專利名稱:不對稱pcb電路板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及電路板的制作,特別是指一種不對稱PCB(Printed Circuit Board,印刷電路板)的制作方法。
背景技術(shù):
PCB的多層板是一種高密度布線的多層線路板。制作PCB板的時候,為了滿足布線要求,需將指定線路層之間相互導(dǎo)通并同時不與未指定線路連通,此時需要設(shè)計一定數(shù)量的孔。根據(jù)導(dǎo)通的線路層的不同,PCB板上所開設(shè)的孔分為三類將外層線路與指定內(nèi)層線路連接的孔稱為盲孔;將指定的不同內(nèi)層線路連接的 孔稱為埋孔;將所有線路層連接的孔稱為通孔;其中,為了增加布線密度、提高精度,應(yīng)盡量減少通孔的數(shù)量。通過合理地設(shè)計盲埋孔,可以有效的降低PCB板材的厚度與體積,同時也能大大增加PCB板材布線的密度并減少通孔的形成數(shù)量。由于用戶使用PCB板時對板厚、阻抗、布線精度有較高的要求,制造時不能對PCB板的結(jié)構(gòu)進行調(diào)整,從而盲埋孔在上、下層線路板結(jié)構(gòu)中呈現(xiàn)不對稱的分布,PCB板結(jié)構(gòu)不對稱所導(dǎo)致的直接影響就是翹板。翹板會使板面裝貼(SMT)電子元件安裝無法進行,或?qū)е码娮釉?包含集成塊)與印制電路板焊點接觸不良。翹板所導(dǎo)致的不良影響還包括,在電子元件安裝后切腳時有些腳切不到或會切到基板;波峰焊時基板有些部位焊盤接觸不到、焊錫面而焊不上錫等。
發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此,本發(fā)明的目的在于提出一種不對稱PCB電路板的制作方法。該方法能夠避免不對稱的PCB板在制作過程中產(chǎn)生的翹板問題?;谏鲜瞿康谋景l(fā)明提供的不對稱PCB電路板的制作方法,包括不對稱帶孔PCB電路板的制作方法,其特征在于,步驟如下根據(jù)PCB板內(nèi)層各層中孔的類型將PCB板內(nèi)層分類成盲孔層和非盲孔層;分別對所述盲孔層和非盲孔層進行層壓形成相應(yīng)的盲孔層整體和非盲孔層整體;將所述盲孔層整體和非盲孔層整體一起層壓。可選的,將所述盲孔層和非盲孔層進行層壓過程中,包括如下步驟分別層壓屬于盲孔層、非盲孔層的內(nèi)層形成盲孔層整體、非盲孔層整體;對盲孔層整體、非盲孔層整體上的電路、孔進行進一步加工,接總體??蛇x的,在層壓屬于盲孔層形成盲孔層整體的過程中,鉆盲孔靶孔以確定盲孔的位置;對盲孔層整體上的電路、孔進行進一步加工時,按照所述靶孔確定的位置鉆出盲孔??蛇x的,在層壓屬于非盲孔層的內(nèi)層形成非盲孔層整體的過程中,鉆通孔靶孔以確定通孔的位置??蛇x的,將所述盲孔層整體和非盲孔層整體調(diào)成相同的厚度一起層壓后進一步包括鉆出通孔??蛇x的,選擇、調(diào)整成相同板厚的芯板設(shè)計所述盲孔層和非盲孔層。
從上面所述可以看出,本發(fā)明提供的不對稱PCB電路板的制作方法,解決了對PCB板有板厚及阻抗要求、不能調(diào)整PCB結(jié)構(gòu)、含有一組盲孔以上造成結(jié)構(gòu)不對稱的板件的翹板問題。同時,本發(fā)明所提供的不對稱PCB電路板還能夠提高板件的合格率,可以控制產(chǎn)品的質(zhì)量使得孔銅、鉆孔質(zhì)量和板翹程度等達到客戶的要求,從而板件的制作成本、交貨期和板件質(zhì)量都能夠控制在客戶要求的范圍內(nèi)。
圖I為本發(fā)明實施例的不對稱PCB電路板結(jié)構(gòu)示意圖;圖2為本發(fā)明實施例的不對稱PCB電路板的制作方法流程圖示意圖;圖3為本發(fā)明實施例的子步驟第一可選實施例的示意圖;圖4為本發(fā)明實施例的子步驟第二可選實施例的示意圖;圖5為本發(fā)明實施例的子步驟第三可選實施例的示意圖;圖6為本發(fā)明實施例層壓盲孔層的流程示意圖。
