WO2013097549A1

WO2013097549A1 - 一种高频-低频混合板材结构印制电路板制作工艺

Info

Publication number: WO2013097549A1
Application number: PCT/CN2012/084273
Authority: WO
Inventors: 宋建远; 姜雪飞; 朱拓; 谢萍萍
Original assignee: 深圳崇达多层线路板有限公司
Priority date: 2011-12-30
Filing date: 2012-11-08
Publication date: 2013-07-04
Also published as: CN102523693A

Abstract

本发明公开了一种高频-低频混合板材结构印制电路板制作工艺，包括步骤：A）分别对低频板材和高频板材开料，制作内层图形，棕化，压合，除流胶并钻孔；B）等离子除胶后，将钻孔后的高频-低频压合板进行外层沉铜，然后将整个压合板进行电镀；C）制作外层图形；D）阻焊塞孔后丝印阻焊及文字；E）全板沉镍金后丝印字符，成型线路板； F）测试检查成品板的电气性能及外观，制得成品。本发明中，采用高频与低频混压结构设计，在满足整体性能的要求条件下，必要的信号层采用如PTFE结构的高频板材以保证信号高速、不失真传输及阻抗匹配性能要求，其他信号层采用如环氧树脂基板普通板材，通过优化组合的方式为客户节约成本。

Description

一种髙频 -低频混合板材结构印制电路板制作工艺技术领域

本发明属于印制线路板领域，尤其是涉及一种高频 -低频混合板材结构印制电路板防翘曲制作工艺。背景技术

伴随通讯、电子产业领域的迅猛发展以及随之而来的针对信息数据的高频、高速化传输性能要求发展趋势，全球 PCB规模与技术不断更新，在此趋势驱动下出现了高频混压阶梯印制电路板设计。但是在高频与低频混压时，经常导致分层、爆板现象，也容易出现翘曲现象，严重影响产品的性能。发明内容

本发明的目的在于提供一种可以有效的控制高频-低频混合板材结构印制电路板在制作时出现翘曲的缺陷，而且不容易导致分层、爆板。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种高频-低频混合板材结构印制电路板制作工艺，包括步骤：

A) 分别对低频板材和高频板材开料，制作内层图形，棕化，压合，除流胶并钻孔；

B) 等离子除胶后，将钻孔后的高频-低频压合板进行外层沉铜，然后将整个压合板进行电镀；

C) 制作外层图形；

D) 阻焊塞孔后丝印阻焊及文字；

E) 全板沉镍金后丝印字符，成型线路板；

F) 测试检查成品板的电气性能及外观，制得成品。所述的高频板材为聚四氟乙烯板材（PTFE) 或陶瓷板材。

所述的高频板材为 RF-30, 或 RF-35, 或 RF-60基板；所述低频板材为环氧树脂基板。

所述的高频-低频混合板材结构的低频板材和高频板材压合时为不对称压合。

本发明中，采用高频与低频混压结构设计，该设计具备两大优势：其一，较大幅度地增大 PCB散热面积及表面贴装原器件的安全性，减小体积，提高产品组装密度;其二，在满足整体性能的要求条件下，必要的信号层采用如 PTFE结构的高频板材以保证信号高速、不失真传输及阻抗匹配性能要求，其他信号层采用如环氧树脂基板普通板材，通过优化组合的方式为客户节约成本。

当设计的的产品要求具有高频特性所在层（例如第一层）与无需具备高频特性所在层正好处于不对称排列时，课采用不对称结构设计。在发明中，高频板材可以依据具体的需要设计在内层或者外层。

对于不对称的高频 -低频混合设计产品，一般粘结层材料都选用低流胶 PP片（即 No Flow PP), 因为低流胶 PP片含胶量较低，涨缩系数相对普通 PP片更接近高频板材，更有利于加工制作。

本发明为了解决 No Flow PP填充线隙的问题，本发明研发出了增加压力，延长压合时间，提高升温速率的方法工艺革新方法；为了解决弓曲问题，采用了延长冷压段时间，和钻孔后叠板烤板的方法制作方法；解决了不对称混合材料压合结构 PCB的线路填胶和弓曲、扭曲问题。附图说明

图 1为本发明所述的层压结构示意图。

图 2为本发明所述的压合温度曲线图。具体实施方式

下面结合具体实施例和附图对本发明做进一步详细说明。

1)开料：

• 开料时需测量开料基板厚度在公差范围之内，确保开料板材可以满足压合板厚要求；

• 开料尺寸： 605*300mm_; 材料： IT158和 RF-35;

