本發(fā)明涉及高速背板制作技術(shù)領(lǐng)域,具體為一種多層大尺寸高速背板的制作方法。
背景技術(shù):
信息產(chǎn)業(yè)10G、15G技術(shù)變革,對信號高速傳輸、完整性提出了更高的要求,要求蝕刻精度高,阻抗控制嚴(yán)格。通訊基站、大型工控設(shè)備提出多層大尺寸高速背板的需求,產(chǎn)品技術(shù)含量高、附加價值高,眾多PCB廠商都想爭取該類型產(chǎn)品市場訂單,但是,該類型高速背板在加工過程中容易出現(xiàn)以下問題:
1.高多層大尺寸高速印制線路板制作方法存在不足:
(1)產(chǎn)品尺寸超大,層數(shù)高,板材需求大,采用一次壓合,若其中有一張芯板偏移,將導(dǎo)致整體報廢,例如:48層,采用23張芯板進(jìn)行制作,物料成本高,壓合過程中1張芯板偏移過大將導(dǎo)致其余22張芯板報廢,成本損失嚴(yán)重,導(dǎo)致現(xiàn)有線路板加工廠商不敢接此類型產(chǎn)品;
(2)產(chǎn)品層數(shù)高,厚度高,產(chǎn)品使用0.1mm芯板+0.05mm106半固化片壓合后的總厚度>4mm,排板層數(shù)高,不利于中間導(dǎo)熱,造成中間產(chǎn)品壓合溫度不足,導(dǎo)致產(chǎn)品報廢;
(3)大尺寸高速印制線路板尺寸大,一般在500mm×800mm以上,常規(guī)鉆孔、成型機(jī)加工最大尺寸在500mm×600mm左右,無法滿足要求,導(dǎo)致需使用采購大尺寸加工設(shè)備或者外發(fā)給其它加工商代加工,來回運輸耗時,外發(fā)加工品質(zhì)難管控。
2.在高速PCB產(chǎn)品中,為去除通孔之間形成的串?dāng)_,保證信號傳輸完整性,會采用背鉆加工。背鉆是指利用機(jī)械鉆機(jī)的深度控制功能,在特定的金屬化孔(PTH)上采用較大直徑的鉆刀加工出具有一定深度要求的非金屬化孔(NPTH),以除去部分孔銅。現(xiàn)有PCB工廠背鉆方法參差不齊,容易出現(xiàn)深度不足、深度過大導(dǎo)致報廢的問題,不適用大尺寸高多層高速印制線路板的加工。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明提供了一種壓合品質(zhì)好、報廢率低、成本低、檢測快速、效率高的多層大尺寸高速背板的制作方法。
本發(fā)明可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn):
一種多層大尺寸高速背板的制作方法,其特征在于:包括如下步驟:
第一步,工程文件設(shè)計,包括
1.1)分層壓合設(shè)計,所述分層壓合為根據(jù)產(chǎn)品層數(shù)的多少將常規(guī)的1次壓合成形更改為多次壓合成形方式;
1.2),鉆孔、背鉆、成型文件設(shè)計,將鉆孔文件、背鉆文件和成型文件分別設(shè)計為包括鉆孔文件1、鉆孔文件2、背鉆文件1和背鉆文件2的分次鉆孔文件和包括成型文件1和成型文件2的分次成型文件;
1.3),層壓結(jié)構(gòu)設(shè)計,根據(jù)背鉆的深度,確定需求的介層厚度;
1.4),背鉆測試單元設(shè)定,在板邊空白區(qū)域,設(shè)定一個與背鉆位置一致的背鉆深度測試單元;
第二步,高速背板的制作,根據(jù)第一步中的工程文件設(shè)計進(jìn)行多層大尺寸高速背板的制作,按分層壓合設(shè)計進(jìn)行高速背板的多次壓合形成高速背板整體;
第三步,通孔加工處理,按第一步中的分次鉆孔文件進(jìn)行高速背板通孔的制作,后續(xù)正常進(jìn)行沉銅板電、外線制作和圖電錫;
