一種微孔結(jié)構(gòu)pcb板制作工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電路板生產(chǎn)加工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種微孔結(jié)構(gòu)PCB板制作工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]印刷線路板(PCB)幾乎應(yīng)用于我們能見到的所有的電子設(shè)備中，小到電子手表、計(jì)算器、通用電腦，大到計(jì)算機(jī)、電子通訊設(shè)備、軍用武器系統(tǒng)等，只要有集成電路等電子元器件，它們之間的電氣互連都要用到PCB。印刷線路板是通過在絕緣基材上設(shè)置電子元器件之間電氣連接的導(dǎo)電圖形而形成，其制造工藝較為復(fù)雜。為了提高印刷線路板的導(dǎo)電性、可焊接性和抗氧化性，在要求較高的印刷線路板上都要在其導(dǎo)電圖形的銅箔表面鍍鎳和金。
[0003]在高能物理及核物理研究方面，會(huì)使用到一種微孔結(jié)構(gòu)的特殊PCB板，其加工特點(diǎn)是密集孔陣列設(shè)計(jì)，常規(guī)孔數(shù)多達(dá)10?50萬孔，由于微孔結(jié)構(gòu)的存在，當(dāng)在上下兩平面電極加上一定電壓差時(shí)，就能夠在孔內(nèi)形成很強(qiáng)的電場；當(dāng)微孔結(jié)構(gòu)在特定的工作氣體中時(shí)，如果孔周圍出現(xiàn)電離電子，則就能夠在孔內(nèi)工作氣體發(fā)生電子雪崩倍增過程，從而實(shí)現(xiàn)信號(hào)的放大和物理過程的探測，此類特殊的探測器在國內(nèi)簡稱厚GEM(即厚型氣體電子倍增器)，主要應(yīng)用于高能物理實(shí)驗(yàn)，紫外、X線、帶電粒子及中子探測等領(lǐng)域，其工藝難點(diǎn)主要在于同心環(huán)的制作(要求同心偏差小于5mm)，如采用常規(guī)工藝加工，則面臨極大的工藝瓶頸，常因鉆孔及線路對(duì)位偏差而使得良率低下，無法達(dá)到預(yù)期的增益效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)以上問題，本發(fā)明提供了一種微孔結(jié)構(gòu)PCB板制作工藝，實(shí)現(xiàn)超高精度同心環(huán)的PCB加工，以此為基礎(chǔ)制作的厚GEM產(chǎn)品具有增益高、增益穩(wěn)定性好，能量分辨好等特點(diǎn)，完全達(dá)到國際先進(jìn)水平，為國產(chǎn)厚GEM的工業(yè)化生產(chǎn)奠定了良好基礎(chǔ)，可以有效解決技術(shù)背景中的問題。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:一種微孔結(jié)構(gòu)PCB板制作工藝，包括如下步驟:
(1)開料:將PCB基板放置于開料臺(tái)上固定，按預(yù)制要求進(jìn)行切割；
(2)鉆定位孔:將按要求切割的基板放置在鉆孔機(jī)上鉆孔；
(3)印阻焊油墨:將電路模印版與步驟(2)得到的基板緊密貼合，一起放入真空鍍膜機(jī)內(nèi)進(jìn)行金屬電路層電鍍；
(4)線路布置；
(5)對(duì)阻焊進(jìn)行固化；
(6)再進(jìn)行二次鉆孔工藝；
(7)對(duì)二次鉆孔后的基板進(jìn)行鉆孔蝕刻工藝；
(8)退阻焊油墨；
(9)進(jìn)行電金工藝；
(10)成型。
[0006]進(jìn)一步地，所述步驟(2)鉆孔之前，對(duì)基板先覆上一層抗蝕層。
[0007]進(jìn)一步地，所述步驟(2)鉆孔工藝之前先對(duì)基板表面進(jìn)行清潔工藝。
[0008]進(jìn)一步地，所述步驟(9)電金工藝采用電鍍鎳金的方式。
[0009]進(jìn)一步地，所述步驟(2)電金工藝后對(duì)其進(jìn)行烘干，控制溫度在60_80°C。
[0010]進(jìn)一步地，在對(duì)阻焊進(jìn)行固化之前，還包括步驟:
檢查所述基板是否滲油，若所述基板滲油，則對(duì)所述基板進(jìn)行酸洗，并重新印阻焊油墨和布置線路。
[0011]進(jìn)一步地，所述步驟(7)蝕刻的方式為對(duì)基板表面未被干膜覆蓋的銅箔采用酸性蝕刻液體進(jìn)行蝕刻。
[0012]進(jìn)一步地，所述酸性蝕刻液體為3%~5%的鹽酸。
[0013]進(jìn)一步地，所述步驟(7)蝕刻后采用市水進(jìn)行清洗，然后采用去離子水進(jìn)行清洗，市水的更換頻次為2小時(shí)/次，滴水頻次為10秒/滴，去離子水的更換頻次為4小時(shí)/次，滴水頻次為10秒/滴，所述去離子水洗的時(shí)間不超過10分鐘。
[0014]進(jìn)一步地，所述步驟(8)退阻焊油墨工藝在80_90°C下完成。
[0015]本發(fā)明的有益效果:
