CN111182732B - 一种高频混合压合工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种高频混合压合工艺，和传统的方式相比，本方案利用容胶环结构将可能从孔侧壁挤出的胶体容纳，避免压层过程中在孔内出现余胶，通过多阶段的温度控制，可改变压层过程中不流胶PP片、PTFE面板和玻纤面板的物理性质，使得三种的结合更加深入（分子渗透），从而在接触面形成一个混合层，从而提高混合层抗温效果，在一定温度变化下，其膨胀系数基本相同，从而避免电路板翘曲。

Description

一种高频混合压合工艺
技术领域
本发明涉及PCB板制备工艺，具体涉及一种高频混合压合工艺。
背景技术
为满足电子产品高集成度、小型化、微型化的发展需要，电路板在满足电子产品良好的电、热性能的前提下，也朝着轻薄、短小的趋势发展，以此来降低电路板基板的尺寸及整体厚度。这就意味着一方面要提高线路板每层的布线密度，另一方面要降低绝缘介质材料的厚度。在印刷电路板的制造工艺中，尤其涉及多层电路板的制造工艺中，需要将不同材料制成的板材混压在一起，业界将此工艺步骤称之为层压。常见的多层印刷电路板的基板通常是由普通板材FR4与高频板材两种不同材料混压而成，其中高频板材通常选用聚四氟乙烯板材(PTFE)。高频混压印制电路板产品伴随通讯技术、电信行业的发展应运而生，能够突破传统工艺印制电路板数据高速、高信息量传输的瓶颈、故高频层压板材料Rogers4350与FR4半固化片(pp)材料混压而成。
然而，传统的高频混压工艺加工得到的电路板往往存在以下问题：
（1）在后期制成中很难处理孔内的余胶，影响孔金属化的质量而导致层间互连的失败；
（2）由于各层材料胀缩系数不同，易发生成品板翘曲的问题。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种高频混合压合工艺，可避免电路板钻孔后出现余胶，以及避免电路板翘曲。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种高频混合压合工艺，该方法工艺如下：
1）选择Tg值大于150℃的PTFE材料和玻纤板材进行开料得到PTFE面板和玻纤面板；
2）将PTFE面板和玻纤面板重叠固定，并按电路需求钻孔形成孔；
3）钻孔完成后对PTFE面板和玻纤面板的第一表面进行蚀刻，使得第一表面呈现均匀分布的微型盲孔，盲孔尺寸不超过0.3mm；
4）在PTFE面板和玻纤面板的第一表面开孔周围凿刻出一圈容胶环，该容胶环靠近孔侧为垂直侧壁，其反向侧为倾斜侧壁以便溶胶流入；
5）选用不流胶PP片作为中间层，对PTFE面板和玻纤面板进行压层，压层结束后即得到以PTFE面板和玻纤面板的第二表面为正反面的高频混合压板。
和传统的方式相比，本方案利用容胶环结构将可能从孔侧壁挤出的胶体容纳，避免压层过程中在孔内出现余胶。
进一步的，所述容胶环靠近孔的间距不超过1mm。
进一步的，所述容胶环的宽度不超过1mm，最大深度0.3mm。
进一步的，压层时，不流胶PP片的待机温度控制为120℃，然后分多阶段完成压层；
第一阶段，将不流胶PP片置入PTFE面板和玻纤面板之间后，以1.5℃/min~3.0℃/min的升温速度升温到140℃；
第二阶段，当不流胶PP片升温到140℃后，检测PTFE面板和玻纤面板的第一表面温度，使得第一表面温度的与不流胶PP片之间的温差为5-10℃；
第三阶段，给不流胶PP片以4℃/min~6℃/min的升温速度升温，同时保证PTFE面板和玻纤面板的第一表面温度不低于不流胶PP片温度5℃，持续5-8秒，并在5-8秒内完成压层。