第四步,背鉆加工處理,按第一步中的分次鉆孔文件和背鉆測試單元設(shè)定對高速背板進(jìn)行分次背鉆處理,后續(xù)正常進(jìn)行堿性蝕刻、阻焊印刷、字符印刷和表面處理;
第五步,成型加工處理,按第一步中的分次成型文件對高速背板進(jìn)行成型加工處理;
第六步,后工序處理,按常規(guī)線路板加工流程進(jìn)行電測、終檢后,進(jìn)行包裝出貨。
本發(fā)明多層大尺寸高速背板的制作方法用于制作多層大尺寸高速背板,其具有如下效果:
1、本發(fā)明將現(xiàn)有技術(shù)中的1次壓合方式更改為多次壓合方式,通過使用分層分次壓合設(shè)計,有效降低了層壓過程中,芯板偏移報廢的成本,同時有效確保層壓產(chǎn)品壓合品質(zhì);
2、本發(fā)明通過使用分層分次壓合設(shè)計,有效降低了分次壓合產(chǎn)品層數(shù)和高度,有效確保產(chǎn)品壓合傳熱效果;
3、本發(fā)明分次鉆孔文件和分次成型文件的設(shè)計,有效解決了大尺寸高多層高速印制線路板鉆孔、成型難,需要專用大型設(shè)備的問題,使鉆孔和成型采用普通雙軸設(shè)備即可完成,有效減少額外生產(chǎn)設(shè)備投入,大大減少了外發(fā)制作成本,同時有效確保加工品質(zhì);
4、本發(fā)明背鉆加工方式和背鉆檢測單元的設(shè)定,有效實現(xiàn)了品質(zhì)穩(wěn)定的背鉆加工,減少產(chǎn)品報廢,實現(xiàn)快速有效的檢測,有效提升加工效率。
進(jìn)一步地,所述分層壓合為根據(jù)產(chǎn)品層數(shù)的多少將產(chǎn)品分成多組,分別對每組產(chǎn)品進(jìn)行壓合,然后將各組第1次分次壓合后的產(chǎn)品依次疊板后,進(jìn)行第2次總壓合,得到多層大尺寸背板。
進(jìn)一步地,所述鉆孔、成型文件設(shè)計具體包括如下步驟,在板邊的一側(cè)上下兩角位置設(shè)置第一定位孔,另一側(cè)上下兩角位置設(shè)置第二定位孔,在板邊長邊中部設(shè)置第三定位孔,所述第三定位孔的設(shè)置整板鉆孔、成型文件分成2部分形成分次鉆孔文件和分次成型文件,分次鉆孔文件分別為鉆孔文件1和鉆孔文件2,分次成型文件分別為成型文件1和成型文件2,所述第一定位孔與第三定位孔間距與第三定位孔與第二定位孔間距不相同。
進(jìn)一步地,第二步中高速背板的制作包括如下步驟:
2.1),內(nèi)層芯板圖形制作,按常規(guī)工藝流程進(jìn)行內(nèi)層芯板開料、線路制作、自動光學(xué)檢測、棕化,等待進(jìn)行第1次壓合;
2.2),各組產(chǎn)品第1次分次壓合,分別將各組壓合所需的芯板、半固化片準(zhǔn)備完成,分別將各組以芯板、半固化片的方式依次疊板,疊板完成后上下壓合銅箔,形成第1組產(chǎn)品,其它組產(chǎn)品壓合流程與第1組產(chǎn)品壓合流程相同;
2.3),圖形制作,按常規(guī)工藝流程對相鄰組產(chǎn)品的相鄰層銅箔進(jìn)行線路制作、自動光學(xué)檢測、棕化,等待進(jìn)行第2次總壓合;
2.4),第2次總壓合,分別將上述經(jīng)第1次壓合的各組產(chǎn)品進(jìn)行疊板,疊板完成后進(jìn)行第2次總壓合形成高速背板。
進(jìn)一步地,第三步中通孔加工處理包括如下步驟:
3.1)第1次鉆孔加工,高速背板壓合成形后,按分次鉆孔文件中的鉆孔文件1,對高速背板進(jìn)行第1次鉆孔加工;
3.2)第2次鉆孔加工,第1次鉆孔完成后,按分次鉆孔文件中的鉆孔文件2,對高速背板進(jìn)行第2次鉆孔加工完成高速背板的通孔加工;
