一种高频高速板的制作工艺的制作方法

本发明涉及线路板制备工艺技术领域，更具体地说，涉及一种高频高速板的制作工艺。

背景技术：

目前在无线通信、光纤通信、高速数据网络产品不断推出，信息处理高速化、无线模拟前端模块化，这些对数字信号处理技术、ic工艺、微波pcb设计提出新的要求，另外对pcb板材和pcb工艺提出了更高要求。高频微波印制板是指用于高频率(频率大于300mhz或波长小于1米)与微波(频率大于3ghz或波长小于0。1米)领域的pcb,是在微波基材覆铜板上利用普通刚性印制板制造方法，部分工序采用特别处理而生产出的印制板,与普通fr4加工流程一致，只是板材比较脆，容易断板，另外，高频信号一旦在高温高湿的环境条件下进行传输，可能会产生变异并影响到信号的完整性。而且以现有的印刷电路板的基板的结构组成，很难在10ghz的频率时达到低介电损耗，更不用说要兼顾耐高温与低吸湿性能。

近年来，科研人员对高频高速板的的研究越来越深入化，中国专利号为cn201510990888.2提供一种镶嵌散热片的高频高速线路板的制作方法，包括压板、钻孔、第一次锣板、沉铜、板电、外层干菲林、线路电镀、外层蚀刻、镶嵌、第二次锣板、表面处理、以及第三、四次锣板等工序。本发明提供的镶嵌散热片的高频高速线路板的制作方法，可防止在钻孔锣板时由于高频高速线路板脆性较高而断裂，最终使制得的线路板性能稳定，具有很好的散热性能，极大的改善了板材因比较脆，容易断板的问题；与此同时，中国专利号为cn201721013342.2公开了一种多层布线板及其高频高速基板结构，高频高速基板结构包括一低吸湿的介电基板层以及一形成于低吸湿的介电基板层上的金属层，其中低吸湿的介电基板层包括一经改质的液晶高分子层或一经改质的聚酰亚胺层，且经改质的液晶高分子层或聚酰亚胺层的结构组成中具有芳香族单体。通过上述设计，能在高温高湿的环境下确保高频信号传输的质量与稳定性。然而现有的高频高速板还普遍存在的问题是：机械加工较为困难，其电镀工序pih/沉铜易出现孔无铜,在丝印时容易出现绿油与铜箔附着力差导致起泡。

经研究，在绿油与铜箔附着力差导致起泡的原因包括线路板本身的绿油质量差，所能承受的温度极限值偏低，还有就是在沉锡的前处理过程中采用简单的化学清洗工序则很可能达不到所要的清洗效果，导致铜面不平整。

技术实现要素：

1.要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种高频高速板的制作工艺，它可以实现改进钻孔工艺，简化机械加工，严格化电镀工序，减少pih/沉铜的孔无铜数量,用超微细气泡清洗工序替换简单的化学清洗工序，使得铜面的平整度不受影响，丝印时绿油与铜箔附着力更佳，不易起泡。

2.技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种高频高速板的制作工艺，该高频高速板包括高频高速基板，所述高频高速基板包括复合介质板、上层顶板和下层底板，所述复合介质板连接于上层顶板和下层底板之间，其生产工艺包括：开料、钻孔、孔处理、沉铜、板电、图形转移、检查、图形电镀、碱性蚀刻、蚀检、阻焊、字符、成型、测试、沉锡和终检，可以实现改进钻孔工艺，简化机械加工，严格化电镀工序，减少pih/沉铜的孔无铜数量,用超微细气泡清洗工序替换简单的化学清洗工序，使得铜面的平整度不受影响，丝印时绿油与铜箔附着力更佳，不易起泡。

进一步的，所述复合介质板的制作原料包括聚四氟类树脂、玻璃布和陶瓷粉，且陶瓷粉中填充rogers材料，所述上层顶板包括铝片和中间板，所述中间板连接于铝片和复合介质板之间，聚四氟类树脂、玻璃布及陶瓷粉等均为增强材料,材料的厚度范围大,强度和硬度变化大。

进一步的，所述中间板为0.5mm的冷冲板、0.2-0.6mm的fr4光板和0.2mm的黄盖片中的一种，所述下层底板为2.0mm-2.5mm的白色高密度板和纸基板+黄盖片共2.0mm-2.5mm中的一种，使得机械加工简单化，同时提高了高频高速基板的性能。

进一步的，所述钻孔的快钻设定抬起高度值为≥6mm，钻入高频高速板的深度设定为0.6-0.8mm，保证孔粗≤40um，毛刺≤40um，保证钻孔的规范化，降低残次率。

