一种PCB板及其制作方法与流程

文档序号:12790284阅读:267来源:国知局
一种PCB板及其制作方法与流程

本发明涉及PCB制作技术领域,特别涉及一种PCB板及其制作方法。



背景技术:

在PCB走线设计中,尤其是遇到走线空间不够的情况下,通过增加PCB叠层,从而增加布线层面,但是层间需要设置过孔,层间的过孔会导致走线的阻抗不连续,带来PCB走线阻抗失配问题。也可通过将走线变细的方式解决走线空间问题,但走线变细,会增加走线的传输损耗,也会带来PCB走线阻抗失配问题。PCB走线阻抗失配会,降低信号的传输质质量。对信号传输的完整性和稳定性要求更高的电路会对PCB走线阻抗匹配具有更好的要求。

现有的PCB走线都是在PCB板上采用刻蚀工艺来制作的,为了解决PCB走线阻抗失配问题,可以在板卡的密集区域,根据密集空间的大小计算将走线变细后的合适线宽。同时,为避免带来的阻抗不连续,采用polar软件仿真分析计算得到在阻抗不变的情况下,变细的线宽所需参考的pp厚度大小。将该厚度加入设计中,从而实现信号走线的阻抗连续的目的。

通过提高PCB制作工艺精度,如将走线变细的同时改变PP厚度,减少材料DK值,或者优化叠层结构的方式来优化阻抗连续性,会增加工艺难度和提高工艺成本,而且,随着信号主频的升高,通过将走线变细也难以适应PCB走线阻抗匹配的需求。

综上,现有PCB走线制作工艺在解决PCB走线阻抗失配的问题时,存在着工艺复杂的技术问题。



技术实现要素:

本发明实施例提供一种PCB板及其制作方法,用以解决现有PCB走线制作工艺存在着工艺复杂的技术问题。

本发明实施例提供一种PCB板,包括:

基材、形成在所述基材上的绝缘介质及沿所述基材和所述绝缘介质的接触面铺设的第一PCB走线,所述第一PCB走线为同轴线,所述同轴线的两端芯线分别与第一PCB元件、第二PCB元件相互连接。

可选的,所述同轴线沿所述PCB板的深度方向贯穿所述PCB板,且所述绝缘介质贯穿所述基材,所述第一PCB元件和所述第二PCB元件分别制作在所述PCB板的相对面。

可选的,所述同轴线沿所述PCB板的深度方向未贯穿所述PCB板,并且

所述第一PCB元件和所述第二PCB元件分别制作在所述PCB板靠近所述基材的同一面;或者,

所述第一PCB元件和所述第二PCB元件分别制作在所述PCB板靠近所述绝缘介质的同一面。

可选的,所述同轴线的芯线由外向内包括保护套筒、外导体、绝缘填充介质和内导体;

所述同轴线第一端、第二端的所述外导体分别与所述第一PCB元件的接地焊盘焊接、所述第二PCB元件的接地焊盘焊接;

所述同轴线第一端、第二端的所述内导体分别与所述第一PCB元件的接入射频信号的焊盘、所述第二PCB元件的接入射频信号的焊盘焊接。

可选的,沿所述基材和所述绝缘介质的接触面铺设有多根所述同轴线,多根所述同轴线为单层设置或多层设置。

可选的,所述PCB板上有多个走线区域,每个所述走线区域均铺设所述第一PCB走线。

可选的,所述PCB板上包括至少一个第一走线区域和至少一个第二走线区域,所述第一走线区域铺设所述第一PCB走线,所述第二走线区域铺设第二PCB走线,其中,所述第二PCB走线为按照刻蚀工艺在所述基材上形成的非同轴线的阻抗走线。

可选的,所述第一走线区域与所述第二走线区域间隔设置,或者所述第一走线区域与所述第二走线区域部分交叠。

本发明实施例中,第一PCB走线为PCB板上的一部分PCB走线,第一PCB走线并不是通常的采用刻蚀工艺形成的普通阻抗走线,而是将同轴线作为PCB走线内嵌在基材中,这种走线方式与现有技术中的单层的普通阻抗走线相比,由于同轴线的阻抗非常小,同轴线作为PCB走线可以减小信号的传输损耗,进而保证信号的稳定性和完整性。第一PCB走线为同轴线时,只需将同轴线内嵌在PCB板的基材与绝缘介质之间,只将同轴线两端的芯线与PCB板上的PCB元件连接即可,相对于现有技术的各种优化PCB叠层结构、优化PCB制作工艺精度等工艺设计来说,简单可靠,并能节约成本。

