CN105246275A - 一种多层微波印制电路板盲槽加工方法及其所使用的垫片 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电路板加工技术领域，本发明公开了一种多层微波印制电路板盲槽加工方法，其具体包括：步骤一、在芯板和粘接层相应位置加工出盲槽所需要的通槽，并利用激光加工出填充该通槽的垫片，所述垫片的平面尺寸与通槽的尺寸相同，厚度大于芯板和粘接层通槽深度之和，所述垫片包括上部的基材和底部的包覆体，所述基材的材料为聚四氟乙烯、环氧树脂、聚对苯二甲酸乙二酯或者聚酰亚胺，所述包覆体为铜箔。步骤二、将开好通槽的芯板和粘接层依次叠板，形成盲槽结构，并将垫片置于所述盲槽内，使所述垫片和盲槽底部接触。步骤三、在高温高压下进行层压，然后取出垫片。垫片的底部具有铜箔，使得垫片具有一定强度，方便操作且便于后续垫片的取出。

Description

一种多层微波印制电路板盲槽加工方法及其所使用的垫片

技术领域

本发明涉及电路板加工技术领域，具体是一种多层微波印制电路板盲槽加工方法及其所使用的垫片，加工出的盲槽尺寸小，精度高，且胶流量小操作方便。

背景技术

多层微波印制电路板的盲槽是指在印制板上的局部区域，通过层压、铣切等方式形成的具有高度不一的区域（凹槽或台阶）。盲槽在多层微波印制板的主要作用有以下几点：一是实现内部各层电信号输入与输出；二是作为粘贴和贴装芯片、电容、电阻等元器件的空腔和载体；三是作为微波组件互连的通道，通过金丝、金带等方式进行级联。随着电子装备向着小型化方向发展，盲槽的结构也向着薄型、高尺寸精度、阶梯型复杂盲槽方向发展，对盲槽加工制造技术也提出更高的挑战。

目前业界对于主要采用以下三种方式进行盲槽的制作：其一是采用机械控深铣切方式，这种方式仅适合深度较大盲槽的加工，当盲槽深度小于0.2mm以下时，由于设备的控深精度限制，极有可能造成有些区域没有铣到而有些区域已经将盲槽底部金属破坏掉的风险；其二是采用上层板铣出通槽后再层压的方式制作，这种方式仅适合结构简单的两层板结构，且容易出现盲槽凹陷、槽边溢胶、盲槽边缘毛刺严重等问题，且槽壁在后期制作过程中会化学沉积上铜，无法满足非金属化要求；第三种方法是用垫片填充压合的方式制作，这种方式采用的也较多，但对于盲槽尺寸小、深度小、盲槽尺寸精度要求高、以及阶梯型盲槽等需求，存在小尺寸垫片制作困难、精度不高、不易操作等实际制造困难。特别是对于工作频段在微波甚至毫米波段的微波印制板，盲槽的尺寸加工精度和某些特殊的盲槽结构常常对性能起到至关重要的影响。针对这些特殊结构的盲槽，现有技术还没有很好的解决方案。

中国专利CN103079346A公开了一种具有盲槽结构的印制板加工方法，利用第一层基板底面粘合胶层，统一镂空铣切方式开通槽，然后和第二层基板层压的方式制作盲槽，这种方式仅适合结构简单的两层板制作，且层压过程中不容易控制胶流量。中国专利CN203661421U公开了一种具有小尺寸薄型盲槽的线路板的加工方法，采用激光对薄的上层板进行开盖进行盲槽的制作，但由于其层压过程中粘接膜区域没有垫片填充，虽然在底部基材盲槽周围布有阻胶区域，结果仍会造成盲槽内部约0.2mm的流胶。而且，在盲槽周围进行阻胶槽设计，以及0.2mm的流胶量，对于应用条件特殊的微波板来说，是不可接受的。中国专利CN102843852A公开了一种盲槽型高频多层板的制作方法，采用数控铣切方式进行垫片的制作，垫片填充时采用包覆离心膜的方式进行以便层压后的脱模。采用数控铣切方式制作的盲槽，其最小尺寸一般大于2mm×2mm，限制了盲槽的最小尺寸，且离心膜的使用，势必造成层压后电路片盲槽周围表面出现皱褶，对微波传输性能带来不利影响。中国专利CN104254206A公开了一种具有台阶槽印制电路板的加工方法，该加工方法利用具有弹性的垫块设置于盲槽内以起到阻胶效果，垫片材料是聚四氟乙烯、环氧树脂、聚对苯二甲酸乙二酯、或者聚酰亚胺，这些材料的垫片当厚度很薄时，填充时很容易产生翘曲变形，使得层压前的盲槽填充很困难，对于多级阶梯型结构的复杂盲槽，这样的垫片更是难以操作。另外，由于其垫块底部采用的是硅胶弹性体，在层压温度很高时，硅胶容易残留在盲槽底部，不易去除干净。