3.3)高速背板制作,按常規(guī)工藝進(jìn)行沉銅板電、外層線路制作、圖電錫工作,等待進(jìn)行背鉆加工。
進(jìn)一步地,第四步中背鉆加工處理包括如下步驟:
4.1)第1次鉆孔加工,高速背板圖電錫后,按分次鉆孔文件中的背鉆文件1,對高速背板進(jìn)行第1次鉆孔加工;
4.2)第2次鉆孔加工,第1次鉆孔完成后,按分次鉆孔文件中的背鉆文件2,對高速背板進(jìn)行第2次鉆孔加工完成高速背板的背鉆。
進(jìn)一步地,在第三步背鉆加工處理前,需按第一步中背鉆測試單元結(jié)合萬用表對背鉆品質(zhì)進(jìn)行檢測和確定,具體包括如下步驟:
1)在背鉆前,制作切片觀察記錄各層厚度,用于計算控深深度;
2)根據(jù)切片厚度對背鉆測試單元進(jìn)行加工,根據(jù)客戶設(shè)計和要求,使用萬用表測量背鉆測試單元鉆穿層、非鉆穿層的通斷情況,或者切片觀察背鉆測試單元背鉆品質(zhì),判定首件是否滿足要求;
3)若首件滿足品質(zhì)要求,進(jìn)行正常加工,如首件不滿足品質(zhì)要求,根據(jù)切片調(diào)整控深深度,再制作首件進(jìn)行如上步驟進(jìn)行確認(rèn)。
進(jìn)一步地,對高速背板進(jìn)行常規(guī)工序處理完成后,繼續(xù)對高速背板進(jìn)行后工序處理,具體按常規(guī)線路板加工流程進(jìn)行堿性蝕刻、自動光學(xué)、阻焊印刷、字符噴墨和化金制作。
進(jìn)一步地,高速背板后工序處理完成后,對高速背板進(jìn)行成型加工處理,具體按分次成型文件中的成型文件1和成型文件2進(jìn)行成型處理,成型文件1和成型文件2走線設(shè)置重合區(qū)域,所述重合區(qū)域?qū)挾葹?mm,然后采用雙軸成型機(jī)進(jìn)行成型加工處理。
本發(fā)明多層大尺寸高速背板的制作方法,具有如下的有益效果:
第一、本發(fā)明將現(xiàn)有技術(shù)中的1次壓合方式更改為多次壓合方式,通過使用分層分次壓合設(shè)計,有效降低了層壓過程中,芯板偏移報廢的成本,同時有效確保層壓產(chǎn)品壓合品質(zhì);
第二、本發(fā)明通過使用分層分次壓合設(shè)計,有效降低了分次壓合產(chǎn)品層數(shù)和高度,有效確保產(chǎn)品壓合傳熱效果;
第三、本發(fā)明分次鉆孔文件和分次成型文件的設(shè)計,有效解決了大尺寸高多層高速印制線路板鉆孔、成型難,需要專用大型設(shè)備的問題,使鉆孔和成型采用普通雙軸設(shè)備即可完成,有效減少額外生產(chǎn)設(shè)備投入,大大減少了外發(fā)制作成本,同時有效確保加工品質(zhì);
第四、本發(fā)明背鉆加工方式和背鉆檢測單元的設(shè)定,有效實現(xiàn)了品質(zhì)穩(wěn)定的背鉆加工,減少產(chǎn)品報廢,實現(xiàn)快速有效的檢測,有效提升加工效率。
附圖說明
附圖1為本發(fā)明多層大尺寸高速背板的制作方法的工藝流程圖;
附圖2、附圖3為本發(fā)明各部分產(chǎn)品第1次分次壓合圖;
附圖4為本發(fā)明第2次總壓合圖;
附圖5為常規(guī)鉆孔文件設(shè)計圖;
附圖6和附圖7分別為本發(fā)明鉆孔文件1和鉆孔文件2;
附圖8為常規(guī)成型文件設(shè)計圖;
附圖9和附圖10分別為本發(fā)明成型文件1和成型文件2;
附圖11為本發(fā)明L10層測試單元圖形;
附圖12為本發(fā)明L11層測試單元圖形。
具體實施方式
為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案,下面結(jié)合實施例及附圖對本發(fā)明產(chǎn)品作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
