一種測試耐電化學遷移性能的印製電路板及其製作方法
2024-01-27 20:26:15 1
專利名稱：一種測試耐電化學遷移性能的印製電路板及其製作方法
技術領域：
本發明涉及印製電路板領域，特別是涉及一種測試耐電化學遷移性能的印製電路板及其製作方法。
背景技術：
CAF，即導電陽離子遷移，是指印製線路板內部在電場作用下跨越非金屬基材而遷移傳輸的導電性金屬鹽構成的電化學遷移。它通常發生在印製線路板基材中沿玻璃纖維到樹脂的介面上，從而導致兩個相鄰的導體之間絕緣性能下降甚至造成短路，是印製線路板產生電氣故障的一個重大而且具有潛在危險的根源。此過程是陽極的銅電離成銅離子並順著玻璃纖維與樹脂的介面形成一導電的纖維，此導電纖維不斷增長，當到達陰極時導致絕緣電阻快速下降，這就是所謂的導電離子遷移。為了應對CAF，企業在設計覆銅印製電路板中，都會對覆銅印製電路板的選材及排板結構進行考慮。另外，根據東莞生益電子有限公司的陳正清所發表的《Ant1-CAF印製電路板的加工工藝研究》一文，在製作Ant1-CAF覆銅印製電路板中也得加以控制各個工序，例如:1.對於Ant1-CAF覆銅印製電路板的內層芯板黑化時儘量放置在黑化缸後的DI水洗缸換缸之後進行；2.控制好壓板時高溫段的固化溫度及固化時間；3.需優化鑽孔和Desmear參數以及採用合適的舊鑽頭。只是，目前普遍於印製電路板的CAF測試圖形上都開設有鑽孔，但是，這不但無法反映材料本身的Ant1-CAF能力，而且採用鑽孔加工，無法避免鑽頭於鑽孔時對玻纖布的撕裂，以致進行Desmear時撕裂的玻纖布出現嚴重的毛細作用，繼而導致嚴重的電化學遷移。而為了應對鑽孔所造成的問題，如公開號CN20235393 IU的中國專利，公開了一種耐電化學遷移的電路板結構，該案中的電路板結構採用一種隔離布孔的結構，而且在PCB布線過程中，將孔邊距小於100 μ m的相鄰容易發生CAF問題的孔，電鍍後在兩個相鄰孔中心距位置上開出一條槽，寬度為50 μ m,長度為兩個相鄰孔的最大直徑，而由於細槽的開設，在兩個孔之間猶如形成隔離牆，故而避免CAF通道的形成。雖然該細槽的開設可避免CAF通道的形成，但是，另外再開設細槽，不但增加了企業的加工成本，而且所開設的位置不利於加工，無形中加大了加工難度。因此，有必要提供一種技術手段以解決上述缺陷。
發明內容
本發明的目的在於提出一種測試耐電化學遷移性能的印製電路板及其製作方法，以解決當前印製電路板上的ant1-CAF性能測試圖形上的鑽孔較易影響材料本身的ant1-CAF能力的問題。為達此目的，本發明採用以下技術方案:一種測試耐電化學遷移性能的印製電路板，所述印製電路板上設有ant1-CAF性能測試圖形，所述ant1-CAF性能測試圖形包括若干兩兩相隔的槽型孔。作為進一步的優選方案，所述槽型孔為具有至少一對對邊平行的結構的槽型孔，即，該槽型孔可選擇地為平行四邊形結構、長條形結構等，以利於開孔時降低對玻纖布的損傷。優選地，所述槽型孔為矩形槽型孔，而設置為矩形槽型孔不但既可得到預期的技術效果，還便於加工；優選地，相鄰所述槽型孔之間的邊距為0.1 1.0mm，通過該邊距的設置，可以合理優化地保證相鄰槽型孔之間的ant1-CAF能力。一種測試耐電化學遷移性能的印製電路板的製作方法，包括內層加工的工藝、鑽孔加工的工藝、去鑽汙的工藝、外層加工的工藝，所述的孔加工的工藝包括如下步驟:a、選取尚未在其ant1-CAF性能測試圖形上開設有孔的印製電路板；b、將該印製電路板置於開孔裝置上，並設置該開孔裝置與所述ant1-CAF性能測試圖形之間的預加工位置；C、利用開孔裝置在所述ant1-CAF性能測試圖形上開設槽型孔，並且保證相鄰所述槽型孔之間的邊距。