本發明涉及線路板制作領域,尤其涉及一種不同板料混壓的高頻板制作方法。
背景技術:
隨著移動和數據通信的發展,移動通信網絡逐步由4g向5g發展,就設備的結構而言,逐步摒棄了傳統的室內一體機的設計結構,發展成為現有的體積更小且拆移簡易的收發信機在室外(odu)、調制解調和基帶接口在室內(idu)的分體式結構。特別是海洋船只通信的需要,對于微波通信設備通信距離的要求從短距離通信向長距離通信發展,驅動微波通信設備的傳輸容量及接口方式也能隨網絡的發展而平滑升級,以減少運營商的投資。
為達到高速遠程距離傳輸信號的需要,做為電子產品之母的pcb也需要采用特種高頻,高速材料制作。但這種特殊材料目前還屬于國外壟斷階段,價格非常昂貴。為達到信號傳輸完整,又節約成本的目的,通常會采用高頻板料+普通板料混壓的設計方案,對于天線下方的位置,還需要將普通板料位置開槽,以達到完整的信號傳輸。由于高頻板料與普通板料,漲縮特性不同,板曲、漲縮較難管控,另外此類型的板需要先開槽再壓合,但開槽后壓合會有板料凹陷的風險,且高頻板與普通板料之間pp在壓合時,流膠會較難管控,導致槽孔周圍有殘膠,影響產品的質量。
目前pcb廠家采用的是通過不斷調整壓合程式的方式以期望解決上述問題,而高頻板料中的樹脂特性要求壓合時的溫升較高,且固化溫度較高,升溫速率在3.2-4.2℃/min,固化溫度>200℃以上,因此壓合程式調整的空間有限,且單純的調整壓合程式收效甚微。
技術實現要素:
針對上述問題,本發明提供一種不同板料混壓的高頻板制作方法,可有效提高該產品的加工品質,包括以下步驟:
a.提供一兩面分別覆有l1銅層、l2銅層的高頻板料,一兩面分別覆有l3銅層、l4銅層的環氧樹脂板,一不流膠pp片;
b.對所述高頻板料、環氧樹脂板進行開料、鉆孔,然后對高頻板料上的l2銅層及環氧樹脂板上的l3銅層進行線路制作、線路檢查;在進行l2銅層的線路制作時,對應設計于l1銅層上的天線的預設位置蝕刻出無銅區域塊;l2銅層的線路制作完成后,對l2銅層進行棕化;
在環氧樹脂板上與無銅區域塊對應的位置銑槽孔,環氧樹脂板上的槽孔與對應的無銅區域塊的形狀尺寸一致,并貫穿l3銅層、l4銅層;然后對l3銅層進行棕化;
對所述不流膠pp片進行開料、鉆孔;在不流膠pp片上與無銅區域塊對應的位置銑槽孔,不流膠pp片上的槽孔比對應的無銅區域塊單邊大0.1-0.3mm;
c.依照l1銅層、高頻板料、l2銅層、不流膠pp片、l3銅層、環氧樹脂板、l4銅層的順序,從上至下依次層疊并進行壓合;l2銅層上的無銅區域塊與設于不流膠pp片和環氧樹脂板上的對應槽孔形成從l4銅層至l2銅層的控深槽;
d.壓合完成后,對l1銅層、l4銅層進行研磨、鉆孔、電鍍,再對l1銅層、l4銅層進行線路制作、線路檢查,在對l1銅層進行線路制作時完成天線的制作。
優選的,在步驟b中,對高頻板料進行鉆孔時,在高頻板料兩面層疊酚醛樹脂板,并在層疊于高頻板料上方的酚醛樹脂板上再疊一鋁片,然后進行鉆孔加工。
優選的,在進行步驟c時,在壓合之前,在l4銅層下方,由上至下依次層疊三合一緩沖材、鋼板、牛皮紙;在l1銅層上方,由下至上依次層疊鋁片、鋼板、牛皮紙,再進行壓合。
進一步的,所述三合一緩沖材由兩張離型膜中間夾一張緩沖材重疊制作而成。
