板 | 30 | 外层板 |
| 10 | 内层芯板 | 40 | 金手指 |
| 20 | GND层 | 50 | 电阻器 |
本发明目的实现、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
下面将结合本实施例中的附图，对本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的一部分实施例，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他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明，本实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明提出一种PCB板的制造方法。
请结合图1和图3，本实施例的PCB板的制造方法，包括以下步骤：
S100：提供内层芯板、外层板和GND层板；
需要注意的是，内层芯板10、外层板30和GND层板20的层数可以为多层，具体层数根据实际需求调整，内层芯板10通过多层结构层叠组成，内层芯板10可以包括铜箔层、预浸涂层、树脂层、覆铜层等；
S200：将预设位置处的GND层板挖空，形成安装槽；
预设位置即为金手指40的设计安装位置，可以理解地，PCB板1在生产之前便已经将图纸设计好，因此在GND层板20对应金手指40的设计安装位置挖空形成安装槽，以便于在金手指40对应位置处的下方填充电阻；
S300：在安装槽内埋设电阻器，以填满安装槽；
电阻器50的阻值可根据实际需要调整，一个电阻器50拥有固定的阻值，通过在金手指40下方埋设电阻来提高金手指40的阻抗和阻抗连续性；
S400：将内层芯板、外层板和GND层板层叠设置，其中，GND层板位于外层板与内层芯板之间；
GND板设置在内层芯板10与外层板30之间，可以吸收和分散来自其他信号层(内层芯板10和外层板30)的电磁波，避免它们对周围信号层的干扰，从而提高整个PCB系统的抗干扰能力，有助于确保电路的可靠性和性能稳定性；
S500：将内层芯板、外层板和GND层板层压；
通过加热层压将内层芯板10、外层板30和GND层20贴合；
S600：在外层板对应预设位置处制备金手指；
S700：获得PCB板。
在本发明的技术方案中，通过在金手将下方的GND层板20挖空，并通过电阻器50填满安装槽，GND层内设置电阻器50，从而提高了金手指40的阻抗，通过调整电阻器50的阻值使得金手指40的阻抗可控，同时减小了靠近金手指40的相邻GND层板20被挖空的空间，改善了信号与金手指40的阻抗连续性，降低了由阻抗突变带来的信号质量变差的风险；将GND层内部填充电阻器50，从而降低了流胶率，使得该部分的板厚一致性提高。
请参阅图2，在一实施例中，步骤S600包括：
S610：在外层板的外部沉积一层光刻胶；
S620：将预设位置处的光刻胶光刻以形成预设图案；
通过将预设位置处的光刻胶刻蚀掉，以露出预设位置处的光刻胶下方的外层板30，从而对预设位置处进行金属沉积；
S630：在预设图案内沉积金属以制备金手指。
通过光刻胶掩膜技术制备金手指40，掩膜技术可以实现非常高的制造精度。通过精心设计和制作掩膜模具，可以在微米和纳米级别上定义和形成微小的结构和图案，从而提高金手指40的制备精度，节约材料，防止金手指40的沉积材料影响其他结构。
在一实施例中，步骤S630包括：
S631a：在预设图案内沉积Au或Ag，形成金手指。
直接沉积Au(金)或Ag(银)制备金手指40可以实现更薄的金手指40层，减少电阻和电容的影响，有助于提高信号传输的性能。同时直接沉积金或银的工艺相对简单，制备过程更加直接，减少了中间层的步骤和成本。
在一实施例中，在预设图案内沉积金属以制备金手指40的步骤S630包括：
S631b：在预设图案内沉积一层Ni获得Ni层；
S632b：在Ni层表面沉积金属Au，获得金手指。
先沉积Ni(镍)在沉积Au(金)制备金手指40，镀镍层可以提供较好的防腐蚀性能和耐磨损性能，保护金属表面免受氧化和磨损的影响，提高金手指40的耐久性，镀金层可以提供良好的导电性能，同时具有较高的光反射性能，有助于提高信号传输的可靠性和稳定性。
在一实施例中,步骤S600之后还包括：
S601：通过清洗剂和溶剂对金手指进行清洁；
在金手指40制备过程中可能会留下一些残留物，如切割液、脱脂剂等，因此先通过清洗剂和溶剂对残留物进行初步溶解清洗，防止残留物对金手指40本身产生影响；
S602：通过流水对金手指进行冲洗，以去除金手指表面残留的清洗剂和溶剂；
将金手指40置于流动的水下，用水冲洗金手指40表面，以彻底清除残留的清洗剂和溶剂。确保冲洗时水流充分覆盖金手指40表面，以确保彻底的清洁；
S603：将金手指放入水中浸泡，同时搅拌或刷洗金手指；
将金手指40放入清水中浸泡一段时间，通常几分钟至几十分钟，以进一步去除可能附着在表面的污垢和残留物，可以轻轻搅拌或轻轻刷洗金手指40，帮助去除污垢；
S604：烘干金手指。
将清洗干净的金手指40放置在通风良好的环境中，使其自然干燥。可以使用吹风机低温吹风加速干燥，但要避免过高的温度和风力，以免对金手指40造成损害；通过对金手指40进行全面的清洁清理，防止金手指40上的残余物影响金手指40本身的性能和防止金手指40损坏，提高了金手指40的使用寿命。
在一实施例中，步骤S700之前还包括：
S690：在外层板上标记预设安装位置；
根据PCB设计图和元件清单，识别出需要安装的元件及其正确的型号、封装类型和安装位置；
