CN102548238A - 提高pcb板内埋电阻的电阻值精度的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种提高PCB板内埋电阻的电阻值精度的方法，包括如下步骤：步骤1：根据埋电阻在后续处理环节的电阻值变化率，对PCB板制成成品时埋电阻的期望电阻值进行预补偿得到埋电阻制作的目标电阻值，并根据目标电阻值确定埋电阻的长度与宽度；步骤2：对需要制作埋电阻的线路层进行去铜箔处理，在线路层预定位置制作相应大小用于容置埋电阻的方槽；步骤3：采用网版在所述方槽内丝印一层电阻油墨，对电阻油墨进行烘烤固化形成待修饰埋电阻；步骤4：采用电阻测试仪器及激光烧蚀机器对待修饰埋电阻进行在线动态修饰调整，直到获得具目标电阻值的埋电阻。本发明的提高PCB板内埋电阻的电阻值精度的方法，可以获得高精度电阻值的埋电阻。
Description
技术领域
本发明涉及线路板制作领域，尤其涉及一种提高PCB板内埋电阻的电阻值精度的方法。
背景技术
埋电阻在高速传输电路设计上具有如下优势：提高线路的阻抗匹配；缩短信号传输的路径，减少了寄生电感；消除了表面贴装或插件工艺中产生的感抗；减少信号串扰、噪声和电磁干扰。
现有PCB板内埋电阻通常采用平板夹层电阻材料(Ohmega-ply)加工，由于其电阻材料价格昂贵导致成品成本高，且受其方阻值局限(当前常用只有10Ω/◇，25Ω/◇，50Ω/◇，100Ω/◇，250Ω/◇五种)，因此能制作成品电阻值范围有限。为解决此不足，目前也出现了采用埋阻油墨(例如Asahi的TU-XX-08系列)加工，其电阻油墨的价格非常低廉，可制作阻值范围广(Asahi的TU-XX-08系列有15Ω/◇、50Ω/◇、100Ω/◇直至100MΩ/◇多个系列)。但是，受丝印工艺和设备限制，现有采用丝印制作的阻值精度都较差，难以满足对电阻值精度要求高的特殊应用要求。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种提高PCB板内埋电阻的电阻值精度的方法，可以获得高精度电阻值的埋电阻。
为实现上述目的，本发明提供一种提高PCB板内埋电阻的电阻值精度的方法，包括如下步骤：
步骤1：根据埋电阻在后续处理环节的电阻值变化率，对PCB板制成成品时埋电阻的期望电阻值进行预补偿得到埋电阻制作的目标电阻值，并根据目标电阻值确定埋电阻的长度与宽度；
步骤2：对需要制作埋电阻的线路层进行去铜箔处理，根据步骤1所确定的埋电阻的长度与宽度，在所述线路层预定位置制作相应大小用于容置埋电阻的方槽；
步骤3：采用网版在所述方槽内丝印一层电阻油墨，然后对电阻油墨进行烘烤固化形成待修饰埋电阻；
步骤4：采用电阻测试仪器及激光烧蚀机器对待修饰埋电阻进行在线动态修饰调整，所述激光烧蚀机器用于对待修饰埋电阻的图形进行动态修饰，所述电阻测试仪器用来实时测试处于修饰中的埋电阻的电阻值，并将测试结果反馈给激光烧蚀机器进行在线修饰的动态控制，直到获得具目标电阻值的埋电阻，所述电阻测试仪器可采用现有公知的能够对电阻进行实时测试的电阻测试仪器，激光烧蚀机器可采用现有公知的激光烧蚀机器。
所述步骤1中，埋电阻在后续处理环节的电阻值变化率包括埋电阻经层压后的阻值变化率及埋电阻经喷锡处理后的阻值变化率。
所述步骤1中，对埋电阻经层压后的阻值变化进行-1.6％的预补偿，对埋电阻经喷锡处理后的阻值变化进行+0.7％的预补偿。
所述步骤3中，丝印电阻油墨时，网版采用目数为325目、丝径为28μm、开口率为41％及过墨量为26.4cm3/cm2的网版。
所述步骤3中，丝印电阻油墨时，网版与线路层接触位置贴有胶带，并采用特定的丝印参数来控制电阻油墨层的厚度，所述丝印参数为：网版离线路层距离为2mm；刮刀硬度为75度；丝印气压为5kg/cm2；丝印速度为3m/min；丝印刀倾角为5度；丝印刀下压深度为8-10mm；丝印次数为一刀。
所述步骤3中，待丝印埋电阻存在多种阻值时，在丝印电阻油墨前，先按待丝印埋电阻的电阻值进行分组，然后按组进行丝印，每丝印完一组电阻油墨，对该组电阻油墨进行预烘以初步固化该组电阻油墨，再进行下一组电阻油墨丝印，待丝印完最后一组电阻油墨后，进行后烘，以使所有丝印的电阻油墨完全固化。