本發(fā)明實(shí)現(xiàn)超高精度同心環(huán)的PCB加工，以此為基礎(chǔ)制作的厚GEM產(chǎn)品具有增益高、增益穩(wěn)定性好，能量分辨好等特點(diǎn)，可在多種混和氣體中工作，完全能滿足客戶的特種需求，完全達(dá)到國際先進(jìn)水平，為國產(chǎn)厚GEM的工業(yè)化生產(chǎn)奠定了良好基礎(chǔ)。
【具體實(shí)施方式】
[0016]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0017]實(shí)施例:
一種微孔結(jié)構(gòu)PCB板制作工藝，包括如下步驟:
(1)開料:將PCB基板放置于開料臺(tái)上固定，按預(yù)制要求進(jìn)行切割；
(2)鉆定位孔:將按要求切割的基板放置在鉆孔機(jī)上鉆孔；
(3)印阻焊油墨:將電路模印版與步驟(2)得到的基板緊密貼合，一起放入真空鍍膜機(jī)內(nèi)進(jìn)行金屬電路層電鍍；
(4)線路布置；
(5)對(duì)阻焊進(jìn)行固化；
(6)再進(jìn)行二次鉆孔工藝；
(7)對(duì)二次鉆孔后的基板進(jìn)行鉆孔蝕刻工藝；
(8)退阻焊油墨；
(9)進(jìn)行電金工藝；
(10)成型。
[0018]其中，所述步驟(2)鉆孔之前，對(duì)基板先覆上一層抗蝕層。
[0019]其中，所述步驟(2)鉆孔工藝之前先對(duì)基板表面進(jìn)行清潔工藝。
[0020]其中，其中，所述步驟(9)電金工藝采用電鍍鎳金的方式。
[0021]其中，所述步驟(2)電金工藝后對(duì)其進(jìn)行烘干，控制溫度在60_80°C。
[0022 ]其中，在對(duì)阻焊進(jìn)行固化之前，還包括步驟:
檢查所述基板是否滲油，若所述基板滲油，則對(duì)所述基板進(jìn)行酸洗，并重新印阻焊油墨和布置線路。
[0023]其中，所述步驟(7)蝕刻的方式為對(duì)基板表面未被干膜覆蓋的銅箔采用酸性蝕刻液體進(jìn)行蝕刻。
[0024]其中，所述酸性蝕刻液體為3%_5%的鹽酸。
[0025]其中，所述步驟(7)蝕刻后采用市水進(jìn)行清洗，然后采用去離子水進(jìn)行清洗，市水的更換頻次為2小時(shí)/次，滴水頻次為10秒/滴，去離子水的更換頻次為4小時(shí)/次，滴水頻次為10秒/滴，所述去離子水洗的時(shí)間不超過10分鐘。
[0026]其中，所述步驟(8)退阻焊油墨工藝在80_90°C下完成。
[0027]本發(fā)明中，基本加工信息:
基板:雙面板；
介質(zhì)厚度:0.25mm;
銅厚:34.3mm;
孔密度:孔徑0.25mm，孔中心距0.6mm ；
表面處理:鍍金；
絕緣環(huán)寬度:(80?100)mm;
同心度偏差:±5mm。
[0028]本發(fā)明中鉆孔工序是形成厚GEM微孔結(jié)構(gòu)最重要的環(huán)節(jié)。鉆孔工藝有兩個(gè)要求:孔精度和位置精度?？拙扔摄@刀決定，通常保證在±25m范圍內(nèi)即可，無大的工藝難度。關(guān)鍵是孔的定位精度，孔與孔中心距越小，要求孔的定位精度越高，否則如因孔偏造成孔間的金屬環(huán)蝕刻斷裂，則將直接導(dǎo)致產(chǎn)品報(bào)廢;但是主要由于密集孔陣列，孔距較小，常規(guī)方式鉆孔，鉆針尚處于不穩(wěn)定狀態(tài)即開始鉆相鄰孔，對(duì)偏位有較大影響。為此特設(shè)計(jì)跳鉆工藝，同時(shí)鉆孔前做好墊板、招片、及工作臺(tái)面的清潔，鉆孔相關(guān)參數(shù)下調(diào)30%;經(jīng)試驗(yàn)效果良好，可以得到均勻一致的孔陣列。
[0029]除了孔位精度外，換刀頻率也是影響成品率的重要因素。由于厚GEM板上的孔通常有上萬甚至幾十萬個(gè)，鉆刀的磨損會(huì)很明顯，特別是加工陶瓷基材的厚GEM板尤為明顯。因此必須在鉆了一定數(shù)量的孔之后及時(shí)更換鉆頭，否則不僅孔精度變差，鈍了的鉆頭還會(huì)導(dǎo)致孔型變差，甚至出現(xiàn)崩孔。經(jīng)過測試對(duì)比，同時(shí)考慮到成本和效率，我們大致確定2000孔更換鉆刀。即便這樣，需要更換的鉆頭數(shù)量也是很可觀的。以孔中心距P = 0.6mm為例，計(jì)算孔密度為353.857孔/cm2，對(duì)于300mmX 300mm的靈敏孔區(qū)，孔的總數(shù)量為31.8471萬個(gè)，加工一片板約需更換160把鉆刀，這對(duì)生產(chǎn)效率會(huì)產(chǎn)生很大的影響，是厚GEM工藝可以改進(jìn)的一個(gè)方面。
[0030]基于上述，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)超高精度同心環(huán)的PCB加工，以此為基礎(chǔ)制作的厚GEM產(chǎn)品具有增益高、增益穩(wěn)定性好，能量分辨好等特點(diǎn)，可在多種混和氣體中工作，完全能滿足客戶的特種需求，完全達(dá)到國際先進(jìn)水平，為國產(chǎn)厚GEM的工業(yè)化生產(chǎn)奠定了良好基礎(chǔ)。