如圖1至圖12所示,一種多層大尺寸高速背板的制作方法,其特征在于:包括如下步驟:
第一步,工程文件設(shè)計,包括
1.1)分層壓合設(shè)計,所述分層壓合為根據(jù)產(chǎn)品層數(shù)的多少將常規(guī)的1次壓合成形更改為多次壓合成形方式,具體地,所述分層壓合為根據(jù)產(chǎn)品層數(shù)的多少將產(chǎn)品分成多組,分別對每組產(chǎn)品進(jìn)行壓合,然后將各組第1次分次壓合后的產(chǎn)品依次疊板后,進(jìn)行第2次總壓合,得到多層大尺寸背板;
1.2)鉆孔、背鉆、成型文件設(shè)計,將鉆孔文件和成型文件分別設(shè)計為包括鉆孔文件1、鉆孔文件2、背鉆文件1和背鉆文件2的分次鉆孔文件和包括成型文件1和成型文件2的分次成型文件,所述鉆孔、成型文件設(shè)計具體包括如下步驟,在板邊的一側(cè)上下兩角位置設(shè)置第一定位孔,另一側(cè)上下兩角位置設(shè)置第二定位孔,在板邊長邊中部設(shè)置第三定位孔,所述第三定位孔的設(shè)置整板鉆孔、成型文件分成2部分形成分次鉆孔文件和分次成型文件,分次鉆孔文件分別為鉆孔文件1、鉆孔文件2、背鉆文件1和背鉆文件2,分次成型文件分別為成型文件1和成型文件2,所述第一定位孔與第三定位孔間距與第三定位孔與第二定位孔間距不相同;
1.3)層壓結(jié)構(gòu)設(shè)計,根據(jù)背鉆的深度,確定需求的介層厚度;
1.4)背鉆測試單元設(shè)定,在板邊空白區(qū)域,設(shè)定一個與背鉆位置一致的背鉆深度測試單元;
第二步,高速背板的制作,根據(jù)第一步中的工程文件設(shè)計進(jìn)行多層大尺寸高速背板的制作,按分層壓合設(shè)計進(jìn)行高速背板的多次壓合形成高速背板整體;
第三步,通孔加工處理,按第一步中的分次鉆孔文件對高速背板進(jìn)行分次鉆孔處理;
第四步,背鉆加工處理,按第一步中的分次鉆孔文件和背鉆測試單元設(shè)定對高速背板進(jìn)行分次背鉆處理;
第五步,成型加工處理,按第一步中的分次成型文件對高速背板進(jìn)行成型加工處理;
第六步,后工序處理,按常規(guī)線路板加工流程進(jìn)行電測、終檢后,進(jìn)行包裝出貨。
本發(fā)明多層大尺寸高速背板的制作方法用于制作多層大尺寸高速背板,其具有如下效果:
1、本發(fā)明將現(xiàn)有技術(shù)中的1次壓合方式更改為多次壓合方式,通過使用分層分次壓合設(shè)計,有效降低了層壓過程中,芯板偏移報廢的成本,同時有效確保層壓產(chǎn)品壓合品質(zhì);
2、本發(fā)明通過使用分層分次壓合設(shè)計,有效降低了分次壓合產(chǎn)品層數(shù)和高度,有效確保產(chǎn)品壓合傳熱效果;
3、本發(fā)明分次鉆孔文件和分次成型文件的設(shè)計,有效解決了大尺寸高多層高速印制線路板鉆孔、成型難,需要專用大型設(shè)備的問題,使鉆孔和成型采用普通雙軸設(shè)備即可完成,有效減少額外生產(chǎn)設(shè)備投入,大大減少了外發(fā)制作成本,同時有效確保加工品質(zhì);
4、本發(fā)明背鉆加工方式和背鉆檢測單元的設(shè)定,有效實現(xiàn)了品質(zhì)穩(wěn)定的背鉆加工,減少產(chǎn)品報廢,實現(xiàn)快速有效的檢測,有效提升加工效率。
如圖1至圖12所示,以48層750x480mm高速背板制備為例,該48層750x480mm高速背板的制作方法,包括如下步驟:
