[發明專利]一種高層細密線多層線路板及制作工藝

在審

• 申請號: 201711412420.0
• 申請日: 2017-12-24
• 公開（公告）號: CN108391388A
• 公開（公告）日: 2018-08-10
• 發明（設計）人: 曹友新
• 申請（專利權）人: 惠州市鑫進新電子有限公司
• 主分類號: H05K3/46
• 分類號: H05K3/46
• 代理公司: 深圳市千納專利代理有限公司 44218
• 代理人: 潘麗君

1.一種高層細密線多層線路板，包括邊框（1）、把手（2）、耐磨網（3）、固定板（4）、固定孔（5）、線路板本體（6）、減震泡沫（7）、絕緣層（8）、阻燃層（9）、防水層（10）、防氧化層（11）、第一線路板（12）、第二線路板（13）、第三線路板（14）、第四線路板（15）、第五線路板（16）、第六線路板（17）、第七線路板（18）、第八線路板（19）、金屬柱（20）和空氣層（21），其特征在于：所述邊框（1）兩端的中部均安裝有把手（2），所述邊框（1）的底端設置有耐磨網（3），所述邊框（1）的內部安裝有固定板（4），所述固定板（4）的兩端均開設有固定孔（5），所述固定板（4）的中部安裝有線路板本體（6），所述線路板本體（6）的兩側均填充有減震泡沫（7），所述減震泡沫（7）的一側設置有絕緣層（8），所述絕緣層（8）的一側設置有阻燃層（9），所述阻燃層（9）的一側設置有防水層（10），所述防水層（10）的一側設置有防氧化層（11），所述線路板本體（6）的頂層設置有第一線路板（12），所述第一線路板（12）的一側設置有第二線路板（13），所述第二線路板（13）的一側設置有第三線路板（14），所述第三線路板（14）的一側設置有第四線路板（15），所述第四線路板（15）的一側設置有第五線路板（16），所述第五線路板（16）的一側設置有第六線路板（17），所述第六線路板（17）的一側設置有第七線路板（18），所述相鄰線路板之間安裝有金屬柱（20），所述相鄰線路板之間設置有空氣層（21）。

2.一種高層細密線多層線路板制作工藝，其特征在于：包括如下步驟：

1）材料選擇：選擇電子電路材料的介電常數和介電損耗比較低，以及低CTE、低吸水率和更好的高性能覆銅板材料，以滿足高層板的加工和可靠性要求；

2）壓合疊層結構設計：考慮到材料的耐熱性、耐電壓、填膠量以及介質層厚度，應遵循以下原則

所有層半固化片避免使用單張1080或106半固化片，各層間介質厚度必須按IPC-A-600G保證≥0.09mm，

內層基板3OZ或以上，選用高樹脂含量的半固化片，如1080R/C65%、1080HR/C68%、106R/C73%、106HR/C76%；但避免全部使用106高膠半固化片的結構設計，以防止多張106半固化片疊合，因玻纖紗太細，玻纖紗在大基材區塌陷而影響尺寸穩定性和爆板分層，

層間介質層厚度公差一般按+/-10%控制，對于阻抗板，介質厚度公差按IPC-4101C/M級公差控制，若阻抗影響因素與基材厚度有關，則板材公差也必須按IPC-4101C/M級公差；

3）層間對準度控制：內層芯板尺寸補償的精確度和生產尺寸控制，需要通過在生產中所收集的數據和歷史數據經驗，對高層板的各層圖形尺寸進行精確補償，確保各層芯板漲縮一致性，選擇高精度、高可靠的壓合前層間定位方式，設定合適的壓合工藝程序和對壓機日常維護是確保壓合品質的關鍵，控制壓合流膠和冷卻效果，減少層間錯位問題，層間對準度控制需要參考內層補償值、壓合定位方式、壓合工藝參數、材料特性數據；

4）內層線路加工：由于傳統曝光機的解析能力在50μm左右，對于高層板生產制作，可以引進激光直接成像機，提高圖形解析能力，解析能力達到20μm左右，傳統曝光機對位精度在±25μm，層間對位精度大于50μm，采用高精度對位曝光機，圖形對位精度可以提高到15μm左右，層間對位精度控制30μm以內，減少了傳統設備的對位偏差，提高了高層板的層間對位精度；

壓合工藝：使用熔合+鉚合方式制作，OPE沖孔機沖出定位孔，沖孔精度控制在±25μm，熔合時調機制作首板需采用X-RAY檢查層偏，層偏合格方可制作批量，批量生產時需檢查每塊板是否熔入單元，以防止后續分層，壓合設備采用高性能配套壓機，滿足高層板的層間對位精度和可靠性，根據高層板疊層結構及使用的材料，研究合適的壓合程序，設定最佳的升溫速率和曲線，在常規的多層電路板壓合程序上，適當降低壓合板料升溫速率，延長高溫固化時間，使樹脂充分流動、固化，同時避免壓合過程中滑板、層間錯位等問題；

6）鉆孔工藝：由于各層疊加導致板件和銅層超厚，對鉆頭磨損嚴重，容易折斷鉆刀，對于孔數、落速和轉速適當的下調，精確測量板的漲縮，提供精確的系數；層數≥14層、孔徑≤0.2mm或孔到線距離≤0.175mm，采用孔位精度≤0.025mm的鉆機生產；直徑φ4.0mm以上孔徑采用分步鉆孔，厚徑比12:1采用分步鉆，正反鉆孔方法生產；控制鉆孔披鋒及孔粗，高層板盡量采用全新鉆刀或磨1鉆刀鉆孔，孔粗控制25um以內，為改善高層厚銅板的鉆孔毛刺問題，經批量驗證，使用高密度墊板，疊板數量為一塊，鉆頭磨次控制在3次以內，可有效改善鉆孔毛刺，對于高頻、高速、海量數據傳輸用的高層板，背鉆技術是改善信號完整有效的方法，背鉆主要控制殘留stub長度，兩次鉆孔的孔位一致性以及孔內銅絲等；

7）可靠性測試：高層板一般為系統板，比常規多層板厚、更重、單元尺寸更大，相應的熱容也較大，在焊接時，需要的熱量更多，所經歷的焊接高溫時間要長，在217℃需50秒至90秒，同時高層板冷卻速度相對慢，因此過回流焊測試的時間延長，并結合IPC-6012C、IPC-TM-650標準以及行業要求，對高層板的主要可靠性進行測試。