CN103298245A - 高频电路板的制作方法以及该方法制得的电路板 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种高频电路板的制作方法以及该方法制得的电路板。所述高频电路板的制作方法包括如下步骤：提供高频材料芯板，制作内层图形，在待形成的凹槽槽底的对应位置保留铜层；提供若干普通芯板及半固化片，在芯板上制作内层图形，将所述普通芯板及半固化片与高频材料芯板层压形成一主体板，高频材料芯板位于外层；将主体板进行控深铣凹槽，槽底的半固化片层与所述高频材料芯板铜层之间留有一定厚度；采用激光烧蚀除掉余留在铜层表面的半固化片层，露出铜层；将露出的铜层蚀刻去除，如此，制得高频电路板。本发明高频电路板的制作方法可以制作小尺寸的凹槽；并且可以避免凹槽底部高频材料介质损伤，保证槽底介质完整。

Description

高频电路板的制作方法以及该方法制得的电路板

技术领域

本发明涉及印制电路板技术，特别涉及具小尺寸非金属化凹槽的高频电路板的制作方法以及该方法制得的电路板。

背景技术

在高频电路板的制作中，通常设计非沉铜凹槽，在凹槽底部仅留高频材料介质层以减少信号损耗。目前在非沉铜凹槽工艺的制作中，通常使用埋垫片、控深铣等方法。然而随着信号频率越来越高，与之对应的凹槽尺寸越来越小，且对槽底高频材料介质层的完整性要求越来越高，不允许高频介质层有损伤。现有埋垫片法制作中由于受垫片尺寸加工能力的限制及层压压合排板时放入小垫片的操作限制，已不能实现小尺寸凹槽的制作，且使用传统埋垫片方法存在取出垫片时，工具容易划伤槽底，损伤凹槽底部高频材料芯板表面的问题，并且易于出现流胶的问题；另外，使用控深铣制作小尺寸凹槽，由于存在一定深度控制公差，因此槽底不能保证高频介质完整无损伤，不能实现该类高频小尺寸凹槽的制作。

发明内容

鉴于以上所述，本发明有必要提供一种利于凹槽底部的高频材料介质无损伤的高频电路板的制作方法。

一种高频电路板的制作方法，包括如下步骤：

1）提供高频材料芯板，若干普通芯板及半固化片，对高频材料芯板、普通芯板制作内层图形，棕化，并在高频材料芯板上预设位置保留铜层，该铜层的位置与制成后的高频电路板上的凹槽槽底的位置对应。

2）将所述普通芯板、半固化片与高频材料芯板层压形成一主体板。

上述内层图形制作：在待压合芯板的压合面上制作图案，如线路、焊盘等。通过芯板表面贴膜（感光膜）、曝光、显影、蚀刻工艺在待压合芯板的压合面上制作线路图形。芯板为环氧覆铜板，它由中间的绝缘介质层（一般为环氧树脂）、玻纤布和两面的铜箔压合制成。所述压合面指的是层压时芯板与半固化片相邻接触的那一面。压合后成为主体板的内层。

上述棕化过程是指：在芯板表面铜层棕色氧化处理，以除去芯板表面的油脂、灰尘等，增强芯板表面的结合力。即，对已制作线路图形的芯板表面铜层进行棕色氧化处理，以除去芯板表面的油脂、污物，同时在线路（铜）表面形成一层致密蜂窝微孔状（SEM扫描可见）结构的氧化层，提高压合过程中芯板与半固化片的结合力。

上述层压是指在高温高压下将普通芯板及半固化片与高频材料芯板层压形成一主体板。

3）将主体板进行控深铣凹槽，从非高频材料芯板的一面向高频材料芯板方向铣凹槽，控深凹槽深度至所述高频材料芯板与普通芯板之间的半固化片，槽底与所述高频材料芯板铜层之间留有一定厚度；半固化片留有的一定厚度为0.1mm至0.2mm。通过预留0.1mm至0.2mm，有利于在控深铣时不会损伤凹槽底部的高频材料介质且后续激光烧蚀时烧蚀干净。

4）采用激光烧蚀除掉凹槽槽底预留在铜层表面的半固化片层，露出铜层；此时凹槽槽壁形成一层很薄的炭化层。

5）将激光烧蚀后的主体板进行化学沉铜，和/或整板电镀，此时凹槽底部/侧壁镀上一层铜层；由于步骤4）中凹槽槽壁形成一层很薄的炭化层，在沉铜/整板电镀前进一步包括去钻污流程，可将凹槽槽壁的炭化层去除。

6）在主体板表面制作外层图形；可以使用半加成法或减成法制作，半加成法使用正片菲林，贴膜、曝光、显影后，凹槽位置被干膜封住，图形电镀时该区域不镀铜/锡，然后退膜，将用来封住凹槽的干膜被退掉，退膜焊后蚀刻。减成法使用负片菲林，贴膜、曝光、显影后，凹槽位置不被干膜封住，显影后直接蚀刻。两种不同的方法，一种是需要干膜封槽，图形电镀时该位置不镀铜/锡，而另一种方法凹槽位置干膜不封槽，也不需要图形电镀，直接蚀刻。