第一步,工程文件設(shè)計,包括
1.1)分層壓合設(shè)計,結(jié)合圖2至圖4,將L1-48層板分為L1-24和L25-48兩部分,將原有1次壓合結(jié)構(gòu)更改為2次壓合結(jié)構(gòu),第1次壓合得到L1-24和L25-48,再將L1-24和L25-48進(jìn)行第2次總壓合得到L1-48;
1.2),鉆孔、成型文件設(shè)計,結(jié)合圖5至圖10,將鉆孔文件和成型文件分別設(shè)計為包括鉆孔文件1(見圖6)和鉆孔文件2(見圖7)的分次鉆孔文件和包括成型文件1(見圖9)和成型文件2(見圖10)的分次成型文件,具體地,在板工藝邊增加定位孔在板邊的一側(cè)上下兩角位置設(shè)置 第一定位孔,另一側(cè)上下兩角位置設(shè)置第二定位孔,在板邊長邊中部設(shè)置第三定位孔,第三定位孔為在板工藝邊增設(shè)有定位孔,所述第三定位孔的設(shè)置整板鉆孔、成型文件分成2部分形成分次鉆孔文件和分次成型文件,使用常規(guī)雙軸鉆機(jī)、鑼機(jī)即可實現(xiàn)大尺寸高速印制線路板的鉆孔和成型加工,分次鉆孔文件分別為鉆孔文件1和鉆孔文件2,分次成型文件分別為成型文件1和成型文件2,為了防止文件使用錯誤,所述第一定位孔與第三定位孔間距與第三定位孔與第二定位孔間距不相同,即是2文件的定位孔長度設(shè)置不一樣,所述第一定位孔、第三定位孔間距與第三定位孔、第二定位孔間距按4:6比例設(shè)置;
1.3),層壓結(jié)構(gòu)設(shè)計,根據(jù)背鉆的深度,確定需求的介層厚度,背鉆深度≤2.0mm,需求的介層厚度需≥0.20mm(包括銅層厚度);背鉆深度>2.0mm,需求的介層厚度需≥0.3mm(包括銅層厚度);需求的介層厚度將根據(jù)需要鉆穿層Ln(指任意一層)到未鉆穿層Ln-x(x指1、2、3……)的總厚度;
1.4),背鉆測試單元設(shè)定,在板邊空白區(qū)域,設(shè)定一個與背鉆位置一致的背鉆深度測試單元,結(jié)合圖11和圖12,以背鉆深度為L11-10,即要求鉆穿L11層,但不能鉆傷L10層為例,在線路層上鉆首鉆孔和背鉆孔,所述背鉆孔與首鉆孔的鉆孔中心相同且形成孔環(huán),孔環(huán)制作設(shè)計為4mil,線寬設(shè)計為8mil,孔邊緣間距設(shè)計為20mil,其他層的鋪銅設(shè)計,按照實際背鉆板的需求,對應(yīng)層次的殘銅率>50%,采取全鋪銅設(shè)計,對應(yīng)層次的殘銅率≤50%,采取不留銅設(shè)計,背鉆測試單元的增設(shè),結(jié)合成用表可對背鉆效果進(jìn)行檢測,如果背鉆深度過大,L10測試孔會被鉆破,導(dǎo)致導(dǎo)通孔1和2之間的線路開路,判定NG;如果背鉆深度過淺,L11測試孔沒被鉆除,導(dǎo)致導(dǎo)通孔3和4之間的線路連接形成通路,判定NG,有效減少切片制作,提高效率;
第二步,高速背板的制作,根據(jù)第一步中的工程文件設(shè)計進(jìn)行多層大尺寸高速背板的制作,按分層壓合設(shè)計進(jìn)行高速背板的多次壓合形成高速背板整體,高速背板的制作包括如下步驟:
2.1),內(nèi)層芯板圖形制作,按常規(guī)工藝流程進(jìn)行內(nèi)層芯板開料、線路制作、自動光學(xué)檢測、棕化,等待進(jìn)行第1次壓合;
2.2),第1次壓合,將L1-48層板分為L1-24和L25-48兩部分,分別將L1-24和L25-48兩部分壓合所需的芯板、半固化片準(zhǔn)備完成,將L1-24部分L2-3、L4-5、…、L22-23芯板疊板,然后上下壓合銅箔進(jìn)行第1次壓合,形成L1-24;L25-48部分壓合流程與L1-24壓合流程相同;
