CN115315088A - 一种pcb及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种PCB的制作方法及PCB，其中该制作方法包括：提供第一子板、第二子板以及第三子板；对于第一子板的非开窗区和第三子板的非开窗区进行图形制作；对于第二子板的两个相对的表面进行阻焊绿油处理，并将聚酰亚胺胶带贴附在第二子板的两个相对的表面，裁剪聚酰亚胺胶带而得到开窗区形状；将第一子板、第二子板以及第三子板按照顺序层叠并压合成为母板，其中第二子板位于第一子板以及第三子板两者之间；对母板的两个相对的表面分别进行开窗处理，其中开窗区位于非开窗区的四周，其中所述两个相对的表面中的每一个表面上的所述非开窗区的数目为一个或多个。采用本申请所公开的PCB的制作方法，能够实现PCB的双面四周开窗，并且开窗区的面积相对传统制作方法而言更大。

Description

一种PCB及其制作方法

技术领域

本申请涉及PCB(Printed Circuit Board，印制线路板)技术领域，尤其涉及一种PCB及其制作方法。

背景技术

目前，一些有特定需求的PCB的生产流程通常需要进行硬板开窗工艺。例如软硬结合板的制作，需要在软板与硬板的弯折交接区域除去硬板部分(即进行硬板开窗工艺处理)，并将提前剪切的工艺胶带粘贴于柔性材料。

然而，传统的硬板开窗工艺存在如下问题：⑴.硬板通常采用垫板进行开窗(也称为开盖)以得到阶梯槽或窗口，但是垫板会影响PCB整体的介厚情况，还容易出现偏移问题从而影响后期制作；⑵.即使已有采用胶带制作阶梯槽的技术，所得到的阶梯槽也是小面积的，并且通常为中间区域开窗或单边区域开窗。

发明内容

本申请的实施例旨在至少解决已有技术问题之一。为此，本申请实施例提供了一种PCB及其制作方法，以实现PCB的双面四周开窗，并且开窗区为较大尺寸。

本申请的一个方面的实施例提供了一种PCB的制作方法。该制作方法包括：

提供第一子板、第二子板以及第三子板；

对于所述第一子板的非开窗区和所述第三子板的非开窗区进行图形制作；

对于所述第二子板的两个相对的表面进行阻焊绿油处理，并将聚酰亚胺胶带贴附在所述第二子板的两个相对的表面，裁剪所述两个相对的表面的所述聚酰亚胺胶带而得到开窗区形状；

将所述第一子板、所述第二子板以及所述第三子板按照顺序层叠并压合成为母板，其中所述第二子板位于所述第一子板以及所述第三子板两者之间；

对所述母板的两个相对的表面分别进行开窗处理，其中所述开窗区位于所述非开窗区的四周，其中所述两个相对的表面中的每一个表面上的所述非开窗区的数目为一个或多个。

进一步地，对于所述第二子板的两个相对的表面，仅在开窗区区域进行阻焊绿油处理。

进一步地，在裁剪所述两个相对的表面的所述聚酰亚胺胶带而得到开窗区形状的步骤中，采用UV激光切割设备对所述聚酰亚胺胶带进行裁剪。

进一步地，在对所述母板的两个相对的表面进行开窗处理的步骤中，采用控深加工装置铣出所述开窗区的形状；所述开窗区的形状被铣出之后，去除所述母板上的所述开窗区的区域。

进一步地，在铣出开窗区的过程中，针对两个相对的表面的下刀深度分别控制在所述第一子板的厚度之内以及所述第三子板的厚度之内。

进一步地，在对所述母板的两个相对的表面分别进行开窗处理的步骤中，所述母板的两个相对的表面上的开窗区的形状均被铣出之后，分别去除所述两个相对的表面上的开窗区的区域。

进一步地，所述提供第一子板、第二子板以及第三子板的步骤包括：制作第一芯板、第二芯板以及第三芯板的图形；对所述第一芯板、所述第二芯板以及所述第三芯板的铜面进行棕化处理或黑化处理；将所述第一芯板、所述第二芯板以及所述第三芯板三者分别与半固化片压合，形成所述第一子板、所述第二子板以及所述第三子板。

进一步地，所述母板的两个相对的表面上的非开窗区分别为第一非开窗区及第二非开窗区，所述第一非开窗区及所述第二非开窗区在数目、形状、尺寸以及所在位置中的至少一个方面存在不同。

