《一種階梯電路板製作工藝》是深圳崇達多層線路板有限公司於2011年12月30日申請的專利，該專利的公布號為CN102523692A，申請號為2011104545780，授權公布日為2012年6月27日，發明人是宋建遠、彭衛紅、謝萍萍、劉東。
《一種階梯電路板製作工藝》公開了一種階梯電路板製作工藝，包括步驟：A）對線路板基板進行開料、內層印製圖形後內層蝕刻、鑼階梯槽、銑墊片，棕化、壓板處理後，對其外層進行鑽孔；B）將鑽孔後的線路板基板進行外層沉銅，然後將整個線路板基板進行電鍍；C）通過鍍孔菲林進行圖形轉移；D）將線路板基板進行圖形鍍銅，並對圖形鍍銅後的線路板基板鑼連線片（SET）外形，然後進行外層蝕刻；E）阻焊塞孔後絲印阻焊及文字；F）全板沉鎳金後絲印字元，成型線路板；G）測試檢查成品板的電氣性能及外觀，製得成品。該發明在製作階梯槽的時候採用先銑階梯槽，防止層壓時流膠，後使用聚四氟乙烯PTFE高溫阻膠墊片層壓的方式製作，可以有效避免因後銑槽而產生的層間縫隙。
2018年12月20日，《一種階梯電路板製作工藝》獲得第二十屆中國專利優秀獎。
基本介紹
- 中文名：一種階梯電路板製作工藝
- 公告號：CN102523692A
- 授權日：2012年6月27日
- 申請號：2011104545780
- 申請日：2011年12月30日
- 申請人：深圳崇達多層線路板有限公司
- 地址：廣東省深圳市寶安區沙井街道新橋橫崗下工業區新玉路3棟
- 發明人：宋建遠、彭衛紅、謝萍萍、劉東
- Int.Cl.：H05K3/00(2006.01)I
- 代理機構：深圳市科吉華烽智慧財產權事務所
- 代理人：胡吉科、孫偉
- 類別：發明專利
專利背景,發明內容,專利目的,技術方案,有益效果,技術領域,權利要求,實施方式,榮譽表彰,
專利背景
電子產品的小型多樣化的發展，使其在空間和安全性上受到較大制約，傳統的平面線路板顯然已經不能滿足許多領域電子產品的要求，於是出現了多層或者階梯式的電路板逐漸取代傳統的平面線路板。但是採用三維結構設計的階梯式線路板在製作工藝上一直是本領域技術人員的難題，尤其是對其階梯槽的製備，往往會出現凹陷或凸起，或者流膠等缺陷；另外的，階梯槽設計不合理的話，對線路板的外層圖形、貼乾膜、鑽孔、阻焊等工藝都會帶來諸多麻煩。
發明內容
專利目的
《一種階梯電路板製作工藝》的目的在於提供一種全新的階梯線路板的製作工藝。
技術方案
《一種階梯電路板製作工藝》包括步驟：
A）對線路板基板進行開料、內層印製圖形後內層蝕刻、鑼階梯槽、銑墊片，棕化、壓板處理後，對其外層進行鑽孔；
B）將鑽孔後的線路板基板銑鍍通孔（PTH）槽後進行外層沉銅，然後將整個線路板基板進行電鍍；
C）對沉銅電鍍後的線路板基板通過鍍孔菲林進行圖形轉移；
D）將圖形轉移後的線路板基板進行圖形鍍銅，並對圖形鍍銅後的線路板基板鑼連線片（SET）外形，然後進行外層蝕刻；
E）阻焊塞孔後絲印阻焊及文字；
F）全板沉鎳金後絲印字元，成型線路板；
G）測試檢查成品板的電氣性能及外觀，製得成品。
優選的是：所述步驟A）所述的壓板處理採用的層壓墊片為聚四氟乙烯（PTFE）墊片。
更優選的是：所述步驟A）所述的鑽孔為將線路板基板的所有孔一次性鑽出，並對鑽出的孔進行孔金屬化。
在進行鑼連線片（SET）外形時，其外形公差為+/-0.10毫米；所述阻焊為綠油阻焊。
所述的墊片為PP墊片和/或PTFE墊片。
所述步驟A）墊片比階梯槽槽位單邊縮小0.3毫米。