S691：在预设安装位置处打上锡膏；
在焊盘上打上锡膏，锡膏可以提高焊接的可靠性和质量；
S692：在预设安装位置处焊接需安装的电子元件；
S693：检测电子元件的焊接质量并对外层板进行清洁。
通过在外层板30上焊接电子元件，提高了PCB板1的功能性。
在一实施例中，内层芯板10的层数为两层，两层内层芯板10外侧均设置有GND层板20，两层GND层板20的外侧均设置有外层板30。多层板构成的PCB板1可以在有限的板面积上实现更多的电路连接，通过在不同层之间布置信号和电源层，可以实现更复杂的电路布局和更高的集成度，减小电路板的尺寸，还可以通过在内层设置电源层和地层，提供更稳定的电源供应和低阻抗的地引线，减小功耗损耗和地回路阻抗，提高电源稳定性和信号传输质量。
在一实施例中，电阻器50的电阻值为95ohm～105ohm。现有技术的金手指40端的阻抗普遍偏低，一般在80ohm左右。高速信号的速率达到100Gbps，甚至200Gbps以后，高速信号的阻抗连续性就会要求更高，如果阻抗不连续，就会造成持续的来回反射。因此在金手指40下方埋阻端接95ohm～105ohm的电阻器50(优选为100ohm)，适应200Gbps的高速信号，实现了金手指40阻抗匹配，既减小了反射，又实现了TDR阻抗连续性。
请参阅图3，本发明还提供一种PCB板1，PCB板1包括内层芯板10、外层板30和GND层板20，GND层板20位于外层板30与内层芯板10之间，GND层板20的预设位置处开设有安装槽，安装槽内埋设有电阻器50，电阻器50填满安装槽，外层板30外侧对应预设位置处设置有金手指40。通过在金手将下方的GND层板20挖空，并通过电阻器50填满安装槽，GND层内设置电阻器50，从而提高了金手指40的阻抗，通过调整电阻器50的阻值使得金手指40的阻抗可控，同时减小了靠近金手指40的相邻GND层板20被挖空的空间，改善了信号与金手指40的阻抗连续性，降低了由阻抗突变带来的信号质量变差的风险；将GND层内部填充电阻器50，从而降低了流胶率，解决了加工后板厚不一致的问题。
在一实施例中，金手指的材质为Au；或，金手指的材质为Ag；或，金手指的材质为Ni及Au的层叠组合物。
金手指40为单层Au或Ag制成，或通过Ni和Au层叠制成，两种结构的金手指40各有优劣，根据具体的应用需求和制造要求选择适合的金手指40结构及制备方法，以在满足性能、耐久性和可靠性等方面要求的前提下，降低成本，提高生产效率。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (9)
1.一种PCB板的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
提供内层芯板、外层板和GND层板；
将预设位置处的所述GND层板挖空，形成安装槽；
在所述安装槽内埋设电阻器，以填满所述安装槽，其中，所述电阻器的电阻值为95ohm～105ohm；
将所述内层芯板、所述外层板和所述GND层板层叠设置，其中，所述GND层板位于所述外层板与所述内层芯板之间；
将所述内层芯板、所述外层板和所述GND层板层压；
在所述外层板对应所述预设位置处制备金手指；
获得所述PCB板。
2.如权利要求1所述的PCB板的制造方法，其特征在于，所述在所述外层板对应所述预设位置处制备金手指的步骤包括：
在所述外层板的外部沉积一层光刻胶；
将所述预设位置处的所述光刻胶光刻以形成预设图案；
在所述预设图案内沉积金属以制备所述金手指。
3.如权利要求2所述的PCB板的制造方法，其特征在于，所述在所述预设图案内沉积金属以制备所述金手指的步骤包括：
在所述预设图案内沉积Au或Ag，形成所述金手指。
4.如权利要求2所述的PCB板的制造方法，其特征在于，所述在所述预设图案内沉积金属以制备所述金手指的步骤包括：
在所述预设图案内沉积一层Ni获得Ni层；
在所述Ni层表面沉积Au，获得所述金手指。
5.如权利要求1所述的PCB板的制造方法，其特征在于，所述在所述外层板对应所述预设位置处制备金手指的步骤之后还包括：
通过清洗剂和溶剂对所述金手指进行清洁；
通过流水对所述金手指进行冲洗，以去除所述金手指表面残留的清洗剂和溶剂；
将所述金手指放入水中浸泡，同时搅拌或刷洗所述金手指；
烘干所述金手指。
6.如权利要求1-5中任一项所述的PCB板的制造方法，其特征在于，所述获得所述PCB板的步骤之前还包括：
在所述外层板上标记预设安装位置；
在所述预设安装位置处打上锡膏；
在所述预设安装位置处焊接需安装的电子元件；
检测所述电子元件的焊接质量并对所述外层板进行清洁。
7.如权利要求1-5中任一项所述的PCB板的制造方法，其特征在于，所述内层芯板的层数为两层，两层所述内层芯板外侧均设置有所述GND层板，两层所述GND层板的外侧均设置有所述外层板。
8.一种PCB板，其特征在于，通过如权利要求1-7中任一项所述的PCB板的制造方法制成，所述PCB板包括内层芯板、外层板和GND层板，所述GND层板位于所述外层板与所述内层芯板之间，所述GND层板的预设位置处开设有安装槽，所述安装槽内埋设有电阻器，所述电阻器填满所述安装槽，所述外层板外侧对应所述预设位置处设置有金手指。
9.如权利要求8所述的PCB板，其特征在于，所述金手指的材质为Au；或，所述金手指的材质为Ag；或，所述金手指的材质为Ni及Au的层叠组合物。
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