谈高频阶梯印制镀金插头线路板制作工艺

叶锦群 周定忠 张晃初

（胜宏科技（惠州）股份有限公司，广东 惠州 516211）

谈高频阶梯印制镀金插头线路板制作工艺

叶锦群 周定忠 张晃初

（胜宏科技（惠州）股份有限公司，广东 惠州 516211）

文章重点探讨高频阶梯印制插头线路板的制作工艺。阶梯区设计导通孔及印制线路与插头，线路部分需要印刷防焊，阶梯层粘结要求使用高频PP材料。实践中创新了形成阶梯工艺流程，解决了阶梯层粘结PP压合流胶问题。阶梯区铣空部分采用二次控深铣，利用控深铣残余盖子保护阶梯区印制线路及插头在二次PTH至防焊流程中不被破坏，从而使该类型阶梯板可以成批量制式。

高频；阶梯；流胶问题；二次控深铣

1 前言

阶梯板形成阶梯的加工方法可以分两类：一是直接使用控深铣形成阶梯，此类阶梯区没有线路，相对较为简单；二是将阶梯区先铣空然后与其它层压合在一起形成阶梯，阶梯层使用Low flow PP粘结，此类阶梯区有印制线路其工艺程度较为复杂，制作过程中发生的问题也较多。本文探讨的阶梯板主要特点是板子所用材质为高频板材，共20层，L13为阶梯层，阶梯区有导通孔及印制镀金插头，所有层都需要使用高频材料。

制作的大致流程：L1-L13阶梯层导通孔制作、线路制作、部分线路丝印防焊→阶梯区开窗制作→二次压合→压合后各工序制作。

根据上述流程及板子要求，制作中存在如下难点：

（1）如何控制二次压合树脂胶少量流入阶梯区（宽度不超过0.3 mm）；

（2）L14-L20层（厚度0.92 mm）阶梯区成型掏空后，二次压合后L13层阶梯区导通孔及线路裸露在外，如何保护L13层阶梯区线路及导通孔在后工序PTH至防焊制作中不被沉上铜与侵蚀破坏。如果采取封胶带方式来保护线路将难以量产，而且可靠性也较低。

2 以一款20层高频阶梯线路板作工艺流程探讨

2.1 工艺要求介绍

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与L13层阶梯区有印制镀金插头（金手指）基材要求：ISOLA i-speed

L13与L14间介质厚度0.15 mm

线宽线距：0.09mm/0.09mm

最小成品孔径：0.25 mm

2.2 制作工艺流程探讨

2.2.1 试验一

（1）L1-L13层工艺流程：

开料→内层图形转移→AOI→压合→钻孔→等离子处理→PTH+板电→树脂塞孔→L13层图形转移→阶梯区丝印防焊→待二次压合

图1 L1-L13压合结构

树脂塞孔：树脂塞孔目的是为避免二次沉铜及电镀药水从孔内进入阶梯层。

（2）L14-L19层工艺流程：

开料→内层图形转移→AOI→压合→阶梯区成型铣开窗→待二次压合

图2 L14-L19压合结构

图3 阶梯区成型铣开窗

（3）PP开窗流程：

PP裁切→钻定位孔→铣刀开窗（或模冲）→待二次压合

图4 PP开窗示意图

（4）L1-L20层工艺流程：

压合→钻孔→等离子处理→D/PTH+板电→图形转移→图形电镀→AOI→防焊→控深铣开窗→化学镍金→镀金→成型→内斜边→测试→FQC→FQA→包装

图5 L1-L20压合结构

试验板制作结果：

此次试验板完成压合生产后，检测中发现两个致命问题和一个次要问题：

（1）热冲击试验发现阶梯层Low flow PP有开裂爆板问题（整板面发生），经分析此问题点产生主要原因为普通Low fl ow PP与高频I-SPEED材料涨缩及应力有较大差异造成，见以下切片图6。

图6 切片分析图

（2）观察阶梯区有严重流胶问题，PP流胶从L19/L20层间流胶到阶梯层印制插头上，见图7。

图7

（3）板子压合出来后严重翘曲，经过分析主要原因为不对称压合造成（L1-13板厚1.55 mm，L14-19板厚0.65 mm）。

2.2.2 试验二

针对阶梯层爆板分层、PP流胶、板翘作出3点改善措施：

（1）调整压合结构解决PP流胶问题（L14-L20组合在一起压合），同时优化不对称结构改善板翘问题。

（2）采用与其它层相匹配的I-SPEED PP解决阶梯层爆板分层问题。

（3）L14-L20阶梯区开窗采用两次控深铣成型，以保留L14-L20阶梯区基材作为后续沉铜、电镀、蚀刻保护L13层线路等不被沉上铜或蚀刻掉。

（4）将阶梯层2张1080RC69%拆分开进行压合，已改善普通流胶PP流胶问题。其中一张与L14-L20一起压合，另外一张二次压合中使用。

①L1-L13层工艺流程与实验一工艺流程相同。

②L14-L20层工艺流程：

开料→内层图形转移→AOI→压合→控深铣→去L14外假层铜→待二次压合

控深深度根据数控铣床精度来决定，一般数控铣床控深精度在0.15 mm以内，本次控深实际深度0.55 mm - 0.69 mm之间，余厚0.23 mm。

图8 L14-L20压合结构

图9 控深铣示意图（正面图与压合后切面图）

③PP开窗

PP裁切→钻定位孔→铣刀开窗（或模冲）→待二次压合

普通流胶PP开窗参数较阶梯成型线内缩：分别试验內缩参数：1.0 mm、1.5 mm、2.0 mm，试验结果证明內缩1.5 mm最合适，流胶入阶梯区0.32 mm，符合外观品质要求标准。

④L1-L20层工艺流程：

压合→钻孔→等离子处理→D/PTH+板电→图形转移→图形电镀→AOI→防焊→控深铣开窗→化学镍金→镀金→成型→内斜边→测试→FQC→FQA→包装

图10 L1-L20压合结构

试验板制作结果：

通过实验板制作验证，针对爆板分层、PP流胶、板翘的几个改善方案均取得了成功，见以下制作实物阶梯板图11。

图11 高频阶梯印制镀金插头线路板

3 总结

通过对该款20层高频阶梯板设计分析做出合理的压合结构与制作流程，解决了普通流胶PP在阶梯板中的应用，同时采用两次控深铣方式成型阶梯区，很好的保护了阶梯层线路在二次湿流程中不被镀上铜或蚀刻掉。目前我们公司已经小批量生产此款20层高频阶梯板，生产过程也比较顺畅。

叶锦群，工程技术研发中心工程师，致力于高新PCB产品与新工艺的研发。

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