以上这些专利，对于制造薄型、高尺寸精度、边缘无毛刺、及多级阶梯型复杂结构盲槽的微波高频印制板来说，都存在一定的局限性、不适用。

发明内容

针对现有技术中的加工方法在制造薄型、高尺寸精度、边缘无毛刺、及多级阶梯型复杂结构盲槽的微波高频印制板时存在垫片难以操作，且硅胶容易残留在盲槽底部，不易去除干净的技术问题，本发明公开了一种多层微波印制电路板盲槽加工方法及其所使用的垫片。

本发明的技术方案如下：

本发明公开了一种多层微波印制电路板盲槽加工方法，其具体包括以下的步骤：步骤一、在芯板和粘接层相应位置加工出盲槽所需要的通槽，并利用激光加工出填充该通槽的垫片，所述垫片的平面尺寸与通槽的尺寸相同，厚度大于芯板和粘接层通槽深度之和，所述垫片包括上部的基材和底部的包覆体，所述基材的材料为聚四氟乙烯、环氧树脂、聚对苯二甲酸乙二酯或者聚酰亚胺，所述包覆体为铜箔。步骤二、将开好通槽的芯板和粘接层依次叠板，形成盲槽结构，并将垫片置于所述盲槽内，使所述垫片和盲槽底部接触。步骤三、在高温高压下进行层压，然后取出所述盲槽内的垫片。

更进一步地，上述芯板和其对应的粘接层的通槽尺寸大小相同。

更进一步地，上述垫片厚度比芯板和粘接层通槽深度之和大0.02~0.05mm。

更进一步地，上述粘接层为半固化片材料。

更进一步地，上述通槽采用激光加工而成。

本发明还公开一种多层微波印制电路板盲槽加工过程中使用的垫片，其具体包括上部的基材和底部的包覆体，所述基材的材料为聚四氟乙烯、环氧树脂、聚对苯二甲酸乙二酯或者聚酰亚胺，所述包覆体为铜箔，所述垫片通过激光加工而成，垫片的平面尺寸与通槽的尺寸相同，厚度大于芯板和半固化片通槽深度之和。

通过采用以上的技术方案，本发明的有益效果为：采用本发明的加工方法以及使用本发明的垫片可加工出最小尺寸为1.0×1.0×0.05（mm）（长*宽*深）的盲槽，且精度优于±0.02mm，最小内倒角R≥0.02mm的盲槽，盲槽胶流量更小，在0~0.1mm范围内。垫片的底部具有铜箔，使得垫片具有一定强度，方便操作且便于后续垫片的取出，适合制作四阶以下复杂结构的盲槽。

附图说明

图1为本发明的多层微波印制电路板盲槽加工方法实现流程图。

图2为对半固化片和芯板加工通槽后的结构示意图。

图3为垫片结构示意图。

图4为垫片的俯视图。

图5为叠板及盲槽结构示意图。

图6为垫片填充盲槽后的结构示意图。

具体实施方式

下面结合说明书附图，详细说明本发明的具体实施方式。

本发明公开了一种多层微波印制电路板盲槽加工方法，其具体包括以下的步骤：步骤一、在芯板和粘接层相应位置加工出盲槽所需要的通槽，并利用激光加工出填充该通槽的垫片，所述垫片的平面尺寸与通槽的尺寸相同，厚度大于芯板和粘接层通槽深度之和，所述垫片包括上部的基材和底部的包覆体，所述基材的材料为聚四氟乙烯、环氧树脂、聚对苯二甲酸乙二酯或者聚酰亚胺，所述包覆体为铜箔。步骤二、将开好通槽的芯板和粘接层依次叠板，形成盲槽结构，并将垫片置于所述盲槽内，使所述垫片和盲槽底部接触。步骤三、在高温高压下进行层压，然后取出所述盲槽内的垫片。通过上述方法可加工出最小尺寸为1.0×1.0×0.05（mm）（长*宽*深）的盲槽，且精度优于±0.02mm，最小内倒角R≥0.02mm的盲槽，盲槽胶流量更小，在0~0.1mm范围内。垫片的底部具有铜箔，使得垫片具有一定强度，方便操作且便于后续垫片的取出，适合制作四阶以下复杂结构的盲槽。

图1为本发明的多层微波印制电路板盲槽加工方法实现流程图。Step1.提供第一板材层、第二板材层、第三板材层和第四板材层（板材层即上述的芯板），于所述第一板材层和第二板材层之间设置粘接层（粘接层即上述的半固化片），于所述第二板材层和第三板材层设置粘接层，于所述第三板材层和第四板材层设置粘接层，并于所述粘接层和所述第一板材层、第二板材层、第三板材层和第四板材层上预形成台阶槽的对应位置分别开设通槽；Step2.将开设所述通槽的粘接层、开设有所述通槽的所述第一板材层、第二板材层、第三板材层和第四板材层按照预定的叠层顺序叠板形成盲槽；Step3.提供底部具有铜箔的垫片,将所述垫片放置于盲槽内并使垫块接触盲槽底部,在高温高压下进行层压；Step4.取出所述盲槽中的垫片。

首先提供芯板材料1a、1b、1c和1d，以及半固化片材料2a、2b、2c。然后根据盲槽设计结构，利用激光在芯板和半固化片材料相应位置加工出通槽3a~3c，如图2所示的对半固化片和芯板加工通槽后的结构示意图。

