談高頻階梯印制鍍金插頭線路板制作工藝

葉錦群 周定忠 張晃初

（勝宏科技（惠州）股份有限公司，廣東 惠州 516211）

談高頻階梯印制鍍金插頭線路板制作工藝

葉錦群 周定忠 張晃初

（勝宏科技（惠州）股份有限公司，廣東 惠州 516211）

文章重點探討高頻階梯印制插頭線路板的制作工藝。階梯區(qū)設計導通孔及印制線路與插頭，線路部分需要印刷防焊，階梯層粘結(jié)要求使用高頻PP材料。實踐中創(chuàng)新了形成階梯工藝流程，解決了階梯層粘結(jié)PP壓合流膠問題。階梯區(qū)銑空部分采用二次控深銑，利用控深銑殘余蓋子保護階梯區(qū)印制線路及插頭在二次PTH至防焊流程中不被破壞，從而使該類型階梯板可以成批量制式。

高頻；階梯；流膠問題；二次控深銑

1 前言

階梯板形成階梯的加工方法可以分兩類：一是直接使用控深銑形成階梯，此類階梯區(qū)沒有線路，相對較為簡單；二是將階梯區(qū)先銑空然后與其它層壓合在一起形成階梯，階梯層使用Low flow PP粘結(jié)，此類階梯區(qū)有印制線路其工藝程度較為復雜，制作過程中發(fā)生的問題也較多。本文探討的階梯板主要特點是板子所用材質(zhì)為高頻板材，共20層，L13為階梯層，階梯區(qū)有導通孔及印制鍍金插頭，所有層都需要使用高頻材料。

制作的大致流程：L1-L13階梯層導通孔制作、線路制作、部分線路絲印防焊→階梯區(qū)開窗制作→二次壓合→壓合后各工序制作。

根據(jù)上述流程及板子要求，制作中存在如下難點：

（1）如何控制二次壓合樹脂膠少量流入階梯區(qū)（寬度不超過0.3 mm）；

（2）L14-L20層（厚度0.92 mm）階梯區(qū)成型掏空后，二次壓合后L13層階梯區(qū)導通孔及線路裸露在外，如何保護L13層階梯區(qū)線路及導通孔在后工序PTH至防焊制作中不被沉上銅與侵蝕破壞。如果采取封膠帶方式來保護線路將難以量產(chǎn)，而且可靠性也較低。

2 以一款20層高頻階梯線路板作工藝流程探討

2.1 工藝要求介紹

成品板厚：2.63 mm±0.233

L1-L13板厚：1.55 mm±10%

L14-L20板厚：0.92 mm±10%

L1與L13層階梯區(qū)有印制鍍金插頭（金手指）基材要求：ISOLA i-speed

L13與L14間介質(zhì)厚度0.15 mm

線寬線距：0.09mm/0.09mm

最小成品孔徑：0.25 mm

2.2 制作工藝流程探討

2.2.1 試驗一

（1）L1-L13層工藝流程：

開料→內(nèi)層圖形轉(zhuǎn)移→AOI→壓合→鉆孔→等離子處理→PTH+板電→樹脂塞孔→L13層圖形轉(zhuǎn)移→階梯區(qū)絲印防焊→待二次壓合

圖1 L1-L13壓合結(jié)構(gòu)

樹脂塞孔：樹脂塞孔目的是為避免二次沉銅及電鍍藥水從孔內(nèi)進入階梯層。

（2）L14-L19層工藝流程：

開料→內(nèi)層圖形轉(zhuǎn)移→AOI→壓合→階梯區(qū)成型銑開窗→待二次壓合

圖2 L14-L19壓合結(jié)構(gòu)

圖3 階梯區(qū)成型銑開窗

（3）PP開窗流程：

PP裁切→鉆定位孔→銑刀開窗（或模沖）→待二次壓合

圖4 PP開窗示意圖

（4）L1-L20層工藝流程：

壓合→鉆孔→等離子處理→D/PTH+板電→圖形轉(zhuǎn)移→圖形電鍍→AOI→防焊→控深銑開窗→化學鎳金→鍍金→成型→內(nèi)斜邊→測試→FQC→FQA→包裝

圖5 L1-L20壓合結(jié)構(gòu)