具體實施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明白,以下結(jié)合具體實施例,并參照附圖,對本發(fā)明進一步詳細說明。PCB板的內(nèi)層包括銅箔層和設(shè)置于銅箔層之間、用于絕緣的芯板;芯板可以采用FR-4 (環(huán)氧玻璃布層壓板)等材料制作。一般而言,由于盲埋孔、通孔的存在,PCB板的內(nèi)層是上下不對稱的。由于PCB板不對稱結(jié)構(gòu)引起的板翹產(chǎn)生的主要原因為,不同結(jié)構(gòu)的材料的熱膨脹系數(shù)熱應(yīng)力不同,為解決這一問題,本發(fā)明將PCB板內(nèi)層的不同層次分開加工。在對PCB板結(jié)構(gòu)進行工程設(shè)計時,將PCB板內(nèi)層設(shè)計分類成不同的層次;在按照設(shè)計的板件制作PCB板時,將PCB板內(nèi)層的不同的層次分別進行加工形成相應(yīng)的的層次整體;接著,將所述不同的層次整體放在一起加工層壓形成成品PCB板,以達到最后一次層壓時各整體結(jié)構(gòu)對稱的要求。每次層壓時,由于PCB板的內(nèi)層芯板各個方向受力一致,板件能夠很好的保持平整而不生產(chǎn)翹曲,避免板件因為內(nèi)層各層結(jié)構(gòu)不同而導(dǎo)致層壓后出現(xiàn)板翹。本發(fā)明提供的制作方法可以適用于不同層數(shù)的PCB板。以下以6層板為例,對本發(fā)明的實施方式進行說明。圖I為本發(fā)明實施例的不對稱PCB電路板結(jié)構(gòu)示意圖。作為一個實施例,采用六層PCB板為例對本發(fā)明的不對稱PCB電路板的制作方法進行說明,芯板包括PP (聚丙烯Polypropylene)和FR-4。本實施例中的不對稱PCB電路板包括兩層FR-4和三層PP,其中每層FR-4和每層PP的兩面都設(shè)有銅箔層,設(shè)圖I中的上、下方向為上下方向,則本實施例中的PCB板從上到下的層次依次為銅箔、FR-4、銅箔、PP、銅箔、PP、銅箔、FR-4、銅箔、PPJIf箔;從上到下的前三層銅箔上設(shè)置有盲孔,后三層銅箔上沒有盲孔。其中PP和FR-4為絕緣芯板,起到絕緣作用。從而,前三層銅箔及其之間設(shè)置的相應(yīng)絕緣芯板屬于盲孔層,后三層銅箔及其直接按設(shè)置的相應(yīng)絕緣芯板屬于非盲孔層。圖2為本發(fā)明實施例不對稱PCB電路板的制作方法流程圖示意圖。包括如下步驟。準備步驟20 :結(jié)構(gòu)設(shè)計設(shè)計PCB板內(nèi)層各層所含的孔的類型,將PCB板內(nèi)層分層,本實施例中分成盲孔層和非盲孔層。在其它實施例中,可以采用其它分類,例如,分成盲孔層和埋孔層;或,分成盲孔層、埋孔層、非盲埋孔層;或,分成埋孔層和非埋孔層。本實施例中,將PCB板設(shè)計成盲孔層和非盲孔層的層數(shù)相同板厚的板,且盲孔層和非盲孔層選擇相同板厚的芯板,所有的PP層厚度相同;所有的FR-4層的厚度相同。所述盲孔層包括帶有盲孔的內(nèi)層銅箔及其之間相應(yīng)的絕緣芯板,即,包括圖I中從上到下的前三層銅箔和銅箔層之間的絕緣芯板。所述非盲孔層包括沒有盲孔的內(nèi)層銅箔及其之間的絕緣芯板,即,包括如圖I中從上到下所示的后三層銅箔及銅箔之間相應(yīng)的絕緣芯板。通過本步驟,設(shè)計出所述PCB內(nèi)層的盲孔層電路和非盲孔層電路。在某些情況下,可以將PCB板設(shè)計成盲孔層、埋孔層和非盲埋孔層。步驟21 :按分層加工,即按照上述準備步驟20中設(shè)計的結(jié)構(gòu)和分層進行加工。