进一步的，所述沉铜前需进行磨痕确认，且磨痕为8-12mm，所述沉铜后需在灯台上用九孔镜检查沉铜效果，沉铜无法进行背光确认，在灯台上用九孔镜检查可保证确认。

进一步的，所述沉锡包括前处理，所述前处理包括化学清洁工序，所述化学清洁工序所用器具包括超声波清洗器，利用超声波清洗器清洗更加彻底，效率更高。

进一步的，所述化学清洁工序所用器具还包括超微气泡发生器，且超微气泡发生器与超声波清洗器同时作用于放入待处理的高频高速板半成品的化学清洗液中，超微气泡发生器产生的超微细气泡直径只有10μm，致密度大，大量气泡在水中溶解破裂，瞬间破裂时产生大约每小时400公里的超声波，使得清洗更加彻底，且不会损坏铜面。

进一步的，所述前处理也可采用机械磨刷，且磨痕控制在0.6-1.0mm以内。

进一步的，所述沉锡后进行碱水洗，且碱水洗同样采用超声波清洗器和超微气泡发生器共同作用，至清洗液ph值为6.9-7.1，保证中和强度。

进一步的，所述沉锡采用psr-4000sn10油墨，此种油墨质量好，稳定性高，附着力较好。

3.有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：

(1)本方案可以实现改进钻孔工艺，简化机械加工，严格化电镀工序，减少pih/沉铜的孔无铜数量,用超微细气泡清洗工序替换简单的化学清洗工序，使得铜面的平整度不受影响，丝印时绿油与铜箔附着力更佳，不易起泡。

(2)复合介质板的制作原料包括聚四氟类树脂、玻璃布和陶瓷粉，且陶瓷粉中填充rogers材料，所述上层顶板包括铝片和中间板，所述中间板连接于铝片和复合介质板之间，聚四氟类树脂、玻璃布及陶瓷粉等均为增强材料,材料的厚度范围大,强度和硬度变化大。

(3)中间板为0.5mm的冷冲板、0.2-0.6mm的fr4光板和0.2mm的黄盖片中的一种，所述下层底板为2.0mm-2.5mm的白色高密度板和纸基板+黄盖片共2.0mm-2.5mm中的一种，使得机械加工简单化，同时提高了高频高速基板的性能。

(4)钻孔的快钻设定抬起高度值为≥6mm，钻入高频高速板的深度设定为0.6-0.8mm，保证孔粗≤40um，毛刺≤40um，保证钻孔的规范化，降低残次率。

(5)沉铜前需进行磨痕确认，且磨痕为8-12mm，所述沉铜后需在灯台上用九孔镜检查沉铜效果，沉铜无法进行背光确认，在灯台上用九孔镜检查可保证确认。

(6)沉锡包括前处理，所述前处理包括化学清洁工序，所述化学清洁工序所用器具包括超声波清洗器，利用超声波清洗器清洗更加彻底，效率更高。

(7)化学清洁工序所用器具还包括超微气泡发生器，且超微气泡发生器与超声波清洗器同时作用于放入待处理的高频高速板半成品的化学清洗液中，超微气泡发生器产生的超微细气泡直径只有10μm，致密度大，大量气泡在水中溶解破裂，瞬间破裂时产生大约每小时400公里的超声波，使得清洗更加彻底，且不会损坏铜面。

(8)沉锡后进行碱水洗，且碱水洗同样采用超声波清洗器和超微气泡发生器共同作用，至清洗液ph值为6.9-7.1，保证中和强度。

(9)沉锡采用psr-4000sn10油墨，此种油墨质量好，稳定性高，附着力较好。

附图说明

图1为本发明的部分制作工艺流程图；

图2为本发明的第一钻孔叠合结构示意图；

图3为本发明的第二钻孔叠合结构示意图。

图中标号说明：

bb1铝片、bb2中间板、bb3复合介质板、bb4下层底板、bb44下层底板。

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，所描述的实施例仅仅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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”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，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。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，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。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。

实施例1

请参阅图1，一种高频高速板的制作工艺，该高频高速板包括高频高速基板，高频高速基板包括复合介质板bb3、上层顶板和下层底板bb4，复合介质板bb3连接于上层顶板和下层底板bb4之间，其生产工艺包括：开料、钻孔、孔处理、沉铜、板电、图形转移、检查、图形电镀、碱性蚀刻、蚀检、阻焊、字符、成型、测试、沉锡和终检，可以实现改进钻孔工艺，简化机械加工，严格化电镀工序，减少pih/沉铜的孔无铜数量,用超微细气泡清洗工序替换简单的化学清洗工序，使得铜面的平整度不受影响，丝印时绿油与铜箔附着力更佳，不易起泡。

复合介质板bb3的制作原料包括聚四氟类树脂、玻璃布和陶瓷粉，且陶瓷粉中填充rogers材料，采用华为厚铜产品钻孔参数，下刀速降低20％制作，非pth孔钻咀使用磨3以内钻咀，孔限按系统板的钻咀寿命控制，高频混压产品采用高频产品钻孔参数，且钻孔时高频材料面朝上，孔口周围发白区域距离孔口边缘≤2.5mm，高频产品必须专人专机操作生产，上层顶板包括铝片bb1和中间板bb2，中间板bb2连接于铝片bb1和复合介质板bb3之间，聚四氟类树脂、玻璃布及陶瓷粉等均为增强材料,材料的厚度范围大,强度和硬度变化大。