7）通过外层蚀刻将凹槽底部/侧壁露出的铜层蚀刻去除，同时，其他外层线路图形也蚀刻出来；如此，制得高频电路板。在外层蚀刻蚀流程中刻出外层线路，同时去除凹槽槽底和侧壁的铜层露出凹槽槽底高频材料介质。

进一步地，在步骤7）中铜层蚀刻去除后还包括阻焊与表面处理的步骤。

在步骤2）与3）之间，进一步包括在主体板上钻孔形成通孔的步骤。

在步骤7）中，在铜层蚀刻去除后进一步包括阻焊与表面处理的步骤。

此外，本发明提供一种所述高频电路板的制作方法制成的电路板。

所述高频电路板上具有最小尺寸达1mm╳1mm的非沉铜凹槽。

相较于现有技术，本发明高频电路板的制作方法突破传统工艺的基于垫片制作能力的尺寸限制，可以制作小尺寸的凹槽；并且可以避免凹槽底部高频材料介质损伤、或底部流胶缺陷的产生，保证槽底介质完整；此外，无需使用其它辅助物料（如垫片），能减少废弃物处理。

附图说明

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，描述中的附图仅仅是对应于本发明的具体实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，在需要的时候还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明高频电路板的制作方法的流程示意图。

图2为本发明较佳实施例中提供的高频材料芯板的截面示意图；

图3为本发明较佳实施例中提供的普通芯板的截面示意图；

图4为本发明较佳实施例中提供的半固化片的截面示意图；

图5为高频材料芯板内层干膜后的截面示意图；

图6为层叠在中间的普通芯板内层干膜后的截面示意图；

图7为层叠在外层的普通芯板内层干膜后的截面示意图；

图8为普通芯板、半固化片与高频材料芯板压合后形成主体板的截面示意图；

图9为图8所示主体板钻孔后的截面示意图；

图10为图9所示主体板控深铣凹槽后的截面示意图；

图11为图10所示主体板激光烧蚀后的截面示意图；

图12为图11所示主体板沉铜/板面电镀后的截面示意图；

图13为图12所示主体板外层干膜后的截面示意图；

图14为图13所示主体板图形电镀后的截面示意图；

图15为图14所示主体板外层蚀刻后的截面示意图。

具体实施方式

为了详细阐述本发明为达成预定技术目的而采取的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的部分实施例，而不是全部的实施例，并且，在不付出创造性劳动的前提下，本发明的实施例中的技术手段或技术特征可以替换，下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

请参阅图15，本发明较佳实施例所示的高频电路板，包括高频材料芯板10及压合在高频材料芯板10上的若干板层200。所述高频材料芯板10两面是铜箔层，中间是高频材料介质。若干板层200开设有通槽21，并且贯通与板层200邻接的铜箔层，使得高频材料芯板内的高频材料介质外露。若干板层200包括普通芯板及半固化片。所述半固化片设置在芯板间，增强芯板与高频材料芯间的结合力。高频材料芯板10表面的铜箔层通过半固化片与普通芯板连接。

请结合参阅图1至图15，本发明高频电路板的制作过程如下：

1）提供高频材料芯板10（如图2所示）、普通芯板20（如图3所示）以及半固化片30（如图4所示）。请参阅图5，将高频材料芯板10内层干膜：即在高频材料芯板10表面制作内层图形，并在高频材料芯板10表面上预设位置保留铜层12。该铜层12位置与制成后的高频电路板上的凹槽槽底的位置对应；请参阅图6、图7，将普通芯板20内层干膜：即在普通芯板20上制作内层图形。所述内层图形即在高频电路板制作后形成在板层间非外露的图形，图形的制作可通过贴膜、曝光、显影、蚀刻工艺在板表面制作。所述高频材料芯板10可为一张或多张芯板。提供的普通芯板20与半固化片30可为一张或多张。

2）请参阅图8，将若干普通芯板20与半固化片30层叠地设置在高频材料芯板10上层压形成一主体板40，高频材料芯板10位于外层，所述高频材料芯板10表面上保留的铜层12上贴附半固化片30。

3）请参阅图9，在主体板40上钻孔形成通孔42；

4）请参阅图10，将主体板40进行控深铣凹槽44，从普通芯板20的一面向高频材料芯板10方向铣凹槽44，控深凹槽44深度至所述高频材料芯板10与普通芯板20之间的半固化片30，槽底与所述高频材料芯板10的铜层12之间半固化片30留有一定厚度的待烧蚀层46；待烧蚀层46厚度为0.1mm至0.2mm。

5）请参阅图11，采用激光烧蚀除掉在控深铣后余留在铜层12表面的留有一定厚度的半固化片层，凹槽44底部露出铜层12；即通过激光烧蚀除掉所述待烧蚀层46。

6）请参阅图12，将钻孔后的主体板40进行化学沉铜，然后整板电镀；由于在激光烧蚀时在凹槽44的槽壁会形成一层很薄的炭化层，因此在化学沉铜前去钻污，去除激光烧蚀后凹槽44侧壁炭化层，通过化学沉铜在主体板40的通孔42内壁上形成内镀层41，通过整板电镀在主体板40的外表面形成外镀层43。