本實施例中,將屬于盲孔層的PCB板內(nèi)層和屬于非盲孔層的PCB板內(nèi)層分別進行層壓,形成PCB板內(nèi)層的盲孔層整體和非盲孔層整體。S卩,層 壓如圖I中從上到下所示的前三層銅箔及其之間相應(yīng)的絕緣芯板形成盲孔層整體,層壓圖I中從上到下所示的后三層銅箔及其之間相應(yīng)的絕緣芯板形成非盲孔層整體。這里,層次整體即包括盲孔層整體和非盲孔整體。所述盲孔層整體包括了步驟20中設(shè)計的盲孔層,非盲孔層整體包括了步驟20中設(shè)計的非盲孔層。步驟22 :整體加工,即將PCB板內(nèi)層所有層次一起層壓,同時進一步加工電路等,形成成品PCB板。在本實施例中,將盲孔層整體、非盲孔層整體中間間隔一層PP,并層壓形成成品PCB板。由于層壓時所述盲孔層整體和非盲孔層整體的結(jié)構(gòu)一致,層壓時PCB板的內(nèi)層受力一致,層壓后無板翹。在執(zhí)行圖2中所示步驟21時,可以將盲孔層和非盲孔層同時層壓,也可以按照任意順序依次盲孔層和非盲孔層。如果設(shè)計的時候,盲孔層和非盲孔層的層數(shù)相差很大,例如,盲孔層僅僅需要兩層,而非盲孔層需要六層,則也能采用與上述步驟類似的方法,把PCB板內(nèi)層層壓成厚度相同的層次整體,即層壓成一個盲孔層整體,三個非盲孔層整體,然后將所有的層次整體一起層壓。圖3所示的子步驟第一可選實施例的示意圖,步驟21包括了如下子步驟。子步驟31 :層壓盲孔層,即將屬于所述盲孔層的PCB板內(nèi)層進行加工形成盲孔層整體。子步驟32 :層壓非盲孔層,即將屬于所述非盲孔層的PCB板內(nèi)層進行加工形成非盲孔層整體。子步驟31、子步驟32的具體操作方式可以根據(jù)生產(chǎn)的需要來進行調(diào)整,例如,本實施例中步驟31可采用如圖6工序步驟步驟61 :層壓,按照準備步驟20對PCB板內(nèi)層的分類,將屬于盲孔層的PCB板內(nèi)層放在一起層壓,或?qū)儆诜敲た讓拥腜CB板內(nèi)層放在一起層壓。本實施例中將屬于盲孔層的PCB內(nèi)層進行層壓,形成盲孔層整體,在盲孔層上鉆出用于定位盲孔的盲孔靶孔。具體為=PCB板內(nèi)層的盲孔層芯板下料,對所述盲孔層進行曝光,在曝光后的所述盲孔層按照圖2中步驟20的設(shè)計進行蝕刻形成盲孔層電路,對所述盲孔層的蝕刻電路進行自動光學(xué)檢測,在所述盲孔層鉆盲孔靶孔以確定盲孔的孔心位置,黑/棕化,將所述盲孔層進行層壓形成一個待加工的盲孔層整體。步驟62:進一步加工。對所述待加工的盲孔層整體進一步加工,加工電路、鉆盲孔并接總卡。將所述盲孔層整體的邊框進行銑加工,去黑/棕化將外層表面需要做線路之間形成的棕黑化膜需要去除,按照步驟61中鉆出的盲孔靶孔位置鉆出盲孔,在所述盲孔層整體上進行單面沉銅加厚,堵孔,對電路進行打磨,在所述盲孔層整體上進行雙面沉銅加厚,將所述盲孔層整體上加厚的沉銅外層使用菲林進行選擇性曝光以形成所需要的線路圖形,對所述盲孔層整體上加厚的沉銅外層進行檢驗,蝕刻去膜使得保護線路銅面的菲林去掉,對外層所述盲孔層整體上加厚的沉銅進行自動光學(xué)檢測,將所述盲孔層整體接總卡。本實施例中步驟32具體為PCB板內(nèi)層的非盲孔層芯板下料,將非盲孔層進行曝光,在所述非盲孔層進行蝕刻形成非盲孔層電路,對所述非盲孔層電路進行自動光學(xué)檢測,在所述非盲孔層鉆靶孔以確定非盲孔層整體層壓時的鉚釘孔的孔心位置,黑/棕化,將所述非盲孔層進層壓形成所述非盲孔層整體,將所述非盲孔層整體的邊框進行銑加工,去黑/棕化,對所述非盲孔層電路進行自動光學(xué)檢測,將所述非盲孔層整體接總卡。在其它實施例中,圖2中所示的步驟21可以包括其它子步驟。如圖4所述的子步驟第二可選實施例的示意圖。步驟21包括了如下同步執(zhí)行的子步驟。子步驟41 :層壓非盲孔層,即將屬于非盲孔層的PCB板內(nèi)層進行加工形成非盲孔層整體。