一种PCB的加工方法及PCB与流程

本发明涉及pcb(printedcircuitboard，印制线路板)技术领域，尤其涉及一种pcb的加工方法及pcb。

背景技术：

在pcb的制作工艺中，介质压合厚度对于阻抗设计、背钻深度控制、信号损耗控制以及pcb产品在终端的安装使用等方面均有重要的影响，是提升阻抗能力、背钻能力、信号损耗能力及pcb产品使用合格率等的基础。

随着高速pcb产品的迅速发展，电子产品对阻抗控制及背钻能力控制等的需求越来越高，同时对介质压合厚度的控制能力提出了更高的要求。

当前行业内，对于不同叠层(即由不同介质材料和/或不同介质数量的介质压合形成)的介质压合厚度的理论设计值均是根据经验值来确定，往往由于压合过程中各种因素的影响，使得介质压合厚度的理论设计值与实际厚度值相差较大，对pcb的一次合格率及各项工艺指标有负面的影响，特别是对阻抗、背钻及pcb成品板厚产生的影响较大。

因此，如何使介质压合厚度的理论设计值基本接近于实际值，是当前pcb设计及生产过程中的一大难题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种pcb的加工方法及pcb，解决现有技术因介质压合厚度的理论设计值与实际值相差较大导致的pcb加工合格率低及各项工艺指标较差的缺陷。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种pcb的加工方法，所述pcb包括至少一个单元和设于所有单元外周的工艺边，每个所述单元包括依次叠板压合的第一芯板、m张介质和第二芯板，所述m为大于0的自然数；所述加工方法包括：

针对所述m张介质中的每张介质，分别获得当前的第i张介质在单独与残铜率为100％的两张芯板压合后的平均压合厚度xi，1≦i≦m；

按照h＝(x1+x2+...+xm)*c％-h1*(1-a1％)-h2*(1-b1％)，确定所述m张介质的压合厚度的理论设计值h；

其中，h1为所述第一芯板的与所述介质相邻内层的铜厚，h2为所述第二芯板的与所述介质相邻内层的铜厚，所述a1％为所述第一芯板的与所述介质相邻内层的单元残铜率，所述b1％为所述第二芯板的与所述介质相邻内层的单元残铜率，c％为所述m张介质压合时的厚度系数，且c％与m的大小呈反比关系；

基于所述m张介质的压合厚度的理论设计值，对所述pcb进行加工设计。

可选的，所述m张介质均为环氧玻璃布层压板fr4材料类型时，

若所述m为1，则所述厚度系数为100％～99％；

若所述m为2，则所述厚度系数为98％～95％；

若所述m为3，则所述厚度系数为96％～93％；

若所述m为4，则所述厚度系数为92％～89％。

可选的，所述m张介质均为高速材料，且所述高速材料的材料型号为：r_5775、r_5775g、r_5775n、r_5785、r_5785n、r-5785ge、r-5785gn、meteorwave2000、meteorwave3000、meteorwave4000、meteorwave6600、meteorwave1000、tu-933、tu-933+、tu-933v、ds7409dv、ds7409dvn、em-891k、em-890k、it-988se、it-988gse、it-968、r-5725s、r-5725或者synamic6时，

若所述m为1，则所述厚度系数为100％～99％；

若所述m为2，则所述厚度系数为98％～96％；

若所述m为3，则所述厚度系数为96％～94％；

若所述m为4，则所述厚度系数为94％～92％。

可选的，所述m张介质均为高速材料，且所述高速材料的材料型号为：除所述r_5775、r_5775g、r_5775n、r_5785、r_5785n、r-5785ge、r-5785gn、meteorwave2000、meteorwave3000、meteorwave4000、meteorwave6600、meteorwave1000、tu-933、tu-933+、tu-933v、ds7409dv、ds7409dvn、em-891k、em-890k、it-988se、it-988gse、it-968、r-5725s、r-5725和synamic6以外的其他高速材料型号时，

