專利名稱：波導(dǎo)槽制作工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于PCB板制造領(lǐng)域，尤其涉及一種側(cè)壁金屬化底部非金屬化的波導(dǎo)槽制 作工藝。
背景技術(shù)：
在PCB板制造行業(yè)，波導(dǎo)槽為在PCB板上開設(shè)的凹槽，波導(dǎo)槽的側(cè)壁為鍍銅層和保 護(hù)層(統(tǒng)稱為金屬層)，底部無金屬層，波導(dǎo)槽側(cè)壁的金屬層用于屏蔽PCB板上元器件發(fā)出 的信號(hào)，防止信號(hào)的損耗，而底部不屏蔽信號(hào)，保證信號(hào)的正常傳播，波導(dǎo)槽的這種結(jié)構(gòu)，可 以使信號(hào)產(chǎn)生諧振，因此，這種波導(dǎo)槽在行業(yè)內(nèi)將會(huì)得到廣泛應(yīng)用?，F(xiàn)有技術(shù)領(lǐng)域中，波導(dǎo)槽的制造工藝為(1)在PCB板上加工凹槽；(2)將PCB板浸沒于電鍍銅液中進(jìn)行電鍍，凹槽的側(cè)壁和底部電鍍上一層銅；(3)將具有抗鍍性的LPI感光油墨均勻涂印在凹槽的底部和側(cè)壁；(4)對LPI感光油墨曝光、固化后，側(cè)壁油墨去掉而底部感光油墨保留，凹槽底部 就具有抗鍍性(即凹槽底部電鍍不上金屬)；(5)將PCB板浸沒于電鍍錫液中進(jìn)行電鍍，凹槽的側(cè)壁電鍍上一層錫，由于凹槽的 底部具有抗鍍性，底部電鍍不上錫，即底部仍然是感光油墨；(6)用堿性溶液去除凹槽底部的感光油墨；(7)用另一種堿性溶液蝕刻去凹槽底部的鍍銅層；(8)用硝酸或硝酸系列溶液去除側(cè)壁外層的鍍錫層；(9)對凹槽側(cè)壁進(jìn)行表面處理，使凹槽側(cè)壁覆上保護(hù)層。這樣，就制得了側(cè)壁為銅、底部為非金屬的波導(dǎo)槽。通過以上描述可知，波導(dǎo)槽制作工藝采用LPI液態(tài)感光型油墨，但制造流程復(fù)雜， 涉及到油墨的涂印、曝光、顯影、固化及槽底油墨清除，由于油墨涂印在凹槽內(nèi)，加上曝光燈 的曝光特性所限，菲林圖形轉(zhuǎn)移和油墨曝光固化很不好控制，因此品質(zhì)不能保證。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種制作流程簡單、能夠保證品質(zhì)的波導(dǎo)槽制作工藝，從 而能實(shí)現(xiàn)波導(dǎo)槽的批量生產(chǎn)。本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種波導(dǎo)槽制作工藝，所述波導(dǎo)槽為在PCB板上開設(shè)的凹 槽，所述凹槽的側(cè)壁為金屬層，底部無金屬層，所述金屬層為鍍銅層和保護(hù)層，所述波導(dǎo)槽 制作工藝包括如下步驟(1)在PCB板上加工凹槽；(2)將PCB板浸沒于電鍍銅液中進(jìn)行電鍍，使凹槽的側(cè)壁和底部覆上鍍銅層；(3)再將PCB板浸沒于電鍍錫液中進(jìn)行電鍍，使凹槽的側(cè)壁和底部再覆上鍍錫層；(4)采用激光鉆機(jī)，使激光鉆機(jī)產(chǎn)生2 300mj的激光能量，燒去凹槽底部外層的鍍錫層，保留凹槽底部內(nèi)層的鍍銅層；(5)采用堿性溶液蝕刻去除凹槽底部內(nèi)層的鍍銅層；(6)采用酸性溶液去除凹槽側(cè)壁的鍍錫層；(7)對凹槽側(cè)壁的鍍銅層進(jìn)行表面處理，使鍍銅層覆上保護(hù)層。具體地，步驟中，所述激光鉆機(jī)采用C02紅外激光或UV紫外激光。