7）在主体板40表面进行外层干膜；在主体板表面制作外层图形时，使用半加成法或减成法制作。本实施例中采用半加成法，如图13所示为半加成法，通过贴膜、曝光、显影、蚀刻工艺在主体板40表面制作线路图形。请参阅图13与图14，制作外层图形时，贴耐电镀抗蚀干膜45，使用干膜45封住凹槽44，进行图形电镀；退膜。

8）请参阅图15，将激光烧蚀后在凹槽44底部露出的铜层12以及凹槽的侧壁的铜层蚀刻去除，凹槽44底部露出高频材料介质区域。如此，制得高频电路板。进一步地，在铜层12蚀刻后，对主体板40阻焊与表面处理。相应地，所述凹槽44的底部经激光烧蚀除掉余留在铜层12表面的半固化片层，以及铜层12蚀刻后，则对应形成所述的通槽21。

上述高频电路板的制作方法适用于多层芯板中设计的L2m层到L2n层(m>n≥1)非沉铜凹槽制作，槽底的介质可确保完整无损伤。可以理解，所述步骤3）根据需要来选择钻孔。

综上，本发明高频电路板的制作方法通过结合菲林设计、层压、控深铣、激光烧蚀、蚀刻的方法制作非沉铜凹槽。通过在凹槽底部保留铜层，可保护高频材料芯板中的高频介质；通过控深铣留厚处理保证凹槽底部高频材料芯板完全不受破坏；通过采用激光烧蚀的方法去除阶梯槽底部留厚树脂，不会出现流胶的问题；通过采用蚀刻方法，蚀刻去凹槽底铜层，可露出完整高频介质。相较于传统采用垫片的工艺，本发明高频电路板的制作方法可以突破传统工艺的基于垫片制作能力的尺寸限制，可制作最小尺寸为1mm╳1mm的非沉铜凹槽；并且可以避免阶梯槽底部介质损伤、底部流胶缺陷的产生，保证槽底介质完整；此外，无需使用其它辅助物料（如垫片），能减少废弃物处理。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质，在本发明的精神和原则之内，对以上实施例所作的任何简单的修改、等同替换与改进等，均仍属于本发明技术方案的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高频电路板的制作方法，包括如下步骤：

1）提供高频材料芯板、普通芯板以及半固化片，高频材料芯板上进行内层图形制作，并在预设位置保留铜层，该铜层的位置与制成后的高频电路板上的凹槽槽底的位置对应；

2）将所述普通芯板、半固化片与高频材料芯板层压形成一主体板；

3）将主体板进行控深铣凹槽，控深铣凹槽深度至与所述高频材料芯板邻接的半固化片上，使槽底与所述高频材料芯板上的铜层之间的半固化片预留一定厚度；

4）采用激光烧蚀除掉凹槽槽底预留在铜层表面的半固化片层，露出铜层；

5）将激光烧蚀后的主体板进行化学沉铜、和/或整板电镀，在凹槽底部/侧壁也镀上一层铜层；

6）在主体板表面制作外层图形；

7)将凹槽底部/侧壁露出的铜层蚀刻去除，凹槽底部露出高频材料介质；如此，制得高频电路板。

2.根据权利要求1所述的高频电路板的制作方法，其特征在于：在步骤3）中，半固化片层预留的厚度为0.1mm至0.2mm。

3.根据权利要求1所述的高频电路板的制作方法，其特征在于：在步骤1）中，所述高频材料芯板内层图形制作并保留铜层，通过贴膜、曝光、显影、蚀刻的方式实现。

4.根据权利要求1所述的高频电路板的制作方法，其特征在于：步骤1）中，进一步包括在普通芯板上制作内层图形，其中用于层压夹持在中间的普通芯板在两表面制作内层图形，层压设置在外层的普通芯板仅在待结合的表面制作内层图形。

5.根据权利要求1所述的高频电路板的制作方法，其特征在于：在步骤2）与步骤3）之间，进一步包括在主体板上钻孔形成通孔的步骤。

6.根据权利要求1所述的高频电路板的制作方法，其特征在于：在步骤4）中将在凹槽槽壁形成一层炭化层；在步骤5）进行化学沉铜前进一步包括将凹槽槽壁的炭化层去除的步骤。

7.根据权利要求1所述的高频电路板的制作方法，其特征在于：在步骤2）中，半固化片设置在普通芯板与高频材料芯板之间，以及设置在普通芯板与普通芯板之间。

8.根据权利要求1所述的高频电路板的制作方法，其特征在于：在步骤7）中，在铜层蚀刻去除后进一步包括阻焊与表面处理的步骤。

9.根据权利要求1所述的高频电路板的制作方法，其特征在于：在步骤6）中在主体板表面制作外层图形时，使用半加成法或减成法制作。

10.一种高频电路板，其特征在于：由权利要求1至9中任一项所述的高频电路板的制作方法制作形成，所述高频电路板上具有最小尺寸达1mm╳1mm的非沉铜凹槽。

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