進一步的,在步驟c中,進行壓合時,先進行熱壓,再進行冷壓;所述熱壓包括9段程式,每段程式對應的壓合壓力依次為70psi、200psi、350psi、420psi、420psi、420psi、420psi、240psi、140psi,每段程式對應的壓合溫度依次為120℃、140℃、160℃、180℃、220℃、220℃、220℃、180℃、140℃,每段程式對應的壓合時間依次為5min、5min、5min、5min、8min、50min、120min、15min、10min。
進一步的,進行熱壓時需先進行抽真空,抽真空時間3min,達到50mbar。
進一步的,所述冷壓是在常溫下進行壓合,壓合時間1.5小時。
優選的,所述高頻板料為碳氫系板料或陶瓷系板料或碳氫陶瓷混合系板料。
優選的,在步驟d中,對l1銅層、l4銅層進行電鍍前,先進行一次等離子除膠,再進行一次或二次水平化學除膠,以保證電鍍品質。
優選的,還包括步驟e,在步驟d完成后進行防焊、文字、表面處理、成型、測試、fqc、包裝,制成高頻板產品;防焊前進行超粗化或噴砂來處理銅面,保證防焊結合力。
本發明提供了一種不同板料混壓的高頻板制作方法,選用雙面覆銅的高頻板料和環氧樹脂板進行制作,采用不流膠pp片作為高頻板料和環氧樹脂板的壓合介質,設計專門的制作流程,并對不流膠pp片上的槽孔尺寸進行改進,以解決槽孔溢膠的問題,降低產品的制作難度,提高產品的加工品質;此外,本發明還專門設計了對高頻板料進行鉆孔的層疊工藝,可有效減少鉆孔披鋒,提高鉆孔精度;不僅如此,針對高頻板工藝中開槽后壓合會有板料凹陷的問題,特別設計了壓合疊構,采用三合一緩沖墊等以解決開槽側板料凹陷的問題,并根據其壓合疊構及高頻板料的材料加工特性進一步設計了熱壓程式,同時采用延長冷壓時間的方法,進一步避免在降溫過程中因不同板料漲縮系數不同而導致板彎曲的問題;由于高頻板料中存在不易通過化學除膠方式去除的填料,在進行電鍍前,先進行等離子除膠,再采用化學除膠,充分清潔,以有效提高電鍍質量。通過上述制作方法的改進,從整體上提高產品質量。
附圖說明
圖1是本發明提供的不同板料混壓的高頻板制作方法實施例壓合疊構示意圖。
具體實施方式
為方便本領域的技術人員了解本發明的技術內容,下面結合附圖及實施例對本發明做進一步的詳細說明。
在制作用于通訊的不同板料混壓的高頻板時,具體采用以下步驟:
a.選用一高頻板料和一環氧樹脂板,高頻板料兩面分別覆有l1銅層、l2銅層,環氧樹脂板兩面分別覆有l3銅層、l4銅層;高頻板料可選擇碳氫系板料或陶瓷系板料或碳氫陶瓷混合系板料;環氧樹脂板優選fr-4板。
b.對高頻板料、環氧樹脂板進行開料、鉆孔;對高頻板料進行鉆孔加工時,需在高頻板料兩面層疊酚醛樹脂板,并在鉆孔方向的酚醛樹脂板上再疊一層鋁片,再進行鉆孔加工,以改善鉆孔披鋒,提高鉆孔孔位精度。鉆孔時需根據鉆孔直徑采用專門參數,如下表所示。
然后對高頻板料上的l2銅層及環氧樹脂板上的l3銅層進行線路制作、線路檢查;在進行l2銅層的線路制作時,對應設計于l1銅層上的天線的預設位置蝕刻出無銅區域塊;l2銅層的線路制作完成后,對l2銅層進行棕化;
在環氧樹脂板上與無銅區域塊對應的位置銑槽孔,環氧樹脂板上的槽孔與對應的無銅區域塊的形狀尺寸一致,并貫穿l3銅層、l4銅層;然后對l3銅層進行棕化;
對不流膠pp片進行開料、鉆孔;在不流膠pp片上與無銅區域塊對應的位置銑槽孔,不流膠pp片上的槽孔比對應的無銅區域塊單邊大0.15mm,以防止壓合時溢膠;