優(yōu)選地，步驟中，所述激光鉆機(jī)的激光能量為5 IOmj。優(yōu)選地，步驟(5)中，所述堿性溶液為含有氯化銨、氨水和銅離子的溶液。優(yōu)選地，步驟(6)中，所述酸性溶液為硝酸溶液。優(yōu)選地，步驟(7)中，采用化學(xué)鎳金工藝、化學(xué)錫工藝或化學(xué)銀工藝，使凹槽側(cè)壁 覆上保護(hù)層。具體地，所述步驟O)的鍍銅層的厚度為18um以上。具體地，所述步驟(3)的鍍錫層的厚度為5um 10um。具體地，所述PCB板由芯板和半固化片依次疊加制成。本發(fā)明利用激光燒錫和燒銅所需的能量不同，采用激光燒去凹槽底部外層的鍍錫 層，之后采用堿性溶液蝕刻去除凹槽底部內(nèi)層的鍍銅層，然后再用常規(guī)方法去除側(cè)壁外層 的鍍錫層，接下來在凹槽側(cè)壁內(nèi)層的鍍銅層覆上保護(hù)層，從而制得側(cè)壁為鍍銅層和保護(hù)層、 底部無金屬層的波導(dǎo)槽。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明制作流程簡單，采用激光鉆工序代替現(xiàn)有 技術(shù)中的LPI液態(tài)感光型油墨工序，成本相對較低，而且激光鉆機(jī)的定位精度高，完全可以 保證波導(dǎo)槽的品質(zhì)，從而能實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的批量生產(chǎn)。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的波導(dǎo)槽的側(cè)壁和底部內(nèi)層為鍍銅層、外層為鍍錫層的 示意圖；圖2是圖1中的波導(dǎo)槽的底部用激光鉆機(jī)去掉鍍錫層的示意圖；圖3是圖2中的波導(dǎo)槽的底部的鍍銅層被蝕刻掉的示意圖；圖4是圖3中的波導(dǎo)槽的側(cè)壁的鍍錫層被去除后的示意圖。
具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對 本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并 不用于限定本發(fā)明。如圖1 4所示，本發(fā)明實(shí)施例提供的一種波導(dǎo)槽制作工藝，所述波導(dǎo)槽為在PCB 板2上開設(shè)的凹槽1，所述凹槽1的側(cè)壁為鍍銅層11和保護(hù)層(圖中未示出)，底部無金屬 層，所述PCB板2由芯板21和半固化片22依次疊加制成，其制作工藝包括如下步驟(1)在PCB板2上加工凹槽1，該凹槽1的加工工藝為現(xiàn)有的已經(jīng)很成熟的工藝， 具體加工過程為根據(jù)控深銑(或鑼)的能力和精度及芯板21和半固化片22的厚度，對 其中的一層或二層芯板21和半固化片22開槽，同時(shí)，按需要開槽的芯板21和半固化片22 的厚度和開槽的尺寸來制作槽內(nèi)墊片(圖中未示出)，其他按正常流程加工，按層疊結(jié)構(gòu)排 版，把墊片放入槽內(nèi)，配對疊加后對PCB板進(jìn)行壓合，過銑邊后，做外形加工控深銑，銑出所需的凹槽1 ；(2)將PCB板2浸沒于電鍍銅液中進(jìn)行電鍍，使凹槽1的側(cè)壁和底部覆上鍍銅層 11，電鍍銅液是含有硫酸銅(CuSO4 · 5H20)、硫酸(H2SO4)、氯離子(Cl+)和光亮劑的水溶液， 進(jìn)行直流電鍍，銅球作為陽極，PCB板2作為陰極，通過外加電流發(fā)生離子交換反應(yīng)，從而使 