一种高频高速PCB及其制作方法技术

本发明专利技术公开了一种高频高速PCB及其制作方法。高频高速PCB包括至少两层刚性基材芯板、至少一层PTFE基材芯板以及至少一层FR4基材芯板，由下至上按照刚性基材芯板、PTFE基材芯板、FR4基材芯板、PTFE基材芯板、刚性基材芯板的顺序依次叠合成PCB主体，各芯板之间均压合有PTFE型半固化片；所述PCB主体上钻有通孔。该高频高速PCB的制作方法包括开料、表面粗糙化处理、内层图形制作、烘板处理、叠板压合、钻孔、沉铜、阻焊、表面处理等步骤。本发明专利技术的PCB具有优异的高速/高频传输特性、传输损耗小，且钻孔、外形、磨板等生产加工工艺更加容易管控，解决了阻焊层容易脱落的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及印刷电路板(PCB)的设计、制作
，具体涉及一种高频高速PCB及其制作方法。
技术介绍
印制线路板(PCB)是电子元器件电器连接的载体，它广泛应用于各种电子产品中。目前，在PCB的制作过程中多采用FR4材料作为制作线路板的基材，之后在该基材上完成线路的制作。由于FR4材料本身的介电常数Dk和介质损耗因子Df的限制，该基材只适用于传输速率在1Gbps以下的印制电路板，但是随着电子、通信产业的飞速发展，电子信息产品不断向高频高速化方向发展，因此对PCB所用基材的性能也提出了更高的要求，即作为信号载体的基材需具有较低的介电常数和介质损耗因子。目前PCB用基材按介质损耗因子的大小，主要分为Standard Loss(Df>0.02)、Middle Loss(0.01<Df<0.02)、Low Loss(0.006<Df<0.01)、Very Low Loss(0.003<Df<0.006)、Ultra Low Loss(Df<0.003)几类，目前，常用的高速基材树脂体系主要由聚苯醚(PPO)、氰酸树脂(CE)、碳氢化合物体系、聚四氟乙烯(PTFE)等，其中，PTFE基材的介质损耗因子最小，以该基材制作的产品，即PTFE材质PCB可以表现出优异的信号传输性能，而介质损耗因子大于PTFE基材的其他基材制作的PCB在信号传输性能方面不如PTFE材质PCB，但是这些基材均为刚性材料，与PTFE材料相比具有更好的机械加工性能。此外，PTFE基材不仅具有极低的介电常数和介质损耗因子，而且具有良好的耐高低温、耐老化和低吸水率等性能，因此，随着PCB信号传输频率及传输速率不断提高，PTFE基材能更好的适应市场需求，在PCB的应用日益增多。虽然PTFE基材表现出了优异的信号传输性能，但该基材在生产加工过程中仍存在许多局限性，具体如下：由于PTFE基材的表面能低且其表面极为光滑，使阻焊油墨与PTFE基材表面的附着力差，在加工和使用过程中极易出现掉油的问题；而由于PTFE基材硬度低，因此在机械加工(比如钻孔、外形铣削、V-CUT作业等)过程中极易产生毛刺，不仅影响产品的美观和可靠性，而且需耗费一定人工修理毛刺，降低了生产效率；此外，PTFE基材的上述性能也使得在生产加工过程中无法进行机械磨板，导致许多加工工序作业时均需采用特殊处理方式，且加工生产过程中板面容易出现压痕、变形等。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种高频高速PCB，保证PCB具有优异的高速/高频传输特性、介质损耗小。本专利技术的第二目的在于提供一种高频高速PCB板PCB的制作方法，保证PCB具有优异的高速/高频传输特性、介质损耗小、且钻孔、外形、磨板等生产加工工艺更加容易管控，并解决阻焊层容易脱落的问题。为解决上述问题，本专利技术所采用的技术方案如下：一种高频高速PCB，其包括至少两层刚性基材芯板、至少一层PTFE基材芯板以及至少一层FR4基材芯板，其中由下至上按照刚性基材芯板、PTFE基材芯板、FR4基材芯板、PTFE基材芯板、刚性基材芯板的顺序依次叠合而成，各芯板之间均压合有PTFE型半固化片；所述PCB主体上钻有穿透刚性基材芯板、PTFE基材芯板、FR4基材芯板的通孔。本专利技术所采用的刚性基材芯板为刚性低损耗基材芯板；进一步的方案中，本专利技术所述的低损耗刚性基材为电性能比PTFE略差的刚性材料，即材料的损耗因子略大于PTFE材料。一种高频高速PCB的制作方法，该制作方法包括以下步骤：1)开料：对PTFE基材、刚性基材和FR4覆铜板分别按照预设尺寸进行开料，以获得预设尺寸PTFE基材芯板、刚性基材芯板、FR4基材芯板；2)表面粗糙化处理：对开料后的芯板表面进行粗糙化处理以使各芯板表面形成粗糙表面；3)图形转移：在步骤2)处理后得到的各芯板板面贴覆干膜并进行图形转移以获得内层图形；4)烘板处理：对图形转移后的各芯板进行烘板处理，以释放芯板的应力并去除其中水分；5)叠板压合：对烘板处理后的各芯板进行叠板和压合处理以形成PCB基板；6)钻孔：对PCB基板进行钻孔；7)机械磨板：对钻孔后的PCB基板进行机械磨板，以去除毛刺；8)等离子：对PCB基板进行等离子处理，以去除孔内钻污；9)沉铜、电镀、图形转移处理：对机械磨板后的PCB基板进行沉铜、电镀处理，并对PCB基板外层进行图形转移，以获得外层图形；10)阻焊：对PCB基板进行阻焊前处理，并印制阻焊油墨，以在PCB基板表面形成阻焊层；11)表面处理：对PCB基板进行表面处理，以保证PCB具有良好的可焊性和电性能；12)外形加工：采用铣床或V-cut机对PCB进行外形加工，以获得具有预设形状的PCB。作为进一步的方案，上述方法中，步骤2)表面粗糙化处理的方式为水洗、磨板或微蚀。作为进一步的方案，上述方法中，步骤4)烘板处理中，温度为100-150℃，烘板时间为30-90min。作为进一步的方案，上述方法中，步骤9)阻焊前处理是在PCB的板面印刷低损耗的阻焊油墨。作为进一步的方案，该制作方法还包括在步骤3)图形转移后、步骤4)烘板处理前的对各芯板铜面进行处理步骤，处理方式为棕化处理或白化处理。相比现有技术，本专利技术的有益效果在于：1.本专利技术所述的高频高速PCB与采用纯PTFE材料制作的PCB电性能相当，可满足高速/高频信号要求，并可在一定程度上降低产品的材料成本和加工成本，提升产品的性价比；2.本专利技术所述的高频高速PCB采用多层不同材料叠合的芯板，相对于采用纯PTFE材料制作的PCB具有更好的机械加工性能，在成型处理时不会产生毛刺或毛边，避免加工时修理毛刺而导致的人力浪费，提升生产效率和产品品质；3.本专利技术所述的高频高速PCB的制作过程中，制作外层图形或阻焊前处理时无需特殊处理，省时省力；4.本专利技术所述的高频高速PCB整体的刚性明显提升，在成品设计时可采用桥连或V-Cut等设计，不会因PTFE材质软而在加工或搬运过程造成板损而报废；5.通过本专利技术的制作方法获得的高频高速PCB外层采用刚性低损耗芯板材料，并搭配低损耗阻焊油墨使用，其电性能与外层采用PTFE材料相接近，但不存在PTFE材料与阻焊层附着力差，易出现阻焊层脱落的问题。下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细说明。附图说明图1为本专利技术具体实施例的高频高速PCB结构示意图；其中，各附图标记为：101、刚性低损耗基材芯板；102、PTFE基材芯板；103、FR4基材芯板。具体实施方式本专利技术所述的一种高频高速PCB，其包括至少两层刚性基材芯板、至少一层PTFE基材芯板以及至少一层FR4基材芯板，由下至上按照刚性基材芯板、PTFE基材芯板、FR4基材芯板、PTFE基材芯板、刚性基材芯板的顺序依次叠合而成，各芯板之间均压合有PTFE型半固化片；所述PCB板主体上钻有穿透刚性基材芯板、PTFE基材芯板、FR4基材芯板的通孔。本专利技术所采用的刚性基材芯板为刚性低损耗基材芯板；进一步的方案中，本专利技术所述的低损耗刚性基材为电性能比PTFE略差的刚性材料，即材料的损耗因子略大于PTFE材料。本专利技术所述的高频高速PCB中芯板的层数需大于或等于8层，最高层数没有限定，可以根据需要进行调整，但需本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高频高速PCB，其特征在于，其包括至少两层刚性基材芯板、至少一层PTFE基材芯板以及至少一层FR4基材芯板，是由下至上按照刚性基材芯板、PTFE基材芯板、FR4基材芯板、PTFE基材芯板、刚性基材芯板的顺序依次叠合而成，各芯板之间均压合有PTFE型半固化片；所述PCB主体上钻有穿透刚性基材芯板、PTFE基材芯板、FR4基材芯板的通孔。