作為進一步的優選方案，所述槽型孔為具有至少一對對邊平行的結構的槽型孔，即，該槽型孔可選擇地為平行四邊形結構、長條形結構等，以利於開孔時降低對玻纖布的損傷。優選地，所述槽型孔為矩形槽型孔，而設置為矩形槽型孔不但既可得到預期的技術效果，還便於加工；優選地，相鄰所述槽型孔之間的邊距為0.1 1.0mm，通過該邊距的設置，可以合理優化地保證相鄰槽型孔之間的ant1-CAF能力。作為進一步的優選方案，所述開孔裝置為鑼板裝置或雷射切割裝置，而採用鑼板裝置或雷射切割裝置開設，其主要為了保證槽型孔的精細開設，而且採用鑼板裝置或雷射切割裝置為慣常的精細加工。作為進一步的優選方案，所述的去鑽汙工藝為通過高壓水洗清洗或等離子清洗去除所述槽型孔的孔壁鑽汙；由於加工後的槽型孔容易積聚有玻纖粉或樹脂粉，對印刷電路板的ant1-CAF性能造成一定影響，為此，需要進行清洗工序，若採用傳統的去鑽汙工藝，即為desmear清洗方式，其主要通過化學膠水咬蝕除膠去汙，儘管其清洗操作方便快捷，但會對印刷電路板的開孔結構造成影響，繼而對ant1-CAF性能造成一定影響，為此,採用高壓水洗清洗或等離子清洗以對槽型孔進行去汙操作，既有效地達到去汙效果，還能避免對ant1-CAF性能造成影響。本發明的有益效果為:通過於ant1-CAF性能測試圖形上開設有兩兩相隔的槽型孔以代替目前開設的鑽孔，其中，槽型孔的開設較鑽孔的開設對材料本身造成的損傷小，即為槽型孔加工時可較好地避免損傷印製電路板的玻纖布，故，當進行去汙清洗時，其不會像鑽孔那樣極易形成較大的暈圈，並因玻纖布的損傷而產生嚴重的毛細作用，從而使到有效的孔間距變長，進一步提升印製電路板的ant1-CAF能力。
圖1是現有技術的測試耐電化學遷移性能的印製電路板的結構示意圖；圖2是本發明的測試耐電化學遷移性能的印製電路板的結構示意圖。圖中:
10、現有技術的測試耐電化學遷移性能的印製電路板；11、普通的ant1-CAF性能測試圖形；12、鑽孔；20、本發明的測試耐電化學遷移性能的印製電路板；21、本發明的ant1-CAF性能測試圖形；22、槽型孔。
具體實施例方式下面結合附圖並通過具體實施方式
來進一步說明本發明的技術方案。請參閱圖1所示，現有技術的測試耐電化學遷移性能的印製電路板10設有普通的ant1-CAF性能測試圖形11，而該ant1-CAF性能測試圖形11上開設有若干兩兩相隔的鑽孔12，該鑽孔12普遍通過機械鑽孔工序所鑽取。可是，當進行機械鑽孔工序時，若鑽頭的搖擺度不穩定或加工參數設置不當，容易致鑽孔內部的玻纖布出現較大撕裂，以致進行去汙清洗時，普遍採用Desmear清洗方式，其會產生嚴重的毛細作用，從而產生劇烈的電化學遷移，並由此致使其有效的孔間距變短，大大影響其ant1-CAF性能。其中，毛細作用，可稱呼為wicking，即為燈芯效應，可以簡單定義為質地疏鬆的燈芯或燭心，對油液會發生抽吸的毛細現象。現有技術的印製電路板10經過開設鑽孔21後，其玻璃纖維切斷處常呈松疏狀，能吸入PTH的各種槽液，以致造成一小段化學銅層存留在其中，從而影響其ant1-CAF性能。請參閱圖2所示，本發明提供一種測試耐電化學遷移性能的印製電路板20，該印製電路板20上設有ant1-CAF性能測試圖形21，ant1-CAF性能測試圖形21包括若干兩兩相隔的槽型孔22。通過在ant1-CAF性能測試圖形21上開設有兩兩相隔的槽型孔22以代替目前開設的鑽孔12，其中，槽型孔22的開設較鑽孔12的開設對材料本身造成的損傷小，即為槽型孔22加工時可較好地避免損傷印製電路板20的玻纖布，故，當進行去汙清洗時，其不會像鑽孔那樣極易形成較大的暈圈，並因玻纖布的損傷而產生嚴重的毛細作用，從而使到有效的孔間距變長，進一步提升印製電路板20的ant1-CAF能力。