凹槽1的側(cè)壁和底部電鍍上一層均勻的銅，厚度可以設(shè)定，鍍銅層11的厚度一般在18um以 上；(3)再將PCB板2浸沒于電鍍錫液中進(jìn)行電鍍，使凹槽1的側(cè)壁和底部再覆上鍍 錫層12，這樣，就在凹槽1的側(cè)壁和底部形成了兩層金屬，內(nèi)層為鍍銅層11、外層為鍍錫層 12 (如圖1所示)；電鍍錫液是含有硫酸錫(SnSO4)、硫酸(H2SO4)、光亮劑和分散劑的水溶 液，進(jìn)行直流電鍍，錫球作為陽極，PCB板2作為陰極，通過外加電流發(fā)生離子交換反應(yīng)，從 而使凹槽1的側(cè)壁和底部電鍍上一層均勻的錫，鍍錫層12的厚度一般在5um IOum ；(4)采用PCB行業(yè)用的激光鉆機(jī)(圖中未示出)，依據(jù)激光鉆的定位孔及凹槽1的 位置和大小來制作好激光鉆程序(即激光鉆帶)，激光鉆機(jī)的能量參數(shù)設(shè)置為2 300mj， 優(yōu)先推薦采用5 IOmj的激光能量，激光光斑(或光束)按激光鉆機(jī)的較大值來設(shè)置以提 高激光鉆效率，脈沖數(shù)量在5個(gè)以下，其他參數(shù)按激光鉆的常規(guī)參數(shù)來設(shè)定，燒去凹槽1底 部外層的鍍錫層12，由于錫和銅對激光的吸收率不同，以及激光燒錫和激光燒銅所需的能 量不同，激光可完全燒去凹槽1底部外層的鍍錫層12，而凹槽1底部內(nèi)層的鍍銅層11仍全 部或部分存在(如圖2所示)，從而可以阻止激光鉆到鍍銅層11下的芯板21，保護(hù)PCB板 2不被破壞；(5)采用現(xiàn)有的堿性溶液蝕刻去除凹槽1底部內(nèi)層的鍍銅層11，本領(lǐng)域中，該堿性 溶液一般采用含氯化銨(NH4Cl)、氨水(NH3. H2O)和銅離子(Cu2+)的溶液，由于凹槽1側(cè)壁 外層為鍍錫層12，鍍錫層12具有抗堿性溶液腐蝕的能力，因此，在堿性蝕刻液中，凹槽1側(cè) 壁外層的鍍錫層12不被腐蝕(如圖3所示)，凹槽1側(cè)壁外層鍍錫層12可以保護(hù)其內(nèi)層的 鍍銅層11 ；(6)采用現(xiàn)有的酸性溶液去除凹槽1側(cè)壁外層的鍍錫層12，本領(lǐng)域中，該酸性溶液 常采用硝酸或硝酸系列溶液，在采用這些溶液去除鍍錫層12的過程中，同時(shí)添加氧化劑和 穩(wěn)定劑，氧化劑用于加速去錫速度，穩(wěn)定劑可抑制硝酸與凹槽1側(cè)壁的鍍銅層11反應(yīng)；(7)對凹槽1側(cè)壁的鍍銅層11進(jìn)行表面處理，使凹槽1側(cè)壁的鍍銅層11覆上保護(hù) 層，該保護(hù)層可防止凹槽1側(cè)壁的鍍銅層11在空氣中氧化，該表面處理工藝為現(xiàn)有的常規(guī) 工藝，一般采用本領(lǐng)域常用的化學(xué)鎳金工藝(即采用化學(xué)反應(yīng)先在凹槽1側(cè)壁的鍍銅層11 上鍍上一層鎳，然后再在鎳層上沉積一層金)、化學(xué)錫工藝(采用化學(xué)反應(yīng)在凹槽1側(cè)壁的 鍍銅層11上沉積一層錫)或化學(xué)銀工藝(采用化學(xué)反應(yīng)在凹槽1側(cè)壁的鍍銅層11上沉積 一層銀)，等等。這樣，就制得了側(cè)壁為金屬層(鍍銅層11和保護(hù)層)、底部無金屬層的波導(dǎo)槽(如 圖4所示)。