本发明实施例提供一种PCB板制作方法,包括:

在基材上形成铺设第一PCB走线的图形,其中,所述第一PCB走线为同轴线;

沿所述图形的表面铺设所述同轴线;

在所述基材铺设所述同轴线的表面上形成绝缘介质,得到沿深度方向被所述同轴线贯穿或未被所述同轴线贯穿的PCB板;

在所述PCB板上分别制作第一PCB元件、第二PCB元件;

将所述同轴线的两端芯线分别与所述第一PCB元件、所述第二PCB元件进行连接。

可选的,在所述基材上形成铺设第一PCB走线的图形,包括:

在所述基材上形成所述图形,所述图形沿所述基材的深度方向部分贯穿所述基材或沿深度方向全部贯穿所述基材。

可选的,在所述PCB板上分别制作第一PCB元件、第二PCB元件,包括::

在所述同轴线沿所述PCB板的深度方向贯穿所述PCB板,且所述绝缘介质贯穿所述基材时,在所述PCB板的相对面分别制作所述第一PCB元件和所述第二PCB元件。

可选的,在所述PCB板上分别制作第一PCB元件、第二PCB元件,包括:

在所述同轴线沿所述PCB板的深度方向未贯穿所述PCB板时,在所述PCB板靠近所述基材的同一面分别制作所述第一PCB元件和所述第二PCB元件;或者,在所述PCB板靠近所述绝缘介质的同一面分别制作所述第一PCB元件和所述第二PCB元件。

可选的,将所述同轴线的两端芯线分别与第一PCB元件、第二PCB元件进行连接,包括:

将所述同轴线第一端的外导体与所述第一PCB元件的接地焊盘焊接;

将所述同轴线第一端的内导体与所述第一PCB元件的接入射频信号的焊盘焊盘焊接;

将所述同轴线第二端的外导体与所述第二PCB元件的接地焊盘焊接;

将所述同轴线第二端的内导体与所述第二PCB元件的接入射频信号的焊盘焊接。

可选的,还包括:

在所述基材上按照刻蚀工艺形成第二PCB走线,所述第二PCB走线为非同轴线的阻抗走线;

其中,所述第二PCB走线所在的区域与所述第一PCB走线所在的区域间隔设置,或者部分交叠。

采用上述方法制作的PCB板中,第一PCB走线为同轴线时,只需将同轴线内嵌在PCB板的基材与绝缘介质之间,只将同轴线两端的芯线与PCB板上的PCB元件连接即可,相对于现有技术的各种优化PCB叠层结构、优化PCB制作工艺精度等工艺设计来说,简单可靠,并能节约成本。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种PCB板的结构示意图;

图2为本发明实施例提供的一种PCB板的结构示意图;

图3为本发明实施例提供的一种同轴线的结构示意图;

图4为本发明实施例提供的一种PCB板的结构示意图;

图5为本发明实施例提供的一种PCB板的结构示意图;

图6为本发明实施例提供的一种PCB板的结构示意图;

图7至图10为本发明实施例提供的一种PCB板的制作方法所形成的PCB板的结构示意图;

图11至图14为本发明实施例提供的一种PCB板的制作方法所形成的PCB板的结构示意图;

图15至图18为本发明实施例提供的一种PCB板的制作方法所形成的PCB板的结构示意图。

具体实施方式

本发明实施例提供一种PCB板,包括:

基材、形成在基材上的绝缘介质及沿基材和绝缘介质的接触面铺设的第一PCB走线,第一PCB走线为同轴线,同轴线的两端芯线分别与第一PCB元件、第二PCB元件相互连接。