所述步骤3中，丝印电阻油墨时，网版***设有油墨盖，以使丝印的电阻油墨的边缘与周围铜箔之间的距离在10mil以上。
本发明的有益效果：本发明的提高PCB板内埋电阻的电阻值精度的方法，通过丝印方式制作埋电阻，可制作小尺寸的电阻，同时采用电阻测试仪器及激光烧蚀机器对待修饰埋电阻进行在线动态修饰调整，可获得高精度(±1％)电阻值的埋电阻，并针对埋电阻在后续PCB板加工过程中电阻值的变化率，在丝印电阻时进行相应补偿，可将成品PCB板内埋电阻的实际电阻值与期望电阻值的精度误差控制在±5％以内，另外，通过丝印与激光修饰来加工埋电阻，降低了丝印加工的难度，具备批量生产的稳定性和重现性，具备很好的商业化前景。
为更进一步阐述本发明为实现预定目的所采取的技术手段及功效，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，相信本发明的目的、特征与特点，应当可由此得到深入且具体的了解，然而附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。
附图说明
下面结合附图，通过对本发明的具体实施方式详细描述，将使本发明的技术方案及其他有益效果显而易见。
附图中，
图1为丝印电阻阻值计算的示意图；
图2为本发明提高PCB板内埋电阻的电阻值精度的方法的流程示意图。
具体实施方式
如图1所示，为丝印埋电阻的阻值计算的示意图。
埋电阻的计算公式为：R＝ρ×L/(W×H)。
对于规定厚度的方阻，埋电阻计算公式为：R＝R◇×L/W，公式中，R代表电阻值，R◇代表方阻值，L代表电阻长度，W代表电阻宽度。
方阻值：当电阻材料相同，电阻厚度相同时，单位面积的正方形区域，其阻值是相同的。
由定义可知，方阻值除与材料性能有关外，还与电阻厚度有关(例如：R◇＝1000Ω/方块/14μm，表示要求完全烘烤后方阻厚度为14±1um)；从上面的公式中可知，影响电阻值的因素有电阻长度L、电阻宽度W、电阻厚度H。
如图2所示，本发明提高PCB板内埋电阻的电阻值精度的方法，包括如下步骤：
步骤1：根据埋电阻在后续处理环节的电阻值变化率，对PCB板制成成品时埋电阻的期望电阻值进行预补偿得到埋电阻制作的目标电阻值，并根据目标电阻值确定埋电阻的长度与宽度；
步骤2：对需要制作埋电阻的线路层进行去铜箔处理，根据步骤1所确定的埋电阻的长度与宽度，在所述线路层预定位置制作相应大小用于容置埋电阻的方槽；
步骤3：采用网版在所述方槽内丝印一层电阻油墨，然后对电阻油墨进行烘烤固化形成待修饰埋电阻；
步骤4：采用电阻测试仪器及激光烧蚀机器对待修饰埋电阻进行在线动态修饰调整，所述激光烧蚀机器用于对待修饰埋电阻的图形进行动态修饰，所述电阻测试仪器用来实时测试处于修饰中的埋电阻的电阻值，并将测试结果反馈给激光烧蚀机器进行在线修饰的动态控制，直到获得具目标电阻值的埋电阻。
发明人通过进行大量研究发现，在制作完埋电阻的后续PCB板加工过程中，埋电阻经过层压后以及经过喷锡处理后，其电阻值均会发化，经过大量实验验证确认，埋电阻经过层压后电阻值的变化率为+0.8～2.2％，平均为+1.6％，而经过喷锡处理后电阻值的变化率为-0.7％，其中“+”表示电阻值增大，“-”则表示电阻值减小。因此，在所述步骤1中，埋电阻在后续处理环节的电阻值变化率包括埋电阻经层压后的阻值变化率及埋电阻经喷锡处理后的阻值变化率。为提高成品PCB板内埋电阻的电阻值精度，所述步骤1中，通过对埋电阻经层压后的阻值变化进行-1.6％的预补偿，对埋电阻经喷锡处理后的阻值变化进行+0.7％的预补偿，以减少电阻值变化对电阻值精度的影响。
所述步骤3中，丝印电阻油墨时，网版采用目数为325目、丝径为28μm、开口率为41％及过墨量为26.4cm3/cm2的网版。
所述步骤3中，丝印电阻油墨时，网版与线路层接触位置贴有胶带，并采用特定的丝印参数来控制电阻油墨层的厚度，所述丝印参数为：网版离线路层距离为2mm；刮刀硬度为75度；丝印气压为5kg/cm2；丝印速度为3m/min；丝印刀倾角为5度；丝印刀下压深度为8-10mm；丝印次数为一刀。通过对电阻油墨层厚度的控制，经烘板后，可获得精度在±20％以内的待修饰埋电阻。