其中，印製電路板20的基材為覆銅板，覆銅板包括兩層或兩層以上粘結片及覆布於粘結片上的銅箔，具體地，粘結片主要基材有纖維紙、玻纖紙及玻纖布，而本案中的粘結片的基材為玻纖布，更具體地，該粘結片包括玻纖布及塗布於玻纖布上的樹脂。本案中的樹脂根據性能及價格比採用環氧樹脂，但本案的實施不以此為限。具體地，槽型孔22為具有至少一對對邊平行的結構的槽型孔，即，該槽型孔22可選擇地為平行四邊形結構、長條形結構等，以利於開孔時降低對玻纖布的損傷。優選地，槽型孔22為矩形槽型孔，而矩形槽型孔不但既可得到預期的技術效果，還便於加工。另外，相鄰槽型孔22之間的邊距為0.1 1.0mm，通過該邊距的設置，可以合理優化地保證相鄰槽型孔22之間的ant1-CAF能力。本發明還提供一種測試耐電化學遷移性能的印製電路板的製作方法，包括內層加工的工藝、鑽孔加工的工藝、去鑽汙的工藝、外層加工的工藝，其中，該鑽孔加工的工藝包括如下步驟:a、選取尚未在其ant1-CAF性能測試圖形21上開設有孔的印製電路板20 ；b、將該印製電路板20置於開孔裝置上，並設置該開孔裝置與所述ant1-CAF性能測試圖形21之間的預加工位置；C、利用開孔裝置在所述ant1-CAF性能測試圖形21上開設槽型孔22，並且保證相鄰所述槽型孔22之間的邊距。
具體地，槽型孔22為具有至少一對對邊平行的結構的槽型孔，即，該槽型孔22可選擇地為平行四邊形結構、長條形結構等，以利於開孔時降低對玻纖布的損傷。優選地，槽型孔22為矩形槽型孔。進一步地，相鄰槽型孔22之間的邊距為0.1 1.0_。較佳地，開孔裝置為鑼板裝置或雷射切割裝置。採用鑼板裝置或雷射切割裝置，其主要為了保證槽型孔22的精細開設，而且採用鑼板裝置或雷射切割裝置為慣常的精細加工。其中，鑼板就是用鑼機在線路板上按照事先編好的程序通過銑刀鑼出規定的拼板圖形，在加工ant1-CAF性能測試圖形21的槽型孔22時，可以依據程序在鑼板上鑼出各種形狀拼板圖形，並且也可幾塊板重疊同時加工，而通過鑼板加工後的槽型孔22，其成型尺寸精度高且界面光滑。而採用雷射切割裝置加工，即利用雷射的高亮度、高方向性、高單色性及高相干性對ant1-CAF性能測試圖形21進行槽型孔22的加工，其加工出來的槽型孔22不但精細，加工速度快，而且不會產生機械變形，同時也可避免切削力作用，還有，不會對非加工部位產生影響。另外，本案的去鑽汙工藝為通過高壓水洗清洗或等離子清洗去除槽型孔22的孔壁鑽汙。由於加工後的槽型孔22容易積聚有玻纖粉或樹脂粉，對印刷電路板20的ant1-CAF性能造成一定影響，為此，需要進行清洗工序。對於傳統的去鑽汙工藝，即為desmear清洗方式，其主要通過化學膠水咬蝕除膠去汙，儘管其清洗操作方便快捷，但會對印刷電路板20的開孔結構造成影響，繼而對ant1-CAF性能造成一定影響，為此,本案採用高壓水洗清洗或等離子清洗以對槽型孔22進行去汙操作，但本案的實施不以此為限。其中，採用高壓水水洗去汙，具體為，藉由高壓水流清洗機產生高壓水對槽型孔22進行清洗，而高壓水流清洗機內置有高純去離子水生成系統，較好地實現水基清洗。其中，水基清洗原理即是用高純去離子水來清洗印製電路板20，另外，其清洗過程都要經過表面潤溼、活化溶解、乳化作用、皂化作用等，並通過施加不同方向的機械力將汙染物從印製電路板20表面剝離下來，然後用高純去離子水漂洗，最後烘乾，因此，槽型孔22採用高壓水水洗去汙，除了可較好地達到去汙效果，還能較好地避免孔內產生暈圈及毛細作用。