本发明实施例中,第一PCB走线为PCB板上的一部分PCB走线,第一PCB走线并不是通常的采用刻蚀工艺形成的普通阻抗走线,而是将同轴线作为PCB走线内嵌在基材中,这种走线方式与现有技术中的单层的普通阻抗走线相比,由于同轴线的阻抗非常小,同轴线作为PCB走线可以减小信号的传输损耗,进而保证信号的稳定性和完整性。

此外,现有技术中由普通的阻抗走线构成的PCB叠层结构在层间需要设置过孔,层间的过孔会导致走线的阻抗不连续,带来PCB走线阻抗失配问题。本发明的这种PCB板的走线方式与现有技术中的PCB叠层相比,能够保持阻抗连续性,可以解决PCB走线阻抗失配问题。

此外,第一PCB走线为同轴线时,只需将同轴线内嵌在PCB板的基材与绝缘介质之间,只将同轴线两端的芯线与PCB板上的PCB元件连接即可,相对于现有技术的各种优化PCB叠层结构、优化PCB制作工艺精度等工艺设计来说,简单可靠,并能节约成本。

本发明实施例中,第一PCB元件和第二PCB元件是与同轴线的两个芯线连接的任意一种可能的PCB元件,具体是哪一种元件不做具体限定。

本发明实施例中,绝缘介质覆盖在同轴线表面,是作为PCB板的平坦化层和同轴线的保护层。绝缘介质可以使有机树脂。

可选的,绝缘介质背离基材的表面还涂覆有绿油,以及基材背离绝缘介质的一面还涂覆有绿油,这两个表面的绿油上可以制作PCB元件和PCB元件的焊盘。

下面结合具体实施例对本发明实施例提供的PCB板的走线方式进行说明。

如图1所示,本发明实施例提供的一种PCB板,包括:基材10、形成在基材10上的绝缘介质20及沿基材10和绝缘介质20的接触面铺设的第一PCB走线,第一PCB走线为同轴线30,同轴线30的两端芯线分别与第一PCB元件40、第二PCB元件50相互连接,并且同轴线30沿PCB板的深度方向贯穿PCB板,且绝缘介质20贯穿基材10,第一PCB元件40和第二PCB元件50分别制作在PCB板的相对面。第一PCB元件40制作在PCB板靠近基材10的一面,第二PCB元件50制作在PCB板靠近绝缘介质20的一面。

可选的,PCB板中,第一PCB元件40包括接地的焊盘GND1和接入射频信号的焊盘PAD1,第二PCB元件50包括接地的焊盘GND2和接入射频信号的焊盘PAD2。

在同轴线30的两端芯线分别与第一PCB元件40、第二PCB元件50相互连接时,如图2所示,同轴线30第一端的芯线分别与第一PCB元件40的接地焊盘GND1、接入射频信号的焊盘PAD1焊接,同轴线30第二端的芯线分别与第二PCB元件50的接地焊盘GND2、接入射频信号的焊盘PAD2焊接。

如图3所示,同轴线30的芯线由外向内包括保护套筒304、外导体303、绝缘填充介质302和内导体301。

第一PCB元件40、第二PCB元件50通常通过焊盘与同轴线30两端的芯线连接,第一PCB元件40、第二PCB元件50的焊盘通常包括接地焊盘和用来传输射频信号的焊盘。

具体的,同轴线30的两端芯线分别与第一PCB元件40、第二PCB元件50相互连接时,同轴线30第一端、第二端的外导体303分别与第一PCB元件40的接地焊盘GND1焊接、第二PCB元件50的接地焊盘GND2焊接,同轴线30第一端、第二端的内导体301分别与第一PCB元件40的接入射频信号的焊盘PAD1、第二PCB元件50的接入射频信号的焊盘PAD2焊接。

如图4所示,本发明实施例还提供一种PCB板,包括:基材10、形成在基材10上的绝缘介质20及沿基材10和绝缘介质20的接触面铺设的第一PCB走线,第一PCB走线为同轴线30,同轴线30的两端芯线分别与第一PCB元件40、第二PCB元件50相互连接,并且,同轴线30沿PCB板的深度方向未贯穿PCB板,第一PCB元件40和第二PCB元件50分别制作在PCB板靠近基材10的同一面。