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精 神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種波導(dǎo)槽制作工藝，所述波導(dǎo)槽為在PCB板上開設(shè)的凹槽，所述凹槽的側(cè)壁為金 屬層，底部無金屬層，所述金屬層為鍍銅層和保護(hù)層，其特征在于所述波導(dǎo)槽制作工藝包 括如下步驟(1)在PCB板上加工凹槽；(2)將PCB板浸沒于電鍍銅液中進(jìn)行電鍍，使凹槽的側(cè)壁和底部覆上鍍銅層；(3)再將PCB板浸沒于電鍍錫液中進(jìn)行電鍍，使凹槽的側(cè)壁和底部再覆上鍍錫層；(4)采用激光鉆機(jī)，使激光鉆機(jī)產(chǎn)生2 300mj的激光能量，燒去凹槽底部外層的鍍錫 層，保留凹槽底部內(nèi)層的鍍銅層；(5)采用堿性溶液蝕刻去除凹槽底部內(nèi)層的鍍銅層；(6)采用酸性溶液去除凹槽側(cè)壁的鍍錫層；(7)對凹槽側(cè)壁的鍍銅層進(jìn)行表面處理，使鍍銅層覆上保護(hù)層。
2.如權(quán)利要求1所述的波導(dǎo)槽制作工藝，其特征在于步驟(4)中，所述激光鉆機(jī)采用 C02紅外激光或UV紫外激光。
3.如權(quán)利要求1或2所述的波導(dǎo)槽制作工藝，其特征在于步驟(4)中，所述激光鉆機(jī) 的激光能量為5 IOmj。
4.如權(quán)利要求1所述的波導(dǎo)槽制作工藝，其特征在于步驟(5)中，所述堿性溶液為含 有氯化銨、氨水和銅離子的溶液。
5.如權(quán)利要求1所述的波導(dǎo)槽制作工藝，其特征在于步驟(6)中，所述酸性溶液為硝 酸溶液。
6.如權(quán)利要求1所述的波導(dǎo)槽制作工藝，其特征在于步驟(7)中，采用化學(xué)鎳金工 藝、化學(xué)錫工藝或化學(xué)銀工藝，使凹槽側(cè)壁覆上保護(hù)層。
7.如權(quán)利要求1所述的波導(dǎo)槽制作工藝，其特征在于所述步驟O)的鍍銅層的厚度 為18um以上。
8.如權(quán)利要求1所述的波導(dǎo)槽制作工藝，其特征在于所述步驟(3)的鍍錫層的厚度 為 5um IOum0
9.如權(quán)利要求1所述的波導(dǎo)槽制作工藝，其特征在于所述PCB板由芯板和半固化片 依次疊加制成。
全文摘要
本發(fā)明適用于PCB板制造領(lǐng)域，提供了一種波導(dǎo)槽制作工藝，本發(fā)明利用錫和銅對激光的吸收率不同，以及激光燒錫和燒銅所需的能量不同，采用激光燒去凹槽底部外層的鍍錫層，而凹槽底部內(nèi)層的鍍銅層不被去除，可以阻止激光鉆到鍍銅層下的芯板；之后蝕刻去除凹槽底部內(nèi)層的鍍銅層，然后再用常規(guī)工藝方法去除凹槽側(cè)壁外層的鍍錫層，接下來在凹槽側(cè)壁內(nèi)層的鍍銅層覆上保護(hù)層，從而制得側(cè)壁為金屬層(鍍銅層和保護(hù)層)、底部無金屬層的波導(dǎo)槽。本發(fā)明制作流程簡單，采用激光鉆工序代替現(xiàn)有技術(shù)中的LPI液態(tài)感光型油墨工序，成本相對較低，而且激光鉆機(jī)的定位精度高，完全可以保證波導(dǎo)槽的品質(zhì)，從而能實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的批量生產(chǎn)。
文檔編號(hào)H01P11/00GK102110866SQ200910189330
公開日2011年6月29日 申請日期2009年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月24日
發(fā)明者孔令文, 彭勤衛(wèi), 袁為群 申請人:深南電路有限公司