《一種階梯電路板製作工藝》在製作階梯槽的時候採用先銑階梯槽，墊片縮小0.3毫米，防止層壓時流膠，後使用聚四氟乙烯PTFE高溫阻膠墊片層壓的方式製作，可以有效避免因後銑槽而產生的層間縫隙。
製作階梯槽若採用銑盲槽的方法，壓合後再銑槽，極易導致階梯連線位層間縫隙問題產生。因為從層壓至成型，還存在大量的微蝕、磨板過程，層間縫隙內極易藏藥水，導致爆板，或開路短路等問題。
階梯板層壓時，一般都會向階梯位墊相應的墊片，保證階梯板模仿正常板製作，怎樣選取合適的墊片，保證層壓等工序品質的可靠性，是一個研發重點，選用的墊片厚度或大小補償不合適，就會造成在層壓過程中的凹陷或凸起問題。
《一種階梯電路板製作工藝》採取的技術方案為：採用熱膨脹係數小，具有較好阻膠性的的PTFE墊片作為槽位墊片，可以更好的控制墊片的補償大小和厚度，有效避免了因為PP片補償不當而造成的槽位凹陷或凸起不良。
在槽位的大小基礎上，墊片單邊減小0.3毫米左右，厚度與層壓後的階梯槽厚度一致製作。層壓過程中，階梯槽位會產生相應的膨脹，若墊片大小與槽位大小一致，則在層壓時板材膨脹的內應力不能有效釋放，從而造成階梯槽邊緣凸起現象。經過反覆驗證，將墊片單邊減小0.3毫米，可有效避免此現象的發生。另外，墊片厚度必須與層壓完成後階梯槽的厚度一致，才能使階梯槽層壓厚度與墊片厚度一致，墊片過厚會造成階梯槽位凸起，過薄會造成凹陷。
有益效果
《一種階梯電路板製作工藝》在製作階梯槽的時候採用先銑階梯槽，並預大0.3毫米，防止層壓時流膠，後使用聚四氟乙烯PTFE高溫阻膠墊片層壓的方式製作，可以有效避免因後銑槽而產生的層間縫隙。《一種階梯電路板製作工藝》採用熱膨脹係數小，具有較好阻膠性的的PTFE墊片作為槽位墊片，可以更好的控制墊片的補償大小和厚度，有效避免了因為PP片補償不當而造成的槽位凹陷或凸起不良。
技術領域
《一種階梯電路板製作工藝》屬於線路板製作技術領域，尤其是涉及一種廣泛套用於微型設備的階梯線路板的製作工藝。
權利要求
一種階梯電路板製作工藝，包括步驟：
A）對線路板基板進行開料、內層印製圖形後內層蝕刻、鑼階梯槽、銑墊片，棕化、壓板處理後，對其外層進行鑽孔；
B）將鑽孔後的線路板基板銑鍍通孔（PTH）槽後進行外層沉銅，然後將整個線路板基板進行電鍍；
C）對沉銅電鍍後的線路板基板通過鍍孔菲林進行圖形轉移；
D）將圖形轉移後的線路板基板進行圖形鍍銅，並對圖形鍍銅後的線路板基板鑼連線片（SET）外形，然後進行外層蝕刻；
E）阻焊塞孔後絲印阻焊及文字；
F）全板沉鎳金後絲印字元，成型線路板；
G）測試檢查成品板的電氣性能及外觀，製得成品；其中，在步驟A）中鑼階梯槽的工藝中，採用先銑階梯槽，墊片縮小0.3毫米，防止層壓時流膠，後使用聚四氟乙烯PTFE高溫阻膠墊片層壓的方式製作；步驟A）所述的鑽孔為將線路板基板的所有孔一次性鑽出，並對鑽出的孔進行孔金屬化；步驟A）所述的壓板處理採用的層壓墊片為聚四氟乙烯（PTFE）墊片。
實施方式
下面結合具體實施例對《一種階梯電路板製作工藝》做進一步詳細說明。
階梯電路板製作流程：
1）開料：
開料時需測量開料基板厚度在公差範圍之內，確保開料板材可以滿足壓合板厚要求；
開料尺寸：605*300毫米；材料：IT158和RF-35；
2）內層圖形：
L2層和L3層正常製作圖形，L1和L4面只做外圍靶點陣圖形；
3）銑槽：
從L3層銑槽，將IT158板料的L3-L4層芯板和0.30毫米光板的指定槽位銑空，銑槽係數與L3層圖形菲林係數相同；