如图5所示,本发明实施例还提供一种PCB板,包括:基材10、形成在基材10上的绝缘介质20及沿基材10和绝缘介质20的接触面铺设的第一PCB走线,第一PCB走线为同轴线30,同轴线30沿PCB板的深度方向未贯穿PCB板,同轴线30的两端芯线分别与第一PCB元件40、第二PCB元件50相互连接,并且同轴线30沿PCB板的深度方向未贯穿PCB板,第一PCB元件40和第二PCB元件50分别制作在PCB板靠近绝缘介质20的同一面。

可选的,本发明实施例中,第一PCB走线包括多根同轴线30,即沿基材10和绝缘介质20的接触面铺设有多根同轴线30,多根同轴线30为单层设置或多层设置。在对PCB板厚度满足要求低的场景中,同轴线30也可以铺设成多层。

可选的,本发明实施例中,如果PCB板上传输的信号都需要满足较高的信号质量,那么PCB板上的每个走线区域均可铺设第一PCB走线。

可选的,本发明实施例中,PCB板上包括至少一个第一走线区域和至少一个第二走线区域,第一走线区域铺设第一PCB走线,第二走线区域铺设第二PCB走线,其中,第二PCB走线为按照刻蚀工艺在基材10上形成的非同轴线30的阻抗走线。

可选的,第一走线区域与第二走线区域间隔设置,或者第一走线区域与第二走线区域部分交叠。

可选的,同轴线30走线可以用在对信号要求高的走线区域,对于信号要求低的走线区域,可以铺设普通的阻抗走线,这样可以节约PCB板的走线成本。

如图6所示,本发明实施例提供的一种PCB板包括一个走线区域A、走线区域B和走线区域C,走线区域A铺设第一PCB走线,走线区域B和走线区域C铺设第二PCB走线。走线区域A为对信号要求高的走线区域,走线区域B和走线区域C是对信号要求不高的走线区域。

可选的,对于信号要求低的走线区域,如果单层普通阻抗走线不能满足信号要求,也可以铺设多层。

基于相同的发明构思,本发明实施例还提供一种PCB板的制作方法,包括:

步骤S1,在基材10上形成铺设第一PCB走线的图形60,其中,第一PCB走线为同轴线30;

可选的,如图7所示,基材10上形成的图形60沿基材10的深度方向全部贯穿基材10,基材10上形成的图形60为基材10被刻蚀掉的区域。

步骤S2,沿图形60的表面铺设同轴线30;

可选的,沿基材10被刻蚀掉的区域表面铺设的同轴线30的截面如图8所示,同轴线30两端的芯线延拓到基材10的上表面和下表面。

步骤S3,在基材10铺设同轴线30的表面上形成绝缘介质20,得到沿深度方向被同轴线30贯穿的PCB板;

可选的,沿深度方向被同轴线30贯穿的PCB板如图9所示,同轴线30和绝缘介质20都内嵌于基材10被刻蚀掉的区域内。

步骤S4,在PCB板上分别制作第一PCB元件40、第二PCB元件50;

可选的,在同轴线30沿PCB板的深度方向贯穿PCB板,且绝缘介质20贯穿基材10时,在PCB板的相对表面分别制作第一PCB元件40和第二PCB元件50。

PCB板的相对表面是指PCB板靠近绝缘介质20的一面,以及PCB板靠近基材10的一面。第一PCB元件40制作在PCB板靠近绝缘介质20的一面,第二PCB元件50制作在PCB板靠近基材10的一面,形成的PCB板结构参见图10,其中,绝缘介质20背离基材10的表面,以及基材10背离绝缘介质20的表面还还涂覆有绿油70,第一PCB元件40、第二PCB元件50分别制作在绿油70表面。

步骤S5,将同轴线30的两端芯线分别与第一PCB元件40、第二PCB元件50进行连接。

具体的,将同轴线30第一端的外导体与第一PCB元件40的接地焊盘焊接;将同轴线30第一端的内导体与第一PCB元件40的接入射频信号的焊盘焊盘焊接;将同轴线30第二端的外导体与第二PCB元件50的接地焊盘焊接;将同轴线30第二端的内导体与第二PCB元件50的接入射频信号的焊盘焊接。