本申请一方面的实施例中的PCB的制作方法的技术方案至少具有如下有益效果：实现了在PCB的双面四周的开窗，开窗区的面积相对于传统的技术方案更大，并且能够实现不对称的压合；采用聚酰亚胺胶带替代垫板，减少了使用垫板所具有的偏移问题以及分层问题的发生可能性；聚酰亚胺胶带与半固化片的配合使用，使得第一子板与第三子板的开窗区区域既不至于粘合在一起，也不至于产生鼓泡现象。

本申请的另一方面的实施例提供了一种PCB。所述PCB的两个相对的表面均具有开窗区与非开窗区，所述非开窗区相对于所述开窗区凸起而形成台阶状，且所述开窗区位于所述非开窗区的四周，其中所述两个相对的表面中的每一个表面上的所述非开窗区的数目为一个或多个。本申请另一方面的实施例中的PCB，在PCB的双面都实现了四周开盖，满足了一些特殊应用场景的需求。

进一步地，所述PCB由前述技术方案中任一项所述的PCB的制作方法制成。因此，本申请实施例中的PCB具有前述制作方法所带来的有益效果，在此不再赘述。

本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出。由此，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

图1为本申请一些实施例中的PCB的制作方法的流程示意图；

图2为本申请一些实施例中的母板的主要组成部分的示意图；

图3为本申请一些实施例中的制作方法所使用的母板及中间环节所用的耗材的叠层顺序示意图；

图4为本申请一些实施例中的裁剪后的聚酰亚胺胶带示意图；

图5为本申请一些实施例中的开窗处理前且压合后的母板示意图；

图6为本申请一些实施例中的开窗处理后的PCB的主视图；

图7为图6所对应的俯视图；

图8为不同于图7的一些实施例的开窗处理后的PCB的俯视图(非开窗区数目为多个)。

图中：

10-第一子板；20-第二子板；30-第三子板；40-半固化片层；50-胶带层；60-阻焊绿油层；a-开窗区；b-非开窗区。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施方式，实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。本申请各实施例之间的技术方案可以以本领域普通技术人员能够实现为基础而相互结合。

在本申请中涉及类似“第一”或“第二”等用语仅用于描述目的，不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。“多个”的含义是指至少两个。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”以及“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

已有的PCB的开窗制作方法，只能实现中间区域开窗或单边区域开窗，并且开窗区通常为小面积。

为此，本申请的一个方面的实施例提供了一种PCB的制作方法。

请参阅图1至图6，该制作方法包括：

步骤S110：如图2所示，提供第一子板10、第二子板20以及第三子板30；

步骤S130：对于第一子板10的非开窗区b和第三子板30的非开窗区b进行图形制作；

步骤S150：如图3所示，对于第二子板20的两个相对的表面进行阻焊绿油处理，形成阻焊绿油层60。将聚酰亚胺胶带贴附在第二子板20的两个相对的表面，裁剪两个相对的表面的聚酰亚胺胶带而得到开窗区a形状，形成胶带层50，如图4所示；

步骤S170：将第一子板10、第二子板20以及第三子板30按照顺序层叠并压合成为母板，其中第二子板20位于第一子板10以及第三子板30两者之间，如图5所示；

步骤S190：对母板的两个相对的表面分别进行开窗处理，其中开窗区a位于非开窗区b的四周，其中两个相对的表面中的每一个表面上的非开窗区b的数目为一个或多个，得到如图6、图7及图8所示的PCB。图7中，非开窗区b的数目为一个；图8中，非开窗区b的数目为三个。应当指出，图7及图8仅用于示意非开窗区b的数目可以为一个，也可以为至少两个。图7及图8不应当被理解为对于非开窗区b的形状、尺寸大小以及所在位置的限制。

本申请实施例的制作方法实现了在PCB的双面四周的开窗，开窗区的面积相对于传统的技术方案更大，并且能够实现不对称的压合。应当指出，尽管图2至图6所示的PCB为对称压合的情形(即上下两个表面的非开窗区b的数目、形状、尺寸以及所在位置均一致，上下两个表面关于中性面对称)，但是可以理解的是，本申请实施例中的制作方法也可以实现不对称的压合，即上下两个表面的非开窗区b的数目、形状、尺寸以及所在位置四者至少其中之一存在不同。

传统技术方案采用垫板开窗，影响PCB整体的介厚情况，还容易出现偏移问题和分层问题，本申请实施例的制作方法采用聚酰亚胺胶带替代垫板，减少了偏移问题以及分层问题的发生可能性。