子步驟42 :層壓盲孔層,S卩將屬于盲孔層的PCB板內(nèi)層進行加工形成盲孔層整體。再如,圖5所示的子步驟第三可選實施例的示意圖。步驟21包括了同步執(zhí)行的如下子步驟。子步驟51 :層壓盲孔層,即將屬于盲孔層的PCB內(nèi)層進行加工形成盲孔層整體。子步驟52 :層壓非盲孔層,即將屬于非盲孔層的PCB內(nèi)層進行加工形成非盲孔層整體。步驟22中所包含的具體工序步驟在不同的實施例中可以不同。在本實施例中,步驟22包含下述工序。在盲孔層整體上鉆出盲孔層整體層壓的鉚釘孔,黑化使銅面形成保護性的黑化皮膜同時綜化使銅面產(chǎn)生合適的表面粗糙度,將所述盲孔層整體和非盲孔層整體一起層壓形成PCB板整體,將所述PCB板整體的邊框進行銑加工,去黑/棕化,按照在非盲孔層整體上鉆出的通孔靶孔和在盲孔層整體上鉆出的通孔靶孔的位置分別鉆出通孔,對所述PCB板整體進行沉銅加厚,對所述PCB板整體上加厚的沉銅外層進行曝光,對PCB板上曝光后的沉銅外層進行檢驗,鍍銅錫,對PCB板整體進行去膜蝕刻,對去膜蝕刻后的PCB板進行外蝕檢驗,采用絲印的方式在電路上阻焊,將阻焊好的芯板置于高溫爐中烘烤進行曝光阻焊,阻焊檢驗,阻焊后固化,根據(jù)實際需要在所述阻焊的焊接區(qū)域進行噴漆、沉金等表面處理,絲印固化油墨字符以方便后續(xù)插件時使用,對PCB板整體的外形進行加工,二鉆(控深鉆孔加工處定位孔及螺絲孔)形成成品PCB板,對成品PCB板進行測試,對成品PCB板進行成品檢驗,將成品PCB板包裝入庫。上述僅僅是本實施例中對盲孔層整體和非盲孔層整體一起層壓時采用的具體步驟。在其它實施例中,也可根據(jù)生產(chǎn)需要采用其它的步驟。此外,在其它實施例中,對PCB板進行結(jié)構(gòu)設(shè)計的時候,可以根據(jù)具體設(shè)計需要的不同對PCB板的內(nèi)層采取不同的分類方式。其它的分類方式也適用于上述加工方式。同時,上述方法也適用于4層、8層等其它層數(shù)的PCB板。
例如,可以將PCB板內(nèi)層分為盲孔層、埋孔層和非盲埋孔層。在分類層壓的時候,可以對盲孔層、埋孔層和非盲埋孔層按照任意排列、組合順序進行層壓,也可以同時對盲孔層、埋孔層和非盲埋孔層進行層壓。或者,可以將PCB板內(nèi)層分為盲孔層和埋孔層。在分類層壓的時候,可以先層壓盲孔層,再層壓埋孔層;或先層壓埋孔層,再層壓盲孔層;或盲孔層和埋孔層同時層壓?;蛘?,可以將PCB板內(nèi)層分為埋孔層和非埋孔層。在分類層壓的時候,可以先層壓埋孔層,再層壓非埋孔層;或先層壓非埋孔層,再層壓埋孔層,或埋孔層和非埋孔層同時層壓?;蛘?,如果需要將PCB板內(nèi)層的盲孔層和非盲孔層設(shè)計成不同的層數(shù),則可以優(yōu)先將非盲孔層的層數(shù)設(shè)計成盲孔層的層數(shù)的倍數(shù)。例如,在結(jié)構(gòu)設(shè)計時,將非盲孔層設(shè)計成盲孔層的兩倍,這樣PCB板的內(nèi)層的層次包括盲孔層、第一非盲孔層、第二非盲孔層,再將
盲孔層、第一非盲孔層、第二非盲孔層按照任意排列組合順序進行層壓。同樣的,可以將盲孔層的層數(shù)設(shè)計成非盲孔層的層數(shù)的倍數(shù)。類似的,這種結(jié)構(gòu)設(shè)計在PCB板內(nèi)層包括盲孔層、埋孔層和非盲埋孔層,或盲孔層、埋孔層,或埋孔層和非埋孔層時,也可以采用上述層數(shù)不同的設(shè)計方式。或者,可以將PCB板內(nèi)層分為第一層次、第二層次、第三層次……具有相同種類孔的PCB內(nèi)層屬于同一層次。再對屬于同一層次的PCB內(nèi)層采用層壓后鉆孔的方式進行加工。