通过多阶段的温度控制，可改变压层过程中不流胶PP片、PTFE面板和玻纤面板的物理性质，使得三种的结合更加深入（分子渗透），从而在接触面形成一个混合层，从而提高混合层抗温效果，在一定温度变化下，其膨胀系数基本相同，从而避免电路板翘曲。
进一步的，压层完成后进行冷却，冷却时以0.3℃/min~0.5℃/min的降温速度降温，直至高频混合压板温度达到0℃为止，再置于室温下。
进一步的，所述孔采用等离子体进行孔壁除胶，使用H2进行活化，等离子除胶后，PTFE的增水基变为亲水基，沉铜时不过化学除胶，孔壁高频层凹蚀正常，最大孔粗＜0.025mm，最大芯吸约为50µm。
本发明的有益效果是：
（1）通过容胶环结构，解决了传统孔内余胶过量，不容除去的问题；
（2）通过多阶段的温度控制进行压层，以及缓慢的冷却方式可使电路板的粘接层形成较好的抗温能力，在一定温度下不受膨胀因素的影响，从而避免翘曲。
附图说明
图1为本发明加工示意图；
图2为容胶环结构示意图；
图3为本发明成品示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。
一种高频混合压合工艺，该方法工艺如下：
1）选择Tg值大于150℃的PTFE材料和玻纤板材进行开料得到PTFE面板1和玻纤面板2。
2）将PTFE面板1和玻纤面板2重叠固定，并按电路需求钻孔形成孔3。
3）钻孔完成后对PTFE面板1和玻纤面板1的第一表面进行蚀刻，使得第一表面呈现均匀分布的微型盲孔，盲孔尺寸不超过0.3mm。
4）在PTFE面板1和玻纤面板2的第一表面开孔周围凿刻出一圈容胶环4，其结构如图2所示。容胶环4靠近孔3的间距不超过1mm，该容胶环4靠近孔3侧为垂直侧壁，其结构可参看图1和图3随时，其反向侧为倾斜侧壁以便溶胶流入，容胶环4的宽度不超过1mm，最大深度0.3mm。
5）选用不流胶PP片5作为中间层，对PTFE面板1和玻纤面板2进行压层，压层时，不流胶PP片5的待机温度控制为120℃，然后分多阶段完成压层；
第一阶段，将不流胶PP片5置入PTFE面板1和玻纤面板2之间后，以1.5℃/min的升温速度升温到140℃；
第二阶段，当不流胶PP片5升温到140℃后，检测PTFE面板1和玻纤面板2的第一表面温度，使得第一表面温度的与不流胶PP片5之间的温差为10℃；
℃/min的降温速度降温，直至高频混合压板温度达到0℃为止，再置于室温下得到以PTFE面板1和玻纤面板2的第二表面为正反面的高频混合压板。若干孔3中出现多余溶胶，孔3采用等离子体进行孔壁除胶，使用H2进行活化，等离子除胶后，PTFE的增水基变为亲水基，沉铜时不过化学除胶，孔壁高频层凹蚀正常，最大孔粗＜0.025mm，最大芯吸约为50µm。第三阶段，给不流胶PP片5以4℃/min的升温速度升温，同时保证PTFE面板1和玻纤面板2的第一表面温度不低于不流胶PP片5温度5℃，持续8秒，并在8秒内完成压层。压层完成后进行冷却，冷却时以0.3
作为另一种优选实施例，压层时，不流胶PP片5的待机温度控制为120℃，然后分多阶段完成压层；
第一阶段，将不流胶PP片5置入PTFE面板1和玻纤面板2之间后，以3.0℃/min的升温速度升温到140℃；
第二阶段，当不流胶PP片5升温到140℃后，检测PTFE面板1和玻纤面板2的第一表面温度，使得第一表面温度的与不流胶PP片5之间的温差为5℃；