若所述m为1，则所述厚度系数为100％～99％；

若所述m为2，则所述厚度系数为99％～97％；

若所述m为3，则所述厚度系数为97％～95％；

若所述m为4，则所述厚度系数为95％～93％。

可选的，所述加工设计为阻抗设计、背钻深度设计或者信号损耗设计。

一种pcb，所述pcb由如上任一所述pcb的加工方法制成。

可选的，所述pcb为背板或者单板。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

与传统的按照经验值来确定介质压合厚度的方法相比，本发明实施例可以有效提高该介质压合厚度的计算精度，为后续的pcb加工设计奠定可靠的基础，进而保证pcb的一次合格率和各项工艺指标。

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获得其它的附图。

图1为本发明实施例提供的pcb的整板平面图和横切面图。

图2为本发明实施例提供的不同方法确定的介质压合厚度的理论设计值与实际厚度值的对比分析图。

具体实施方式

为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，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，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。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它实施例，都属于本发明保护的范围。

为便于理解，需要说明的是，在绝缘基材上，提供元、器件之间电气连接的导电图形，称为“印制线路”；在绝缘基材上，按预定设计，制成线路、元件或由两者结合而成的导电图形，称为“印制电路”；印制电路或者印制线路的成品板称为pcb。

pcb是为电子元件及其他零件接合提供的一个组装基础，制成一个具特定功能的电子产品。按照线路层数分类，pcb包括单面板、双面板和多层板。其中的多层板的基本制作工艺流程如下：开料---制作内层线路---层压---钻孔---沉铜---掩孔电镀---光成像/蚀刻---阻焊---字符---喷锡---外形---测试---终检---包装出货。

层压工序，具体是将各层芯板通过介质粘合成一个整体的工艺。其中的介质，具体为半固化片，又称“pp片”，是多层板生产中的主要材料之一。该半固化片主要由树脂和增强材料组成，增强材料又分为玻纤布、纸基、复合材料等几种类型，而制作多层板所使用的半固化片大多是采用玻纤布做增强材料。经过处理的玻纤布，浸渍上树脂胶液，再经热处理(预烘)使树脂预固化而制成的薄片材料称为半固化片，其在加热加压下会软化，冷却后会反应固化。

针对叠板于相邻两张芯板之间的介质，不管该部分介质的张数为一张、两张还是多张，该部分介质在压合前的厚度之和总会大于压合后的厚度之和。为便于描述，后续部分将位于相邻两张芯板之间的所有介质在压合后的厚度之和，称为介质压合厚度。通过研究发现，介质压合厚度的大小，主要由适当压合条件下介质的理想压合厚度以及相邻两张芯板的内层图形所决定，其中，介质的理想压合厚度指的是单张介质在单独与残铜率为100％或0％的两张芯板压合后的平均压合厚度，芯板的内层图形主要指芯板的与介质相邻内层的残铜率和铜厚。

一方面，由于半固化片的主要成分为玻纤和树脂，在高温高压的压合环境下，树脂在高温高压环境下会发生熔解从而产生一定程度的流动性，而玻纤因无法熔解而不具备流程性，因此在高温高压的压合环境下，流动的树脂会对玻纤进行填充，使得半固化片的压合厚度相比压合前的实际厚度减小。需要说明的是，对于不同材质的半固化片，由于其树脂的流动性能不同，因此压合厚度的减小程度会存在差异。

另一方面，通常芯板的紧邻介质的内层制作有图形，使得层压前该内层与半固化片之间形成有间隙；并且，在相邻两张芯板之间连续采用多张半固化片时，这些半固化片相互之间也形成有一定间隙。因此，在高温高压的压合环境下，多张半固化片之间流动的树脂会相互反应并对这些间隙进行填充，使得半固化片的压合厚度相比压合前的实际厚度进一步减小。