可选的,第一PCB元件40的接地焊盘GND1、接入射频信号的焊盘PAD1制作在绝缘介质20背离基材10的表面的绿油上。第二PCB元件50的接地焊盘GND2、接入射频信号的焊盘PAD2制作在基材10背离绝缘介质20的表面的绿油上。

采用上述方法制作的PCB板中,第一PCB走线为同轴线30时,只需将同轴线30内嵌在PCB板的基材10与绝缘介质20之间,只将同轴线30两端的芯线与PCB板上的PCB元件连接即可,相对于现有技术的各种优化PCB叠层结构、优化PCB制作工艺精度等工艺设计来说,简单可靠,并能节约成本。

采用上述方法制作的这种PCB板中,第一PCB走线为PCB板上的一部分PCB走线,比如第一PCB走线传输对信号质量要求高的信号时,将同轴线30作为第一PCB走线内嵌在基材10中,这种走线方式与现有技术中的单层的普通阻抗走线相比,由于同轴线的阻抗非常小,同轴线作为PCB走线可以减小信号的传输损耗,进而保证信号的稳定性和完整性。此外,采用上述方法制作的这种PCB板的走线方式与现有技术中的PCB叠层相比,能够保持阻抗连续性,可以解决PCB走线阻抗失配问题。

基于相同的发明构思,本发明实施例还提供一种PCB板的制作方法,包括:

步骤S10,在基材10上形成铺设第一PCB走线的图形60,其中,第一PCB走线为同轴线30;

可选的,如图11所示,基材10上形成的图形60沿基材10的深度方向全部贯穿基材10,图形60为基材10的上表面被刻蚀的区域的形状。

步骤S20,沿图形的表面铺设同轴线30;

可选的,沿基材10的上表面被刻蚀的区域表面铺设的同轴线30的截面如图12所示,同轴线30两端的芯线延拓到基材10的下表面的不同位置,同轴线30两端的芯线延拓至基材10的下表面。

步骤S30,在基材10铺设同轴线30的表面上形成绝缘介质20,得到沿深度方向未被同轴线30贯穿的PCB板;

可选的,沿深度方向未被同轴线30贯穿的PCB板如图13所示,同轴线30和绝缘介质20都内嵌于基材10被刻蚀掉的区域内,并且同轴线30两端的芯线延拓至基材10的下表面。

步骤S40,在PCB板上分别制作第一PCB元件40、第二PCB元件50;

可选的,如图14所示,在同轴线30沿PCB板的深度方向未贯穿PCB板时,在PCB板靠近基材10的同一面分别制作第一PCB元件40和第二PCB元件50;其中,绝缘介质20背离基材10的表面还涂覆有绿油70,第一PCB元件40、第二PCB元件50分别制作在基材10背离绝缘介质20的表面的绿油70表面。

步骤S50,将同轴线30的两端芯线分别与第一PCB元件40、第二PCB元件50进行连接。

具体的,将同轴线30第一端的外导体与第一PCB元件40的接地焊盘焊接;将同轴线30第一端的内导体与第一PCB元件40的接入射频信号的焊盘焊盘焊接;将同轴线30第二端的外导体与第二PCB元件50的接地焊盘焊接;将同轴线30第二端的内导体与第二PCB元件50的接入射频信号的焊盘焊接。

可选的,第一PCB元件40的接地焊盘GND1、接入射频信号的焊盘PAD1制作在基材10背离绝缘介质20的表面的绿油上。第二PCB元件50的接地焊盘GND2、接入射频信号的焊盘PAD2制作在基材10背离绝缘介质20的表面的绿油上。

采用上述方法制作的PCB板中,第一PCB走线为同轴线30时,只需将同轴线30内嵌在PCB板的基材10与绝缘介质20之间,只将同轴线30两端的芯线与PCB板上的PCB元件连接即可,相对于现有技术的各种优化PCB叠层结构、优化PCB制作工艺精度等工艺设计来说,简单可靠,并能节约成本。