第三阶段，给不流胶PP片5以6℃/min的升温速度升温，同时保证PTFE面板1和玻纤面板2的第一表面温度不低于不流胶PP片5温度5℃，持续5秒，并在5秒内完成压层。压层完成后进行冷却，冷却时以0.5℃/min的降温速度降温，直至高频混合压板温度达到0℃为止，再置于室温下得到以PTFE面板1和玻纤面板2的第二表面为正反面的高频混合压板。
在另一种优选实施例中，压层时，不流胶PP片5的待机温度控制为120℃，然后分多阶段完成压层；
第一阶段，将不流胶PP片5置入PTFE面板1和玻纤面板2之间后，以2.0℃/min的升温速度升温到140℃；
第二阶段，当不流胶PP片5升温到140℃后，检测PTFE面板1和玻纤面板2的第一表面温度，使得第一表面温度的与不流胶PP片5之间的温差为7℃；
第三阶段，给不流胶PP片5以5℃/min的升温速度升温，同时保证PTFE面板1和玻纤面板2的第一表面温度不低于不流胶PP片5温度5℃，持续6秒，并在6秒内完成压层。压层完成后进行冷却，冷却时以0.4℃/min的降温速度降温，直至高频混合压板温度达到0℃为止，再置于室温下得到以PTFE面板1和玻纤面板2的第二表面为正反面的高频混合压板
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (5)

1.一种高频混合压合工艺，其特征在于，该方法工艺如下：
1)选择Tg值大于150℃的PTFE材料和玻纤板材进行开料得到PTFE面板(1)和玻纤面板(2)；
2)将PTFE面板(1)和玻纤面板(2)重叠固定，并按电路需求钻孔形成孔(3)；
3)钻孔完成后对PTFE面板(1)和玻纤面板(1)的第一表面进行蚀刻，使得第一表面呈现均匀分布的微型盲孔，盲孔尺寸不超过0.3mm；
4)在PTFE面板(1)和玻纤面板(2)的第一表面开孔周围凿刻出一圈容胶环(4)，该容胶环(4)靠近孔(3)侧为垂直侧壁，其反向侧为倾斜侧壁以便溶胶流入；
5)选用不流胶PP片(5)作为中间层，对PTFE面板(1)和玻纤面板(2)进行压层，压层结束后即得到以PTFE面板(1)和玻纤面板(2)的第二表面为正反面的高频混合压板；
压层时，不流胶PP片(5)的待机温度控制为120℃，然后分多阶段完成压层；
第一阶段，将不流胶PP片(5)置入PTFE面板(1)和玻纤面板(2)之间后，以1.5℃/min～3.0℃/min的升温速度升温到140℃；
第二阶段，当不流胶PP片(5)升温到140℃后，检测PTFE面板(1)和玻纤面板(2)的第一表面温度，使得第一表面温度的与不流胶PP片(5)之间的温差为5-10℃；
第三阶段，给不流胶PP片(5)以4℃/min～6℃/min的升温速度升温，同时保证PTFE面板(1)和玻纤面板(2)的第一表面温度不低于不流胶PP片(5)温度5℃，持续5-8秒，并在5-8秒内完成压层。
2.根据权利要求1所述的一种高频混合压合工艺，其特征在于，所述容胶环(4)靠近孔(3)的间距不超过1mm。
3.根据权利要求2所述的一种高频混合压合工艺，其特征在于，所述容胶环(4)的宽度不超过1mm，最大深度0.3mm。
4.根据权利要求1所述的一种高频混合压合工艺，其特征在于，压层完成后进行冷却，冷却时以0.3℃/min～0.5℃/min的降温速度降温，直至高频混合压板温度达到0℃为止，再置于室温下。
5.根据权利要求1所述的一种高频混合压合工艺，其特征在于，所述孔(3)采用等离子体进行孔壁除胶，使用H2进行活化，等离子除胶后，PTFE的增水基变为亲水基，沉铜时不过化学除胶，孔壁高频层凹蚀正常，最大孔粗＜0.025mm，最大芯吸约为50μm。
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