聚酰亚胺胶带的阻隔使得第一子板与第三子板的开窗区区域不至于粘合在一起，半固化片所具有的黏结力也减少了鼓泡现象的产生。

以下较为详细地描述上述各主要步骤。

步骤S110中，第一子板10、第二子板20以及第三子板30各自的数目不局限为一个，三者的数目可以设置为一个或者至少两个。根据实际需要，可以选择三者的数目搭配，保持三者的相对叠层顺序即可(即满足第二子板20位于第一子板10及第三子板30之间即可)。

步骤S130中，根据所设计划分的开窗区a的区域以及非开窗区b的区域，在第一子板10以及第三子板30等外层子板的非开窗区b制作电路板所需的图形。图形制作的过程包括常用的图形电镀工艺或全板电镀工艺，以及随后的去膜工艺和蚀刻工艺等。

步骤S150中，阻焊绿油层60起到绝缘的作用，能够减少焊锡沿着铜箔向周围分散并减少铜箔的氧化。阻焊绿油处理工艺可选用丝网印刷阻焊绿油，涂布非水溶性的绿油油墨以及喷涂印刷阻焊绿油等。阻焊绿油处理可以在第二子板20的上下两个表面的全部区域进行，而后将非开窗区b的区域的阻焊绿油全部清洗，仅保留开窗区a上的阻焊绿油层60。可以理解的是，阻焊绿油处理也可以仅仅在第二子板20的上下两个表面的开窗区a的区域进行。

在第二子板20的上下两个表面形成有阻焊绿油层60。在阻焊绿油层60的表面再覆盖一层聚酰亚胺胶带。沿第二子板20由内至外的方向依次是阻焊绿油层60和胶带层50。

聚酰亚胺胶带(polyimide tape，又称PI胶带)具有耐高温和电气绝缘的特性。聚酰亚胺胶带相对于垫板而言较薄，一般不会影响PCB的整体介厚。图4中，聚酰亚胺胶带对应于非开窗区b的区域被裁剪去除而成为镂空区域。因此，后续层压过程中，仅有外层子板(即第一子板10及第三子板30)与内层子板(即第二子板20)之间仅有对应于开窗区a的区域保留有聚酰亚胺胶带。

应当指出，在使用聚酰亚胺胶带之前应当进行图形制作。如果不进行图形制作而直接使用聚酰亚胺胶带，聚酰亚胺胶带在层压后可能使得内层子板的线路剥离。

步骤S170中，压合是在高温高压条件下使得半固化片受热融化从而半固化片呈现流动状态，最后半固化片凝固成为固化片，并将多块子板及铜箔粘合成为一块多层板(也成为母板)的制程。

如图5所示，在外层子板靠近内层子板的表面设置半固化片，形成半固化片层40，用以将外层子板与内层子板相互黏结固化。半固化片(Pre-pregnant，PP片)又称为黏结片，由树脂和玻纤布组成。半固化片在加热加压下将软化，冷却后则反应固化。由此，沿着由内层子板至外层子板的方向，半固化片层40、胶带层50和阻焊绿油层60三者的顺序依次是阻焊绿油层60、胶带层50以及半固化片层40。

为了提高各层子板之间的结合力，步骤S170中还可以采用棕化处理或黑化处理。棕化处理以及黑化处理在一定程度上都能够提高铜箔的粗糙度，从而各层子板之间的结合力更强。棕化处理得到的产物主要是氧化亚铜，而黑化处理得到的产物是氧化铜。

在本申请的又一些实施例中，步骤S150中对于第二子板20的两个相对的表面，仅在开窗区a区域进行阻焊绿油处理，由此节省了后续的清洗工序，避免了物料的浪费。

在本申请的另一些实施例中，步骤S150中采用UV激光切割设备对聚酰亚胺胶带进行裁剪。UV激光切割设备相较于普通的切割设备，能够控制激光能量切割的合理深度(既不会太深也不会太浅)，从而方便后期的铣板开窗。

在本申请的另一些实施例中，步骤S190中，采用控深加工装置铣出开窗区a的形状；开窗区a的形状被铣出之后，去除母板上的开窗区a的区域。控深加工装置可以为数控铣床等能够控制下刀深度的加工装置，其下刀深度能够被控制。开窗区a的形状被铣出之后，由于材料自身的胀缩特性，外层子板的开窗区(也称为盖子)将自动弹起，或者使用钝器等工具将盖子撬起。