而等離子清洗的原理為:給一組電極施以射頻電壓(頻率約為幾十兆赫茲)，電極之間形成高頻交變電場，區域內氣體在交變電場的激蕩下，形成等離子體，活性等離子對被清洗物進行物理轟擊與化學反應雙重作用，使被清洗物表面物質變成粒子和氣態物質，經過抽真空排出，而達到清洗目的。採用等離子清洗去汙，除了能將開孔後殘留的髒汙有效去除，還能較好地避免印刷電路板20產生毛細作用，另外，等離子清洗還能改善印刷電路板20的潔淨度、親水性、斥水性、粘結性、標刻性、潤滑性、耐磨性等。以上結合具體實施例描述了本發明的技術原理。這些描述只是為了解釋本發明的原理，而不能以任何方式解釋為對本發明保護範圍的限制。基於此處的解釋，本領域的技術人員不需要付出創造性的勞動即可聯想到本發明的其它具體實施方式
，這些方式都將落入本發明的保護範圍之內。
權利要求
1.一種測試耐電化學遷移性能的印製電路板，所述印製電路板上設有ant1-CAF性能測試圖形，其特徵在於，所述ant1-CAF性能測試圖形包括若干兩兩相隔的槽型孔。
2.根據權利要求1所述的測試耐電化學遷移性能的印製電路板，其特徵在於，所述槽型孔為具有至少一對對邊平行的結構的槽型孔。
3.根據權利要求2所述的測試耐電化學遷移性能的印製電路板，其特徵在於，所述槽型孔為矩形槽型孔。
4.根據權利要求2所述的測試耐電化學遷移性能的印製電路板，其特徵在於，相鄰所述槽型孔之間的邊距為0.1 1.0mm。
5.一種測試耐電化學遷移性能的印製電路板的製作方法，包括內層加工的工藝、孔加工的工藝、去鑽汙的工藝、外層加工的工藝，其特徵在於，所述的孔加工的工藝包括如下步驟: a、選取尚未在其ant1-CAF性能測試圖形上開設有孔的印製電路板； b、將該印製電路板置於開孔裝置上，並設置該開孔裝置與所述ant1-CAF性能測試圖形之間的預加工位置； C、利用開孔裝置在所述ant1-CAF性能測試圖形上開設槽型孔，並且保證相鄰所述槽型孔之間的邊距。
6.根據權利要求5所述的測試耐電化學遷移性能的印製電路板的製作方法，其特徵在於，所述槽型孔為具有至少一對對邊平行的結構的槽型孔。
7.根據權利要求6所述的測試耐電化學遷移性能的印製電路板的製作方法，其特徵在於，所述槽型孔為矩形槽型孔。
8.根據權利要求6所述的測試耐電化學遷移性能的印製電路板的製作方法，其特徵在於，相鄰所述槽型孔之間的邊距為0.1 1.0mm。
9.根據權利要求5所述的測試耐電化學遷移性能的印製電路板的製作方法，其特徵在於，所述開孔裝置為鑼板裝置或雷射切割裝置。
10.根據權利要求5所述的測試耐電化學遷移性能的印製電路板的製作方法，其特徵在於，所述的去鑽汙工藝為通過高壓水洗清洗或等離子清洗去除所述槽型孔的孔壁鑽汙。
全文摘要
本發明提供一種測試耐電化學遷移性能的印製電路板，該印製電路板上設有anti-CAF(耐導電陽離子遷移)性能測試圖形，anti-CAF性能測試圖形包括若干兩兩相隔的槽型孔。通過於anti-CAF性能測試圖形上開設有兩兩相隔的槽型孔以代替目前開設的鑽孔，其中，槽型孔的開設較鑽孔的開設對材料本身造成的損傷小，即為槽型孔加工時可較好地避免損傷印製電路板的玻纖布，故，當進行去汙清洗時，其不會像鑽孔那樣極易形成較大的暈圈，並因玻纖布的損傷而產生嚴重的毛細作用，從而使到有效的孔間距變長，進一步提升印製電路板的anti-CAF能力。本案還提供一種測試耐電化學遷移性能的印製電路板的製作方法。
文檔編號H05K3/00GK103118485SQ20131003080
公開日2013年5月22日 申請日期2013年1月25日 優先權日2013年1月25日
發明者俞中燁 申請人:廣東生益科技股份有限公司