4）銑PP墊片及PTFE墊片：
使用1.0毫米厚光板將PP或PTFE夾在中間，銑槽係數與L3層圖形菲林係數相同；
銑PTFE墊片時需要每趟換一隻新雙刃銑刀，不允許有聚膠，銑邊披鋒缺陷，鉚釘孔完整；
5）壓合
棕化：光板、芯板做棕化，棕化速度：3.0～3.2米/分；
壓合：A、熱壓參數：使用YB參數；牛皮紙：上下各20張（全新）；
B、排板時銑空位使用PTFE墊片填充，銑空面朝上，配合使用鋁片、矽膠墊及離型膜；
C、耐PTFE墊片不能放偏，否則會出現失壓和凹陷；
D、排版時，注意清潔階梯板銅面上PP粉；
E、排板層數：每盤板最多排5層；
6）除板面流膠
退淨棕化膜：先使用噴砂退棕化膜（不開磨刷）再使用98%濃硫酸浸泡5-8分鐘除板面流膠，使用沉銅前磨板機烘乾（不開磨刷）；
7）外層鑽孔
用全新UC系列鑽刀；
在銑空位放PP墊片填充再蓋鋁片，防止階梯位孔披鋒；
首板確認孔粗小於25微米，無扯銅異常，檢查無孔口披鋒和孔內毛刺；
鑽孔後疊板烘板150攝氏度×3H，每疊板數不能超過15PNL；
8）等離子活化
活化參數
使用H2進行活化35分鐘；
表1：等離子活化參數 
9）PTH&全板電鍍
沉銅兩次：第一次從除油缸進缸，第2次沉銅從預浸缸開始（不能過化學除膠渣）；
孔切片：板電後切片檢查：孔銅、表銅符合MI要求；孔粗≤25微米；
10）外層圖形
壓膜前加放PTFE墊片填充階梯位，使用殷田DF-40乾膜，手動貼膜機壓膜；
顯影后將耐高溫阻膠墊片取出；
11）阻焊
使用芯板塞孔，塞孔芯板必須張貼在網版上，不允許塞孔不飽滿和發紅；
阻焊使用擋點網印刷生產，不允許綠油塞孔，為防止盲槽位堆積油墨，不允許使用靜電噴塗生產；
12）沉鎳金
來料檢查阻焊塞孔需飽滿，化金前處理只過噴砂處理，不過機械磨刷；
延長活化30秒，首板檢查漏鍍、不上金缺陷，測量完成金、鎳厚；
13）成型
採用混壓板銑板參數，使用全新銑刀生產；
為防止金面擦花，銑板時每PNL間放白紙隔開，檢查首板無板邊毛刺、披鋒。
此流程實例為一個四層階梯板製作流程，總體製作思路，即先製作內層圖形，再將需要製作槽的層鑼空，然後再與不需要製作槽的層進行壓合時候，在槽位墊一個PTFE墊片，墊片比槽位單邊縮小0.3毫米；鑽孔時給槽位墊一個PP墊片，防止槽位鑽孔毛刺披鋒；鑽孔完成後為了除去孔內殘留膠渣，並且防止化學除膠對基材的傷害，所以採用等離子除膠方法代替化學除膠方法。
製作關鍵點是第3、4、5、7、8步。
第3步是將需要製作槽位的層鑼空，尺寸和設計尺寸一致；
第4步是鑼墊片，包括PP墊片和PTFE墊片，都比槽位尺寸縮小0.3毫米，因為槽位在壓合時候會板材膨脹（即會溢膠），墊片如果不縮小，則會阻止槽位的膨脹，壓合後就會板曲；
第5步是進行壓合，使用指定參數，給槽位處墊PTFE墊片，進行壓合，壓合完成後去掉PTFE墊片；
第7步鑽孔時候給槽位墊一個PP墊片，防止槽位鑽孔毛刺或披鋒，鑽孔完成後去掉PP墊片；
第8步是使用等離子活化除去鑽孔後的膠渣，防止化學除膠對基材造成傷害，保證後續電鍍孔金屬化良好。
取得的效果：使用縮小0.3毫米的PTFE墊片墊入槽位處進行壓合，可以保證槽位平整和控制溢膠量；使用鑽孔墊片可以防止鑽孔毛刺；使用等離子除膠可以保證除膠量合適，不傷害基材，保證後續電鍍孔金屬化良好。
榮譽表彰
2018年12月20日，《一種階梯電路板製作工藝》獲得第二十屆中國專利優秀獎。