在本申请的另一些实施例中，步骤S190中，在铣出开窗区a的过程中，针对两个相对的表面的下刀深度分别控制在第一子板10的厚度之内以及第三子板30的厚度之内。下刀深度过深，将可能触及内层子板表面，从而内层子板表面可能造成损伤。在下刀深度控制在外层子板自身的厚度以内的情况下，即使刀刃未触及至阻焊绿油层60和胶带层50，由于胶带层50已经被事先裁剪出开窗区的形状，内层子板与外层子板之间的开窗区与非开窗区的分割也较为容易。

在本申请的另一些实施例中，步骤S190中，母板的两个相对的表面上的开窗区a的形状均被铣出之后，分别去除两个相对的表面上的开窗区a的区域。去除开窗区a的区域，通常称为开盖或揭盖。本申请的制作方法中，在母板的上下两个表面开盖之前，应当完成母板的上下两个表面的开窗区形状的铣板。如果仅完成其中一个表面的开窗区形状的铣削后就开始对该表面进行开盖，可能导致高低差的不一致，从而引起另一表面的铣板困难。

在本申请的另一些实施例中，步骤S110包括：制作第一芯板、第二芯板以及第三芯板的图形；对第一芯板、第二芯板以及第三芯板的铜面进行棕化处理或黑化处理；将第一芯板、第二芯板以及第三芯板三者分别与半固化片压合，形成第一子板10、第二子板20以及第三子板30。各层子板的制作也采用了棕化处理或黑化处理工艺，从而芯板与半固化片之间的结合更为牢固。

如前所述，本申请实施例的制作方法并不局限：上下两个表面的非开窗区b的数目、形状、尺寸以及所在位置均一致。因此，在本申请的另一些实施例中，母板的两个相对的表面上的非开窗区分别为第一非开窗区及第二非开窗区，第一非开窗区及第二非开窗区在数目、形状、尺寸以及所在位置中的至少一个方面存在不同，从而母板的上下两个表面在开窗后不再关于中性面对称，即母板能够被不对称地压合。

本申请的另一方面的实施例还提供了一种PCB。如图6及图7所示，该PCB的两个相对的表面均具有开窗区a与非开窗区b，非开窗区b相对于开窗区a凸起而形成台阶状，且开窗区a位于非开窗区b的四周，其中两个相对的表面中的每一个表面上的非开窗区b的数目为一个或多个。在PCB的双面都进行了大尺寸的四周开盖，满足了一些特殊应用场景的需求。

进一步地，该PCB由前述技术方案中任一项所述的PCB的制作方法制成。

为了便于理解本申请技术方案，以下文字结合图2至图7描述本申请的一种具体实施例——即一种PCB的制作方法，该PCB的相对两个表面都进行四周开窗，该PCB的母板包括两个外层子板(分别为第一子板10与第三子板30)以及一个内层子板(即第二子板20)，并且该PCB为对称压合。该制作方法包括如下步骤：

(1).制作三个层次的芯板图形；

(2).对三个层次的芯板铜面进行棕化处理；

(3).将上述各层芯板分别与半固化片按顺序叠层，在一定条件下进行高温压合，形成上中下三个子板(即第一子板10、第二子板20以及第三子板30)；

(3).如图2至图4所示，对第一子板10、第二子板20以及第三子板30进行不同的工艺处理：在上下外层子板(即第一子板10以及第三子板30)的非开窗区b进行图形制作，但是不做阻焊绿油处理；将内层子板(即第二子板20)的两个表面的开窗区a进行阻焊绿油等工艺，将聚酰亚胺胶带正贴于内层子板的两面，使用UV机裁剪得出开窗区形状的聚酰亚胺胶带；对三个子板的开窗区a进行沉金及钻孔等工艺。

如果使用常规的控深加工装置直接铣板，由于板厚的高低差，将导致控深的精度不够，铣板深度太深将损伤已制作的图形，太浅则窗口区无法开盖。使用UV机对外层子板接近内层子板的一面对聚酰亚胺胶带进行激光切割，切割得出聚酰亚胺胶带形状。控制激光能量使得切割深度合理，从而方便后期的铣板开窗；

(4).如图5所示，对第一子板10、第二子板20以及第三子板30进行棕化处理，将上述三个子板按照顺序叠层，并结合半固化片进行压合处理而获得母板。非开窗区棕化处理后，半固化片的结合更加紧密；而开窗区由于聚酰亚胺胶带的阻隔不会黏合在一起，但由于半固化片的黏合力的存在也不会产生鼓泡；