2)内层图形：

• 制作高频板材和低频板材内层图形；

3) 压合

• 棕化：光板、芯板做棕化，棕化速度： 3.0〜3.2m/min; • 压合： A、热压参数如表 1所示：使用以下参数；牛皮纸：上下各 20张 (全新：)；

B、排版时，注意清洁阶梯板铜面上 PP粉；

C、排板层数：每盘板最多排 5层。

表 1 压合参数

普通 PP 片层压时的待机温度一般为 140°C，使用 1.5°C/mii！〜 3.0°C/min 的升温速率，已经能够保证其能够充分填充线隙，满足板面平整度和外观要求。但是 No Flow PP流动性差，采用 180°C的待机温度和 4°C/mii！〜 5°C/min 的高升温速率，才能使其达到树脂的最佳流动状态，另一方面，增加高压段压力至 500PSI, 热压时间调整至 180min，可以保证 No Flow PP能够更好的填充线隙，避免因空洞导致的爆板。

4) 外层钻孔

• 用全新 UC系列钻刀；

• 首板确认孔粗小于 25um，无扯铜异常，检查无孔口披锋和孔内毛刺；

• 钻孔后叠板烘板 150°C x3H，每叠板数不能超过 15PNL;

5) 等离子活化

• 保证高频板材活化到位

6) P T H&全板电镀

• 沉铜两次：第一次从除油缸进缸，第 2次沉铜从预浸缸开始（不能过化学除胶渣）；

• 孔切片：板电后切片检查：孔铜、表铜符合 Ml要求；孔粗

<25um;

7) 外层图形

8) 阻焊

• 阻焊前增加烤板： 150°C xl80min;

9) 沉镍金

• 来料检查阻焊塞孔需饱满，化金前处理只过喷砂处理，不过机械磨刷；

• 延长活化 30秒，首板检查漏镀、不上金缺陷，测量完成金、

10) 成型

• 采用混压板铣板参数，使用全新铣刀生产。

图 1所示为层压结构示意图，图中 RF-35板材即是 PTFE板材的一种，不流胶 P片即是 No Flow PP。

由图可知层压结构相对复杂，且为不对称设计，由于两种板材的热膨胀系数不匹配（普通环氧树脂和 PP片的热膨胀系数大于高频板材），经过高温高压条件后，在冷却过程中，环氧树脂板材的收缩性大于高频板材，所以冷却完成后板子会向着环氧树脂层弯曲，产生弓曲、扭曲现象。

本发明在固化段后，延长降温时间，降低降温速率，减小压力，再延长冷压段时间 60min，保证材料应力充分释放，防止板曲。

由于 No Flow PP含胶量较低，压合时不易填充线隙，通过优化试验方法，试验出使用提高待机温度，加大升温速率，增大恒温段压力的方法，增加 No Flow PP和高频板材的的流动性，充分填充线隙。

钻孔完成后，基板的表面积增大，烤板 150°Ο3Η，通过孔释放板材内应力，增加内应力释放效果。

若以插架的形式烤板，则牵扯到架子对板子的挤压等外界影响因素，以及应力释放的随意性。直接以叠板的方式烤板，并控制叠板层数，一方面避免了插架等影响因素，另一方面由于 PCB层叠平放，在烤板过程中，板与板之间形成相互制约应力释放的效果，叠板层数控制在 15层以下，有助于板内充分受热释放应力，有效保证了 PCB 的平整性。

根据根据 IPC-TM-650.2.4.22B测试，检测结果：弓曲量： 0.18%; 扭曲量： 0.14%, 符合设计标准。

根据 IPC-TM 650.2.1.1微切片分析结果如下：整体板厚：测试点 1 : 1.84226mm; 测试点 2: 1.84123mm; 客户要求： 1.92±0.14mm，满足制作要求，并且未出现爆板、分层现象，线隙填充良好。

综合以上条件，既保证了阶梯位溢胶量在可控范围之内，又防止了不对称设计 PCB的弓曲、扭曲变形。

Claims

权利要求书

1、一种高频-低频混合板材结构印制电路板制作工艺，包括步骤:

C) 制作外层图形；

D) 阻焊塞孔后丝印阻焊及文字；

E) 全板沉镍金后丝印字符，成型线路板；

F) 测试检查成品板的电气性能及外观，制得成品。

2、如权利要求 1所述的高频-低频混合板材结构印制电路防翘曲制作工艺，其特征是：所述的高频板材为聚四氟乙烯板材（PTFE) 或陶瓷板材。

3、如权利要求 2所述的高频-低频混合板材结构印制电路板制作工艺，其特征是：所述的高频板材为 RF-30, 或 RF-35, 或 RF-60基板；所述低频板材为环氧树脂基板。

4、如权利要求 1所述的高频-低频混合板材结构印制电路板制作工艺，其特征是：所述的高频-低频混合板材结构的低频板材和高频板材压合时为不对称压合。

5、如权利要求 1所述的高频-低频混合板材结构印制电路板制作工艺，其特征是：所述印制电路板的信号层之间的粘结层为低流胶 PP片。

6、如权利要求 5所述的高频-低频混合板材结构印制电路板制作工艺，其特征是：所述 A) 步骤在压合时，待机温度 170- 180 °C，升温速率为 4°C/min〜5°C/min。