优选的，所述芯板和和其对应的半固化片的通槽尺寸大小相同。一般来讲，每个通槽的横截面尺寸大小≥1×1mm，深度≥0.05mm。比如图2中芯板1a和半固化片1b的通槽尺寸大小相同，芯板2a和半固化片2b的通槽尺寸大小相同，芯板3a和半固化片3b的通槽尺寸大小相同。垫片平面尺寸与通槽的尺寸相同，厚度大于芯板和半固化片通槽深度之和。如图3所示，垫片的底部表面覆有铜箔，如图4所示，垫片的横截面为矩形结构，其横截面尺寸大小≥1×1mm。

优选的，所述垫片厚度比芯板和半固化片通槽深度之和大0.02~0.05mm，这样的方式，可有效防止层压过程中半固化片向垫片底部和四周溢流。

所述垫片的底部表面覆有铜箔，以提高薄型垫片的结构强度，防止垫片填充时产生变形，方便人工操作，并防止层压后垫片残留盲槽底部难以清除。典型垫片的结构如图3所示。

优选的，上述通槽采用激光加工而成。利用激光进行通槽和覆铜的垫片的加工，用覆铜的垫片进行盲槽填充层压，最后取出垫片即完成盲槽的制作。此种方法加工的盲槽精度高，垫片操作方便快捷，适用于加工薄型、高尺寸精度、边缘无毛刺、及多级阶梯型复杂盲槽结构。首先提供生产多层微波印制电路板需要使用的芯板基材n层，以及层压粘接所用的半固化片材料n-1层（n为正整数，且n≥2）。根据盲槽设计结构，利用激光在芯板和半固化片材料相应位置加工出通槽，所述芯板和半固化片的通槽尺寸大小相同。

依照预定的叠板顺序，依次将开好通槽的芯板和半固化片进行顺序叠板，形成盲槽结构（图5，将垫片放置于所述盲槽内，并使所述垫片和盲槽底部接触（图6，在高温高压下进行层压；最后取出所述盲槽内的垫片，形成所需的盲槽结构。

本发明还公开一种多层微波印制电路板盲槽加工过程中使用的垫片，其具体包括上部的基材和底部的包覆体，所述基材的材料为聚四氟乙烯、环氧树脂、聚对苯二甲酸乙二酯或者聚酰亚胺，所述包覆体为铜箔，所述垫片通过激光加工而成，垫片的平面尺寸与通槽的尺寸相同，厚度大于芯板和半固化片通槽深度之和。通过上述垫片，使得能够加工出最小尺寸为1.0×1.0×0.05（mm）（长*宽*深）的盲槽，且精度优于±0.02mm，最小内倒角R≥0.02mm的盲槽，盲槽胶流量更小，在0~0.1mm范围内。垫片的底部具有铜箔，使得垫片具有一定强度，方便操作且便于后续垫片的取出，该垫片适合于制作四阶以下复杂结构的盲槽。

上述的实施例中所给出的系数和参数，是提供给本领域的技术人员来实现或使用发明的，发明并不限定仅取前述公开的数值，在不脱离发明的思想的情况下，本领域的技术人员可以对上述实施例作出种种修改或调整，因而发明的保护范围并不被上述实施例所限，而应该是符合权利要求书提到的创新性特征的最大范围。

Claims (6)

1.一种多层微波印制电路板盲槽加工方法，其具体包括以下的步骤：步骤一、在芯板和粘接层相应位置加工出盲槽所需要的通槽，并利用激光加工出填充该通槽的垫片，所述垫片的平面尺寸与通槽的尺寸相同，厚度大于芯板和粘接层通槽深度之和，所述垫片包括上部的基材和底部的包覆体，所述基材的材料为聚四氟乙烯、环氧树脂、聚对苯二甲酸乙二酯或者聚酰亚胺，所述包覆体为铜箔；步骤二、将开好通槽的芯板和粘接层依次叠板，形成盲槽结构，并将垫片置于所述盲槽内，使所述垫片和盲槽底部接触；步骤三、在高温高压下进行层压，然后取出所述盲槽内的垫片。

2.如权利要求1所述的多层微波印制电路板盲槽加工方法，其特征在于所述芯板和其对应的粘接层的通槽尺寸大小相同。

3.如权利要求1所述的多层微波印制电路板盲槽加工方法，其特征在于所述垫片厚度比芯板和粘接层通槽深度之和大0.02~0.05mm。

4.如权利要求1所述的多层微波印制电路板盲槽加工方法，其特征在于所述粘接层为半固化片材料。

5.如权利要求1所述的多层微波印制电路板盲槽加工方法，其特征在于所述通槽采用激光加工而成。

6.一种多层微波印制电路板盲槽加工过程中使用的垫片，其特征在于具体包括上部的基材和底部的包覆体，所述基材的材料为聚四氟乙烯、环氧树脂、聚对苯二甲酸乙二酯或者聚酰亚胺，所述包覆体为铜箔，所述垫片通过激光加工而成，垫片的平面尺寸与通槽的尺寸相同，厚度大于芯板和半固化片通槽深度之和。