【技术特征摘要】
1.一种高频高速PCB，其特征在于，其包括至少两层刚性基材芯板、至少一层PTFE基材芯板以及至少一层FR4基材芯板，是由下至上按照刚性基材芯板、PTFE基材芯板、FR4基材芯板、PTFE基材芯板、刚性基材芯板的顺序依次叠合而成，各芯板之间均压合有PTFE型半固化片；所述PCB主体上钻有穿透刚性基材芯板、PTFE基材芯板、FR4基材芯板的通孔。2.权利要求1所述的高频高速PCB的制作方法，其特征在于，该制作方法包括以下步骤：1)开料：对PTFE基材、刚性基材和FR4覆铜板分别按照预设尺寸进行开料，以获得预设尺寸PTFE基材芯板、刚性基材芯板、FR4基材芯板；2)表面粗糙化处理：对开料后的芯板表面进行粗糙化处理以使各芯板表面形成粗糙表面；3)图形转移：在步骤2)处理后得到的各芯板板面贴覆干膜并进行图形转移以获得内层图形；4)烘板处理：对图形转移后的各芯板进行烘板处理，以释放芯板的应力并去除其中水分；5)叠板压合：对烘板处理后的各芯板进行叠板和压合处理以形成PCB基板；6)钻孔：对PCB基板进行钻孔；7)机械磨板：对钻孔后的PCB基板进行机械磨板，以去除毛刺；...

【专利技术属性】
技术研发人员：程柳军，王红飞，陈蓓，
申请(专利权)人：广州兴森快捷电路科技有限公司，深圳市兴森快捷电路科技股份有限公司，广州市兴森电子有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44