所述步骤3中，待丝印埋电阻存在多种阻值时，在丝印电阻油墨前，先按待丝印埋电阻的电阻值进行分组，然后按组进行丝印，每丝印完一组电阻油墨，对该组电阻油墨进行预烘以初步固化该组电阻油墨，再进行下一组电阻油墨丝印，待丝印完最后一组电阻油墨后，进行后烘，以使所有丝印的电阻油墨完全固化。通过对待印埋电阻进行分组处理，可提高成品PCB板内埋电阻的电阻值精度。
所述步骤3中，丝印电阻油墨时，网版***设有油墨盖，以使丝印的电阻油墨的边缘与周围铜箔之间的距离在10mil以上，以防止电阻油墨流至铜箔区域，从而影响埋电阻的电阻值精度。
上述提高PCB板内埋电阻的电阻值精度的方法，通过丝印方式制作埋电阻，可制作小尺寸的电阻，同时采用电阻测试仪器及激光烧蚀机器对待修饰埋电阻进行在线动态修饰调整，可获得高精度(±1％)电阻值的埋电阻，并针对埋电阻在后续PCB板加工过程中电阻值的变化率，在丝印电阻时进行相应补偿，可将成品PCB板内埋电阻的实际电阻值与期望电阻值的精度误差控制在±5％以内，，另外，通过丝印与激光修饰来加工埋电阻，降低了丝印加工的难度，具备批量生产的稳定性和重现性，具备很好的商业化前景。
以上所述，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案和技术构思作出其他各种相应的改变和变形，而所有这些改变和变形都应属于本发明后附的权利要求的保护范围。
Claims (7)
1.一种提高PCB板内埋电阻的电阻值精度的方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1：根据埋电阻在后续处理环节的电阻值变化率，对PCB板制成成品时埋电阻的期望电阻值进行预补偿得到埋电阻制作的目标电阻值，并根据目标电阻值确定埋电阻的长度与宽度；
步骤2：对需要制作埋电阻的线路层进行去铜箔处理，根据步骤1所确定的埋电阻的长度与宽度，在所述线路层预定位置制作相应大小用于容置埋电阻的方槽；
步骤3：采用网版在所述方槽内丝印一层电阻油墨，然后对电阻油墨进行烘烤固化形成待修饰埋电阻；
步骤4：采用电阻测试仪器及激光烧蚀机器对待修饰埋电阻进行在线动态修饰调整，所述激光烧蚀机器用于对待修饰埋电阻的图形进行动态修饰，所述电阻测试仪器用来实时测试处于修饰中的埋电阻的电阻值，并将测试结果反馈给激光烧蚀机器进行在线修饰的动态控制，直到获得具目标电阻值的埋电阻。
2.如权利要求1所述的提高PCB板内埋电阻的电阻值精度的方法，其特征在于，所述步骤1中，埋电阻在后续处理环节的电阻值变化率包括埋电阻经层压后的阻值变化率及埋电阻经喷锡处理后的阻值变化率。
3.如权利要求2所述的提高PCB板内埋电阻的电阻值精度的方法，其特征在于，所述步骤1中，对埋电阻经层压后的阻值变化进行-1.6％的预补偿，对埋电阻经喷锡处理后的阻值变化进行+0.7％的预补偿。
4.如权利要求1所述的提高PCB板内埋电阻的电阻值精度的方法，其特征在于，所述步骤3中，丝印电阻油墨时，网版采用目数为325目、丝径为28μm、开口率为41％及过墨量为26.4cm3/cm2的网版。
5.如权利要求1或4所述的提高PCB板内埋电阻的电阻值精度的方法，其特征在于，所述步骤3中，丝印电阻油墨时，网版与线路层接触位置贴有胶带，并采用特定的丝印参数来控制电阻油墨层的厚度，所述丝印参数为：网版离线路层距离为2mm；刮刀硬度为75度；丝印气压为5kg/cm2；丝印速度为3m/min；丝印刀倾角为5度；丝印刀下压深度为8-10mm；丝印次数为一刀。
6.如权利要求1所述的提高PCB板内埋电阻的电阻值精度的方法，其特征在于，所述步骤3中，待丝印埋电阻存在多种阻值时，在丝印电阻油墨前，先按待丝印埋电阻的电阻值进行分组，然后按组进行丝印，每丝印完一组电阻油墨，对该组电阻油墨进行预烘以初步固化该组电阻油墨，再进行下一组电阻油墨丝印，待丝印完最后一组电阻油墨后，进行后烘，以使所有丝印的电阻油墨完全固化。
7.如权利要求1所述的提高PCB板内埋电阻的电阻值精度的方法，其特征在于，所述步骤3中，丝印电阻油墨时，网版***设有油墨盖，以使丝印的电阻油墨的边缘与周围铜箔之间的距离在10mil以上。
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