基于此，若不考虑各种影响因素，而直接按照常规经验值来确定介质压合厚度的理论设计值，进而根据此理论设计值进行后续的加工设计，务必会造成不良后果。

为此，本发明实施例提供了一种pcb的加工方法，其所适用的pcb请参阅图1所示，包括至少一个单元和设于所有单元外周的工艺边，每个单元包括依次叠板压合的第一芯板、m张介质和第二芯板，m为大于0的自然数。

具体的，本实施例的pcb的加工方法，包括步骤：

针对m张介质中的每张介质，分别获得当前的第i张介质在单独与残铜率为100％或0％的两张芯板压合后的平均压合厚度xi，1≦i≦m；

按照h＝(x1+x2+...+xm)*c％-h1*(1-a1％)-h2*(1-b1％)，确定m张介质的压合厚度的理论设计值h；

其中，h1为第一芯板的与介质相邻内层的铜厚，h2为第二芯板的与介质相邻内层的铜厚，a1％为第一芯板的与介质相邻内层的单元残铜率，b1％为第二芯板的与介质相邻内层的单元残铜率，c％为m张介质压合时的厚度系数，且c％与m的大小呈反比关系；

基于m张介质的压合厚度的理论设计值，对pcb进行后续的加工设计。

首先，本实施例在确定m张介质的压合厚度的理论设计值的方法中，考虑到了连续使用多张半固化片时，这些介质的树脂之间相互反应的因素，以及相邻介质之间存在一定间隙的因素，通过厚度系数的设计降低了此两种因素对介质压合厚度的设计值造成的不良影响程度；

其次，本实施例在确定方法中应用了单元残铜率a1％和b1％，而非应用pcb的整板残铜率。这是由于，在实际生产过程中，为提高生产效率，往往进行整板制作，整板包括多个单元和工艺边，工艺边用于对单元进行测试、定位等辅助性功能，在出厂前会去除工艺边；因此，根据单元残铜率a1％和b1％来计算，可以消除与单元的加工及应用无实际关联的工艺边的影响因素，进一步提高介质压合厚度的计算精度。

因此，与传统的按照经验值来确定介质压合厚度的理论设计值的方法相比，本发明实施例可以有效提高该值的计算精度，为后续的加工设计奠定可靠的基础，进而保证pcb的一次合格率和各项工艺指标。

示例性的，本实施例还针对不同材料及叠层数量的介质分别提供了比较优选的厚度系数，具体如下表所示：

为便于对比分析，下面将按照h＝x1+x2+...+xm-h1*(1-a％)-h2*(1-b％)计算获得的介质压合厚度值称为原设定理论介质厚度值(其中a％和b％分别为相邻两芯板的整板残铜率)，将本实施例的按照h＝(x1+x2+...+xm)*c％-h1*(1-a1％)-h2*(1-b1％)计算获得的介质压合厚度值称为本专利设计的理论介质厚度值，将压合实际测试得到的介质压合厚度值称为实际产品的介质厚度值。请参阅图2，可以明显看出，相对于未优化设计获得的原设定理论介质厚度值，采用本申请优化设计后获得的理论介厚值与实际产品的介质厚度值更为相近，精确度更高。

可以理解的，基于m张介质的压合厚度的理论设计值，对pcb进行后续的加工设计可以包括：阻抗设计、背钻深度设计和/或信号损耗设计；当然不局限于此，其他任何需要以介质压合后厚度为基础的设计，均在本发明的保护范围内。

在叠板压合的芯板大于两张时，可按照上述相同方法分别计算相邻两张芯板之间若干张介质的介质压合厚度值h，后续基于各个介质压合厚度值h之和，来对pcb进行后续的加工设计。

由于本实施例对介质压合厚度采用了优化算法设计，因此为pcb的后续加工设计奠定了良好的基础，确保后续加工设计能够可靠进行，最终保障产品的各项工艺指标以符合制作要求，提升产品的一次合格率。

本发明实施例还提供了一种pcb，该pcb由前述pcb的加工方法制得。具体的，该pcb可以为背板或者单板，本发明不作限制。

以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。