對高頻板料、環氧樹脂板、不流膠pp片的加工處理可分別獨立進行,也可依次進行,對l2銅層、l3銅層的棕化優選同時進行,棕化可以提高后續壓合的結合力。
c.依照l1銅層1、高頻板料a、l2銅層2、不流膠pp片b、l3銅層3、環氧樹脂板c、l4銅層4的順序,從上至下依次層疊并進行壓合;l2銅層上的無銅區域塊21與設于不流膠pp片b和環氧樹脂板c上的對應槽孔形成從l4銅層4至l2銅層2的控深槽d,控深槽d對應的位于l1銅層1上天線預設位置的下方,以便于提高天線性能,達到完整的信號傳輸。
在壓合之前,在l4銅層4下方,由上至下依次層疊三合一緩沖材6、鋼板71、牛皮紙81;在l1銅層上方,由下至上依次層疊鋁片5、鋼板72、牛皮紙82,完成此壓合疊構后再進行壓合,壓合疊構如圖1所示。三合一緩沖材由兩張離型膜中間夾一張緩沖材重疊制作而成。
其中牛皮紙起到緩沖壓力、均勻傳熱的作用,采用鋼板可保證壓合平整,板厚均勻。在高頻板料一側使用鋁片可使得該側的導熱加快,使得高頻板料和環氧樹脂板的受熱產生差異,從而改善高頻板料和環氧樹脂板在進行熱壓時因漲縮系數不同而導致的板面彎曲問題;采用三合一緩沖材,一方面降低環氧樹脂板一側的傳熱效率,另一方面離型膜起到在高溫下隔離生產板的作用,而緩沖材起到有效的填充效果。壓合時三合一緩沖材必須放在開槽的一面,壓合時緩沖材可填充入槽孔內形成支撐,從而避免凹陷問題,且三合一緩沖材表面的離型膜平整光滑,預疊壓合疊構時易安裝,在壓合完成后也很容易揭除。
針對該壓合疊構,在進行壓合時,先進行熱壓;所述熱壓包括9段程式,根據高頻板料中的樹脂特性所要求的升溫速率在3.2-4.2℃/min,固化溫度>200℃以上,并結合壓合疊構的設計,每段程式對應的壓合壓力依次為70psi、200psi、350psi、420psi、420psi、420psi、420psi、240psi、140psi,每段程式對應的壓合溫度依次為120℃、140℃、160℃、180℃、220℃、220℃、220℃、180℃、140℃,每段程式對應的壓合時間依次為5min、5min、5min、5min、8min、50min、120min、15min、10min;熱壓前還需抽真空,抽真空時間3min,達到50mbar。
熱壓完成后進行冷壓,冷壓是在常溫下進行壓合,壓合時間1.5小時,相比普通環氧樹脂板制成的線路板,冷壓時間大幅延長,改善高頻板料和環氧樹脂板在降溫后因漲縮系數不同而導致的板面彎曲問題。
d.壓合完成后,對l1銅層、l4銅層進行研磨、鉆孔、電鍍,再對l1銅層、l4銅層進行線路制作、線路檢查,在對l1銅層進行線路制作時完成天線的制作。對l1銅層、l4銅層進行電鍍前,先進行一次等離子除膠,將高頻板料中不易通過化學除膠方式去除的填料充分清潔,再進行一次或二次水平化學除膠,以保證電鍍品質。
e.在步驟d完成后進行防焊、文字、表面處理、成型、測試、fqc、包裝,制成高頻板產品;防焊前進行超粗化或噴砂來處理銅面,保證防焊結合力。
以上為本發明的具體實現方式,其描述較為具體和詳細,但并不能因此而理解為對本發明專利范圍的限制。應當指出的是,對于本領域的普通技術人員來說,在不脫離本發明構思的前提下,還可以做出若干變形和改進,這些顯而易見的替換形式均屬于本發明的保護范圍。