本方案中的沉铜要求为：a、沉铜前磨板先确认磨痕8-12mm；b、沉铜因无法进行背光确认，用在灯台上用九孔镜检查沉铜效果；c、板面粗糙、铜粒必须用2000#的砂纸处理。

本方案中的图形转移要求为：a、磨板前先确认磨痕8-12mm；b、线宽线隙确保在“mi”的补偿要求范围内，显影后的线宽一般与菲林线宽相差不超过±0.01mm；c、显影后插架空格插架不充许插满架，防止擦花。

本方案中的图形电镀要求为：a、控制夹坏、板面粗糙、针孔、手指印等问题；b、孔铜厚度最低18um,平均20um。

本方案中的碱性蚀刻要求为：a、线宽为±10％；b、蚀刻后的板不允许裸手触及板内的基材，防止污染基材面影响绿油的附着力。

钻孔的改进在于：请参阅图2，方案一、使用taconic公司的tlx-8系列、rf30材料，非pth孔钻咀使用磨4以内钻咀，孔限按系统板的钻咀寿命控制；其钻孔叠合结构自上而下依次为：铝片bb1，0.5mm的冷冲板、0.2-0.6mm的fr4光板和0.2mm的黄盖片中的一种作为中间板bb2，复合介质板bb3，2.0mm-2.5mm的白色高密度板作为下层底板bb4；同样请参阅图2，方案二、使用arlon公司ad300系列、ad255系列、ctle系列材料，非pth孔钻咀使用磨4以内钻咀，孔限按系统板的钻咀寿命控制；其钻孔叠合结构自上而下依次为：铝片bb1，0.5mm的冷冲板、0.2-0.6mm的fr4光板和0.2mm的黄盖片中的一种作为中间板bb2，复合介质板bb3，2.0mm-2.5mm的白色高密度板作为下层底板bb4；请参阅图3，方案三、使用taconic公司tly系列、旺灵f4b/f4bm系列和中英科技等国产ptfe材料，pth孔钻咀使用磨5以内钻咀，孔限按系统板的钻咀寿命控制；其钻孔叠合结构自上而下依次为：铝片bb1，0.5mm的冷冲板、0.2-0.6mm的fr4光板和0.2mm的黄盖片中的一种作为中间板bb2，复合介质板bb3，2.0mm-2.5mm的白色高密度板和纸基板+黄盖片共2.0mm-2.5mm中的一种作为下层底板bb44；上述结构使得机械加工简单化，同时提高了高频高速基板的性能；0.40mm以下孔径钻孔时须通知技术部门提供参数才可生产；对于0.40以上pth孔，采用扩钻方式制作(先用旧钻咀钻小孔，再用新钻咀正常钻孔)，一钻孔比二钻的钻咀小0.6-0.8mm进行预钻；钻孔时钻咀上容易产生纤维丝，并对钻孔孔壁质量造成影响，每钻一趟板须及时清理，不允许钻咀上有缠丝；钻孔的快钻设定抬起高度值为≥6mm，钻入高频高速板的深度设定为0.6-0.8mm，保证孔粗≤40um，毛刺≤40um，以不影响成品孔径公差的要求为准；钻孔后孔口周围发白区域距离孔口边缘≤2.5mm，保证钻孔的规范化，降低残次率。

沉锡包括前处理，前处理包括化学清洁工序，化学清洁工序所用器具包括超声波清洗器，利用超声波清洗器清洗更加彻底，效率更高，前处理后，手不可触摸成型区内。

化学清洁工序所用器具还包括超微气泡发生器，且超微气泡发生器与超声波清洗器同时作用于放入待处理的高频高速板半成品的化学清洗液中，超微气泡发生器产生的超微细气泡直径只有10μm，致密度大，大量气泡在水中溶解破裂，瞬间破裂时产生大约每小时400公里的超声波，使得清洗更加彻底，且不会损坏铜面。

前处理也可采用机械磨刷，且磨痕控制在0.6-1.0mm以内。

沉锡后进行碱水洗，且碱水洗同样采用超声波清洗器和超微气泡发生器共同作用，至清洗液ph值为6.9-7.1，保证中和强度。

沉锡采用psr-4000sn10油墨，此种油墨质量好，稳定性高，附着力较好，印刷后静置30分钟后再预烤，防焊印刷采用36t印刷一次，线顶和基材油墨厚度控制10-40um，线角位阻焊厚度≥5um。

该高频高速板的制作工艺还包括曝光工序，且本方案中的曝光工序要求为：a.曝光对位完成时，每一片都需要用10倍放大镜检查其对准度，不可有对偏问题；b.曝光能量比普通油墨要高，控制在11-13格盖膜，避免能量低导致沉锡掉油。

本方案中的绿油后固化要求为：所有高频高速板必须分段后烤：第一段：80℃30分钟；第二段：110℃30分钟；第三段：150℃45分钟。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。