[0031]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種微孔結(jié)構(gòu)PCB板制作工藝，其特征在于:包括如下步驟: (1)開料:將PCB基板放置于開料臺(tái)上固定，按預(yù)制要求進(jìn)行切割； (2)鉆定位孔:將按要求切割的基板放置在鉆孔機(jī)上鉆孔； (3)印阻焊油墨:將電路模印版與步驟(2)得到的基板緊密貼合，一起放入真空鍍膜機(jī)內(nèi)進(jìn)行金屬電路層電鍍； (4)線路布置； (5)對(duì)阻焊進(jìn)行固化； (6)再進(jìn)行二次鉆孔工藝； (7)對(duì)二次鉆孔后的基板進(jìn)行鉆孔蝕刻工藝； (8)退阻焊油墨； (9)進(jìn)行電金工藝； (10)成型。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微孔結(jié)構(gòu)PCB板制作工藝，其特征在于:所述步驟(2)鉆孔之前，對(duì)基板先覆上一層抗蝕層。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微孔結(jié)構(gòu)PCB板制作工藝，其特征在于:所述步驟(2)鉆孔工藝之前先對(duì)基板表面進(jìn)行清潔工藝。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微孔結(jié)構(gòu)PCB板制作工藝，其特征在于:所述步驟(9)電金工藝采用電鍍鎳金的方式。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微孔結(jié)構(gòu)PCB板制作工藝，其特征在于:所述步驟(2)電金工藝后對(duì)其進(jìn)行烘干，控制溫度在60-80°C。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微孔結(jié)構(gòu)PCB板制作工藝，其特征在于:在對(duì)阻焊進(jìn)行固化之前，還包括步驟: 檢查所述基板是否滲油，若所述基板滲油，則對(duì)所述基板進(jìn)行酸洗，并重新印阻焊油墨和布置線路。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微孔結(jié)構(gòu)PCB板制作工藝，其特征在于:所述步驟(7)蝕刻的方式為對(duì)基板表面未被干膜覆蓋的銅箔采用酸性蝕刻液體進(jìn)行蝕刻。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種微孔結(jié)構(gòu)PCB板制作工藝，其特征在于:所述酸性蝕刻液體為3%-5%的鹽酸。9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種微孔結(jié)構(gòu)PCB板制作工藝，其特征在于:所述步驟(7)蝕刻后采用市水進(jìn)行清洗，然后采用去離子水進(jìn)行清洗，市水的更換頻次為2小時(shí)/次，滴水頻次為10秒/滴，去離子水的更換頻次為4小時(shí)/次，滴水頻次為10秒/滴，所述去離子水洗的時(shí)間不超過10分鐘。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微孔結(jié)構(gòu)PCB板制作工藝，其特征在于:所述步驟(8)退阻焊油墨工藝在80-90°C下完成。
【專利摘要】本發(fā)明涉及電路板生產(chǎn)加工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種微孔結(jié)構(gòu)PCB板制作工藝，包括如下步驟：(1)開料；(2)鉆定位孔：將按要求切割的基板放置在鉆孔機(jī)上鉆孔；(3)印阻焊油墨：將電路模印版與步驟(2)得到的基板緊密貼合，一起放入真空鍍膜機(jī)內(nèi)進(jìn)行金屬電路層電鍍；(4)線路布置；(5)對(duì)阻焊進(jìn)行固化；(6)再進(jìn)行二次鉆孔工藝；(7)對(duì)二次鉆孔后的基板進(jìn)行鉆孔蝕刻工藝；(8)退阻焊油墨；(9)進(jìn)行電金工藝；(10)成型，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)超高精度同心環(huán)的PCB加工，以此為基礎(chǔ)制作的厚GEM產(chǎn)品具有增益高、增益穩(wěn)定性好，能量分辨好等特點(diǎn)，可在多種混和氣體中工作，完全能滿足客戶的特種需求。
【IPC分類】H05K3/00
【公開號(hào)】CN105555037
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610074549
【發(fā)明人】賴國恩
【申請(qǐng)人】東莞翔國光電科技有限公司
【公開日】2016年5月4日
【申請(qǐng)日】2016年2月2日