(5).对母板的非开窗区b，进行除开窗以外的其它工艺处理，得到半成品的母板；

(6).如图6及图7所示，对母板进行开窗处理：利用控深加工装置限定下刀深度，将深度控制在外层子板厚度，控深加工装置铣出开窗层子板厚度。由于材料的胀缩特性，母板两个表面的四周铣掉后，外层子板的盖子将自动弹起；或者，使用钝器等工具将盖子撬起。随后，撕下阻隔的聚酰亚胺胶带。母板的两个相对的表面按照同样的操作进行，即可得到双面开窗的PCB(将两面完成同样操作后再进行开窗，否则由于高低差不一将导致铣板困难)；

(7).完成其余的辅助流程，即可得到PCB的成品。

上述制作方法具有以下有益效果：

(1).适用22.2"×24.2"尺寸内的大面积开窗(S≤570×460)，减少了分层问题以及鼓泡现象，并且可进行不对称压合；

(2).操作方便简单，可利用现有的设备进行压合并控制下刀深度可得到成品，不需要使用复杂特殊工艺或者专用设备进行开盖；

(3).可控制聚酰亚胺胶带的形状，从而得到理想的控制图形；

(4).使用聚酰亚胺胶带不会影响图形精度，可提前对内层子板进行工艺处理(例如：阻焊、沉金及钻孔等工艺)，从而避免后续工艺带来的问题并减少不必要的流程治具；

(5).可一次成型地进行双面的四周开窗。

尽管已经示出和描述了本申请的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本申请的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本申请的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种PCB的制作方法，其特征在于，包括：

提供第一子板、第二子板以及第三子板；

对于所述第一子板的非开窗区和所述第三子板的非开窗区进行图形制作；

对于所述第二子板的两个相对的表面进行阻焊绿油处理，并将聚酰亚胺胶带贴附在所述第二子板的两个相对的表面，裁剪所述两个相对的表面的所述聚酰亚胺胶带而得到开窗区形状；

将所述第一子板、所述第二子板以及所述第三子板按照顺序层叠并压合成为母板，其中所述第二子板位于所述第一子板以及所述第三子板两者之间；

对所述母板的两个相对的表面分别进行开窗处理，其中所述开窗区位于所述非开窗区的四周，其中所述两个相对的表面中的每一个表面上的所述非开窗区的数目为一个或多个。

2.根据权利要求1所述的一种PCB的制作方法，其特征在于，对于所述第二子板的两个相对的表面，仅在开窗区区域进行阻焊绿油处理。

3.根据权利要求1所述的一种PCB的制作方法，其特征在于，在裁剪所述两个相对的表面的所述聚酰亚胺胶带而得到开窗区形状的步骤中，采用UV激光切割设备对所述聚酰亚胺胶带进行裁剪。

4.根据权利要求1所述的一种PCB的制作方法，其特征在于，在对所述母板的两个相对的表面进行开窗处理的步骤中，采用控深加工装置铣出所述开窗区的形状；所述开窗区的形状被铣出之后，去除所述母板上的所述开窗区的区域。

5.根据权利要求4所述的一种PCB的制作方法，其特征在于，在铣出开窗区的过程中，针对两个相对的表面的下刀深度分别控制在所述第一子板的厚度之内以及所述第三子板的厚度之内。

6.根据权利要求4所述的一种PCB的制作方法，其特征在于，在对所述母板的两个相对的表面分别进行开窗处理的步骤中，所述母板的两个相对的表面上的开窗区的形状均被铣出之后，分别去除所述两个相对的表面上的开窗区的区域。

7.根据权利要求1所述的一种PCB的制作方法，其特征在于，所述提供第一子板、第二子板以及第三子板的步骤包括：

制作第一芯板、第二芯板以及第三芯板的图形；

对所述第一芯板、所述第二芯板以及所述第三芯板的铜面进行棕化处理或黑化处理；

将所述第一芯板、所述第二芯板以及所述第三芯板三者分别与半固化片压合，形成所述第一子板、所述第二子板以及所述第三子板。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的一种PCB的制作方法，其特征在于，所述母板的两个相对的表面上的非开窗区分别为第一非开窗区及第二非开窗区，所述第一非开窗区及所述第二非开窗区在数目、形状、尺寸以及所在位置中的至少一个方面存在不同。

9.一种PCB，其特征在于，所述PCB的两个相对的表面均具有开窗区与非开窗区，所述非开窗区相对于所述开窗区凸起而形成台阶状，且所述开窗区位于所述非开窗区的四周，其中所述两个相对的表面中的每一个表面上的所述非开窗区的数目为一个或多个。

10.根据权利要求9所述的一种PCB，其特征在于，所述PCB由权利要求1至8中任一项所述的PCB的制作方法制成。

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