從上面所述可以看出,本發(fā)明采用將PCB板內(nèi)層進行分類層壓的方法,針對內(nèi)層不對稱的PCB板,層壓時不會因為PCB板內(nèi)層各層結(jié)構(gòu)不同而導(dǎo)致受力不同進而致使成品PCB板出現(xiàn)翹板。解決了對PCB板有板厚及阻抗要求、不能調(diào)整PCB結(jié)構(gòu)、含有一組盲孔以上造成結(jié)構(gòu)不對稱的板件的翹板問題。同時,本發(fā)明所提供的不對稱PCB電路板還能夠提高板件的合格率,可以控制產(chǎn)品的質(zhì)量使得孔銅、鉆孔質(zhì)量和板翹程度等達到客戶的要求,從而板件的制作成本、交貨期和板件質(zhì)量都能夠控制在客戶要求的范圍內(nèi)。所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解以上所述僅為本發(fā)明的具體實施例而已,并不用于限制本發(fā)明,凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi),所做的任何修改、等同替換、改進等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種不對稱PCB電路板的制作方法,包括不對稱帶孔PCB電路板的制作方法,其特征在于,步驟如下 根據(jù)PCB板內(nèi)層各層中孔的類型將PCB板內(nèi)層分類成盲孔層和非盲孔層; 分別對所述盲孔層和非盲孔層進行層壓形成相應(yīng)的盲孔層整體和非盲孔層整體; 將所述盲孔層整體和非盲孔層整體一起層壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的不對稱PCB電路板的制作方法,其特征在于,其特征在于,將所述盲孔層和非盲孔層進行層壓過程中,包括如下步驟 分別層壓屬于盲孔層、非盲孔層的內(nèi)層形成盲孔層整體、非盲孔層整體; 對盲孔層整體、非盲孔層整體上的電路、孔進行進ー步加工,接總體。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的不對稱PCB電路板的制作方法,其特征在于,在層壓屬于盲孔層形成盲孔層整體的過程中,鉆盲孔靶孔以確定盲孔的位置;對盲孔層整體上的電路、孔進行進ー步加工時,按照所述靶孔確定的位置鉆出盲孔。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的不對稱PCB電路板的制作方法,其特征在于,在層壓屬于非盲孔層的內(nèi)層形成非盲孔層整體的過程中,鉆通孔靶孔以確定通孔的位置。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的不對稱PCB電路板的制作方法,其特征在干,將所述盲孔層整體和非盲孔層整體一起層壓后進ー步包括鉆出通孔。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任意一項所述的不對稱PCB電路板的制作方法,其特征在于,選擇相同板厚的芯板設(shè)計所述盲孔層和非盲孔層。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種不對稱PCB電路板的制作方法,包括不對稱帶孔PCB電路板的制作方法,其特征在于,步驟如下根據(jù)PCB板內(nèi)層各層中孔的類型將PCB板內(nèi)層分類成盲孔層和非盲孔層;分別對所述盲孔層和非盲孔層進行層壓形成相應(yīng)的盲孔層整體和非盲孔層整體;將形成的盲孔層整體和非盲孔層整體一起層壓。
文檔編號H05K3/46GK102858098SQ201210296679
公開日2013年1月2日 申請日期2012年8月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月20日
發(fā)明者黃孟良, 劉立 申請人:長沙牧泰萊電路技術(shù)有限公司