采用上述方法制作的这种PCB板中,第一PCB走线为PCB板上的一部分PCB走线,比如第一PCB走线传输对信号质量要求高的信号时,将同轴线30作为第一PCB走线内嵌在基材10中,这种走线方式与现有技术中的单层的普通阻抗走线相比,由于同轴线的阻抗非常小,同轴线作为PCB走线可以减小信号的传输损耗,进而保证信号的稳定性和完整性。此外,采用上述方法制作的这种PCB板的走线方式与现有技术中的PCB叠层相比,能够保持阻抗连续性,可以解决PCB走线阻抗失配问题。

基于相同的发明构思,本发明实施例还提供一种PCB板的制作方法,包括:

步骤S100,在基材10上形成铺设第一PCB走线的图形60,其中,第一PCB走线为同轴线30;

可选的,如图15所示,基材10上形成的图形60沿基材10的深度方向部分贯穿基材10,基材10上形成的图形60为基材10的上表面被刻蚀的区域。

步骤S200,沿图形60的表面铺设同轴线30;

可选的,沿图形60的表面铺设的同轴线30的截面如图16所示,同轴线30沿基材10的上表面被刻蚀的区域表面铺设,同轴线30两端的芯线延拓至基材10的上表面的不同位置。

步骤S300,在基材10铺设同轴线30的表面上形成绝缘介质20,得到沿深度方向未被同轴线30贯穿的PCB板;

可选的,沿深度方向未被同轴线30贯穿的PCB板如图17所示,同轴线30和绝缘介质20都内嵌于基材10被刻蚀掉的区域内,并且同轴线30两端的芯线延拓至绝缘介质20的上表面。

步骤S400,在PCB板上分别制作第一PCB元件40、第二PCB元件50;

可选的,如图18所示,在同轴线30沿PCB板的深度方向未贯穿PCB板时,在PCB板靠近绝缘介质20的同一面分别制作第一PCB元件40和第二PCB元件50。其中,绝缘介质20背离基材10的表面还涂覆有绿油70,第一PCB元件40、第二PCB元件50分别制作在绝缘介质20背离基材10的表面的绿油70表面。

步骤S500,将同轴线30的两端芯线分别与第一PCB元件40、第二PCB元件50进行连接。

具体的,将同轴线30第一端的外导体与第一PCB元件40的接地焊盘焊接;将同轴线30第一端的内导体与第一PCB元件40的接入射频信号的焊盘焊接;将同轴线30第二端的外导体与第二PCB元件50的接地焊盘焊接;将同轴线30第二端的内导体与第二PCB元件50的接入射频信号的焊盘焊接。

可选的,第一PCB元件40的接地焊盘GND1、接入射频信号的焊盘PAD1制作在绝缘介质20背离基材10的表面的绿油上。第二PCB元件50的接地焊盘GND2、接入射频信号的焊盘PAD2制作在绝缘介质20背离基材10的表面的绿油上。

可选的,在上述步骤S5,步骤S50,步骤S500之后,还包括:

在基材10上按照刻蚀工艺形成第二PCB走线,第二PCB走线为非同轴线30的阻抗走线;其中,第二PCB走线所在的区域与第一PCB走线所在的区域间隔设置,或者部分交叠。

采用上述方法制作的PCB板中,第一PCB走线为同轴线30时,只需将同轴线30内嵌在PCB板的基材10与绝缘介质20之间,只将同轴线30两端的芯线与PCB板上的PCB元件连接即可,相对于现有技术的各种优化PCB叠层结构、优化PCB制作工艺精度等工艺设计来说,简单可靠,并能节约成本。

采用上述方法制作的这种PCB板中,第一PCB走线为PCB板上的一部分PCB走线,比如第一PCB走线传输对信号质量要求高的信号时,将同轴线30作为第一PCB走线内嵌在基材10中,这种走线方式与现有技术中的单层的普通阻抗走线相比,由于同轴线的阻抗非常小,同轴线作为PCB走线可以减小信号的传输损耗,进而保证信号的稳定性和完整性。此外,采用上述方法制作的这种PCB板的走线方式与现有技术中的PCB叠层相比,能够保持阻抗连续性,可以解决PCB走线阻抗失配问题。

显然,本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样,倘若本发明实施例的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内,则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

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