試驗板制作結(jié)果：

此次試驗板完成壓合生產(chǎn)后，檢測中發(fā)現(xiàn)兩個致命問題和一個次要問題：

（1）熱沖擊試驗發(fā)現(xiàn)階梯層Low flow PP有開裂爆板問題（整板面發(fā)生），經(jīng)分析此問題點產(chǎn)生主要原因為普通Low fl ow PP與高頻I-SPEED材料漲縮及應力有較大差異造成，見以下切片圖6。

圖6 切片分析圖

（2）觀察階梯區(qū)有嚴重流膠問題，PP流膠從L19/L20層間流膠到階梯層印制插頭上，見圖7。

圖7

（3）板子壓合出來后嚴重翹曲，經(jīng)過分析主要原因為不對稱壓合造成（L1-13板厚1.55 mm，L14-19板厚0.65 mm）。

2.2.2 試驗二

針對階梯層爆板分層、PP流膠、板翹作出3點改善措施：

（1）調(diào)整壓合結(jié)構(gòu)解決PP流膠問題（L14-L20組合在一起壓合），同時優(yōu)化不對稱結(jié)構(gòu)改善板翹問題。

（2）采用與其它層相匹配的I-SPEED PP解決階梯層爆板分層問題。

（3）L14-L20階梯區(qū)開窗采用兩次控深銑成型，以保留L14-L20階梯區(qū)基材作為后續(xù)沉銅、電鍍、蝕刻保護L13層線路等不被沉上銅或蝕刻掉。

（4）將階梯層2張1080RC69%拆分開進行壓合，已改善普通流膠PP流膠問題。其中一張與L14-L20一起壓合，另外一張二次壓合中使用。

①L1-L13層工藝流程與實驗一工藝流程相同。

②L14-L20層工藝流程：

開料→內(nèi)層圖形轉(zhuǎn)移→AOI→壓合→控深銑→去L14外假層銅→待二次壓合

控深深度根據(jù)數(shù)控銑床精度來決定，一般數(shù)控銑床控深精度在0.15 mm以內(nèi)，本次控深實際深度0.55 mm - 0.69 mm之間，余厚0.23 mm。

圖8 L14-L20壓合結(jié)構(gòu)

圖9 控深銑示意圖（正面圖與壓合后切面圖）

③PP開窗

PP裁切→鉆定位孔→銑刀開窗（或模沖）→待二次壓合

普通流膠PP開窗參數(shù)較階梯成型線內(nèi)縮：分別試驗內(nèi)縮參數(shù)：1.0 mm、1.5 mm、2.0 mm，試驗結(jié)果證明內(nèi)縮1.5 mm最合適，流膠入階梯區(qū)0.32 mm，符合外觀品質(zhì)要求標準。

④L1-L20層工藝流程：

壓合→鉆孔→等離子處理→D/PTH+板電→圖形轉(zhuǎn)移→圖形電鍍→AOI→防焊→控深銑開窗→化學鎳金→鍍金→成型→內(nèi)斜邊→測試→FQC→FQA→包裝

圖10 L1-L20壓合結(jié)構(gòu)

試驗板制作結(jié)果：

通過實驗板制作驗證，針對爆板分層、PP流膠、板翹的幾個改善方案均取得了成功，見以下制作實物階梯板圖11。

圖11 高頻階梯印制鍍金插頭線路板

3 總結(jié)

通過對該款20層高頻階梯板設計分析做出合理的壓合結(jié)構(gòu)與制作流程，解決了普通流膠PP在階梯板中的應用，同時采用兩次控深銑方式成型階梯區(qū)，很好的保護了階梯層線路在二次濕流程中不被鍍上銅或蝕刻掉。目前我們公司已經(jīng)小批量生產(chǎn)此款20層高頻階梯板，生產(chǎn)過程也比較順暢。

葉錦群，工程技術研發(fā)中心工程師，致力于高新PCB產(chǎn)品與新工藝的研發(fā)。

Discussion about technology of high-frequency step PCB with gold finger

YE Jin-qun ZHOU Ding-zhong ZHANG Huang-chu

This paper mainly discusses the technology of high-frequency step PCB with gold finger. It is necessary to print solder mask on the circuits and use high-frequency PP to adhere the step layers with via, printed circuits and gold finger designed on the step region. The step technology innovated in the practice solves the gumming issue in PP lamination. The second depth-controlled milling is used to mill the left cap in the milled-out region to protect the circuits in the step region and gold finger from destruction from the 2nd PTH to solder mask so as to realize mass production of this kind of step plate.

High Frequency; Step; Gumming; Second Depth-Controlled Milling

TN41

A

1009-0096（2015）07-0048-04