2.3),圖形制作,按常規(guī)工藝流程對相鄰組產(chǎn)品的相鄰層銅箔進(jìn)行線路制作、自動光學(xué)檢測、棕化,等待進(jìn)行第2次總壓合;
2.4),第2次總壓合,分別將上述經(jīng)第1次壓合的L1-24和L25-48進(jìn)行疊板,疊板完成后進(jìn)行第2次總壓合形成L1-48高速背板;
第三步,通孔加工處理,按第一步中的分次鉆孔文件對高速背板進(jìn)行分次鉆孔處理,所述通孔加工處理包括如下步驟:
3.1)第1次鉆孔加工,高速背板壓合成形后,按分次鉆孔文件中的鉆孔文件1,對高速背板進(jìn)行第1次鉆孔加工;
3.2)第2次鉆孔加工,第1次鉆孔加工完成后,按分次鉆孔文件中的鉆孔文件2,對高速背板進(jìn)行第2次鉆孔加工完成高速背板的通孔加工;
3.3)高速背板制作,按常規(guī)工藝流程進(jìn)行沉銅板電、外層線路制作、圖電錫工作,等待進(jìn)行背鉆加工;
第四步,背鉆加工處理,按第一步中的分次鉆孔文件和背鉆測試單元設(shè)定對高速背板進(jìn)行分次背鉆處理,所述背鉆加工處理包括如下步驟:
4.1)第1次鉆孔加工,高速背板壓合成形后,按分次鉆孔文件中的鉆孔文件1,對高速背板進(jìn)行第1次鉆孔加工;
4.2)第2次鉆孔加工,第1次鉆孔完成后,按分次鉆孔文件中的鉆孔文件2,對高速背板進(jìn)行第2次鉆孔加工完成高速背板的背鉆;
第五步,成型加工處理,按第一步中的分次成型文件對高速背板進(jìn)行成型加工處理,高速背板后工序處理完成后,對高速背板進(jìn)行成型加工處理,具體按分次成型文件中的成型文件1和成型文件2進(jìn)行成型處理,成型文件1和成型文件2走線設(shè)置重合區(qū)域,所述重合區(qū)域?qū)挾葹?mm,然后采用雙軸成型機(jī)進(jìn)行成型加工處理;
第六步,后工序處理,按常規(guī)線路板加工流程進(jìn)行電測、終檢后,進(jìn)行包裝出貨。
在第三步背鉆加工處理前,需按第一步中背鉆測試單元結(jié)合萬用表對背鉆品質(zhì)進(jìn)行檢測和確定,具體包括如下步驟:
1)在背鉆前,制作切片觀察記錄各層厚度,用于計算控深深度;
2)根據(jù)切片厚度對背鉆測試單元進(jìn)行加工,根據(jù)客戶設(shè)計和要求,使用萬用表測量背鉆測試單元鉆穿層、非鉆穿層的通斷情況,或者切片觀察背鉆測試單元背鉆品質(zhì),判定首件是否滿足要求;
3)若首件滿足品質(zhì)要求,進(jìn)行正常加工,如首件不滿足品質(zhì)要求,根據(jù)切片調(diào)整控深深度,再制作首件進(jìn)行如上步驟進(jìn)行確認(rèn)。
進(jìn)一步地,對高速背板進(jìn)行常規(guī)工序處理完成后,繼續(xù)對高速背板進(jìn)行后工序處理,具體按常規(guī)線路板加工流程進(jìn)行堿性蝕刻、自動光學(xué)、阻焊印刷、字符噴墨和化金制作。
以上所述,僅為本發(fā)明的較佳實施例而已,并非對本發(fā)明作任何形式上的限制;凡本行業(yè)的普通技術(shù)人員均可按說明書附圖所示和以上所述而順暢地實施本發(fā)明;但是,凡熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi),可利用以上所揭示的技術(shù)內(nèi)容而作出的些許更動、修飾與演變的等同變化,均為本發(fā)明的等效實施例;同時,凡依據(jù)本發(fā)明的實質(zhì)技術(shù)對以上實施例所作的任何等同變化的更動、修飾與演變等,均仍屬于本發(fā)明的技術(shù)方案的保護(hù)范圍之內(nèi)。