一种基于钙钛矿陶瓷填充基板的多层微带板加工方法技术

本发明专利技术公开了一种基于钙钛矿陶瓷填充基板的多层微带板加工方法，属于微波印制电路板制造技术领域，通过机械铣获得盲槽内壁或外形侧壁，依次对盲槽内壁或外形侧壁进行活化改性和微蚀，之后进行化学镀铜和电镀铜增厚，最后进行表面涂镀并通过外形加工获得最终产。本发明专利技术有效解决了介质基板由于改变了填料比例和种类，按照传统多层微带板加工方法存在侧边加工精度低、亲水性差铜层难沉积、铜镀层易有空洞和开裂、沉积后附着力差易脱落可靠性低的问题，可实现铜镀层粗糙度≤20um，铜镀层厚度可达20um以上，95％以上的铜镀层完整致密无裂纹。纹。纹。

【技术实现步骤摘要】
一种基于钙钛矿陶瓷填充基板的多层微带板加工方法


[0001]本专利技术涉及微波印制电路板制造
，具体涉及一种基于钙钛矿陶瓷填充基板的多层微带板加工方法。

技术介绍

[0002]微带板(微波印制板)是国防用无线通讯系统和微波军用电子整机的关键基础材料，大量使用于数字阵列模块、天线、TR组件等核心部件中，是现役型号和预研装备不可或缺的电子材料之一。随着5G通讯技术的快速发展，对微带板的需求呈指数型增长。为了减少信号在高频线路中的介质损失，达到高速传输的目的，微带板在选用基板材料时首先考虑的就是低损耗、高增益，因此基板材料必须选用介电常数稳定、介质损耗角正切小的微波介质板。
[0003]Rogers公司的RT6006和RT6010两型微波介质板具有较高的介电常数，有利于减小电路板的尺寸，因其低介电损耗、高稳定性和一致性，是大量使用的微波介质板之二，可应用于插入天线、卫星通讯系统、电源放大器、航天器防撞系统、地面雷达预警系统等。此两种微波介质板均为PTFE树脂基体、SiO2和TiO2陶瓷颗粒填充的材料体系，已有数十年的加工和应用历史，加工工艺方法成熟。
[0004]随着国内自研微波介质板的陆续推出，已有数款迥异于RT6006和RT6010材料体系的替代产品问世。钙钛矿陶瓷填充型微波介质板具有同等介电常数下更低的介电损耗和热膨胀系数，有利于表贴器件焊点可靠性的提高和电讯指标一致性的提高，更适合使用于机载、弹载、星载等苛刻环境要求和高集成度复杂微带板的设计。但钙钛矿陶瓷的填充量与SiO2和TiO2陶瓷填充量有所差异，导致相同介电常数的钙钛矿陶瓷填充型微带板加工工艺不具有可实施性。
[0005]对于X波段以上的多层微带板，侧边金属化是实现接地和焊接的必备加工工艺。但侧边金属化要求盲槽内壁和外形具有良好的铜镀层附着力，而钙钛矿陶瓷填充型微波介质板由于改变了填料比例和种类，在传统加工中存在边缘毛刺多、亲水性差、铜层难沉积、铜镀层易有空洞和开裂、沉积后附着力差易脱落可靠性低的问题，无法批量加工出合格制品。
[0006]因此，为了进一步推广国内自研微波介质板的使用范围，同时充分发挥基于钙钛矿陶瓷填充型微波介质板的优势。亟需建立一种钙钛矿陶瓷填充基板的侧边高精度加工及可靠金属化加工方法，满足侧边金属化的加工可行性和使用可靠性。

技术实现思路

[0007]本专利技术所要解决的技术问题在于：如何解决在传统多层微带板加工中存在的边缘毛刺多、亲水性差、铜层难沉积、铜镀层易有空洞和开裂、沉积后附着力差易脱落可靠性低等问题，提供了一种基于钙钛矿陶瓷填充基板的多层微带板加工方法。
[0008]本专利技术是通过以下技术方案解决上述技术问题的，本专利技术包括以下步骤：
[0009]S1：通过层压得到基于钙钛矿陶瓷填充型微波介质板的多层板，通过处理获得盲
槽内壁或通槽外形侧壁；
[0010]S2：对盲槽内壁或通槽外形侧壁进行活化改性；
[0011]S3：对盲槽内壁或通槽外形侧壁进行微蚀；
[0012]S4：在盲槽内壁或通槽外形侧壁上进行化学镀铜；
[0013]S5：在化学镀铜上进行电镀铜增厚；
[0014]S6：将整板一起进行表面涂镀；
[0015]S7：按照设计要求对整板进行外形加工，得到多层微带板成品。
[0016]更进一步地，在所述步骤S1中，多层板使用的钙钛矿陶瓷填充型微波介质板，介电常数为6～12，粘接材料使用热固性粘接膜材料。
[0017]更进一步地，在所述步骤S1中，多层板的内层制作过程依次包括：钻孔、电镀、塞孔、图形制作、棕黑化，压合后的多层板已完成钻孔。
[0018]更进一步地，在所述步骤S1中，盲槽的加工使用机械控深铣，通槽的加工使用机械铣。
[0019]更进一步地，铣刀直径选择为1.0mm～2.5mm，铣刀转速选择范围为25Krpm～40Krpm，走刀速度选择范围为2.5m/min～15m/min，下刀速度选择范围为8m/min～12m/min，回刀速度选择范围为50m/min～200m/min。
[0020]更进一步地，在所述步骤S2中，盲槽内壁或通槽外形侧壁的改性处理方案为钠萘处理与等离子处理中任一种。
[0021]更进一步地，采用H2：N2的等离子改性处理，H2：N2的气体比例选择范围为0.5～1.0，流量选择范围为700ml/min～1050ml/min；等离子改性处理功率选择范围为1500W～2500W，处理时间为40min～70min。
[0022]更进一步地，在所述步骤S3中，微蚀方案为酸性微蚀、过氧化物微蚀、酸性/过氧化物复合微蚀、等离子微蚀中任一种。
[0023]更进一步地，采用O2：CF4的等离子微蚀方案，O2：CF4的气体比例选择范围为1.0～3.0，流量选择范围为1000ml/min～1500ml/min；等离子微蚀处理功率选择范围为2000W～3000W，处理时间为10min～40min。
[0024]更进一步地，在所述步骤S7中，在铣刀行至盲槽内壁或通槽外形侧壁金属化区域时，铣刀与金属化区域间隔0.5mm宽度的区域。
[0025]本专利技术相比现有技术具有以下优点：
[0026]第一，本专利技术有效解决了钙钛矿陶瓷填充型微波介质板由于改变了填料比例和种类，在传统加工中存在边缘毛刺多的问题，通过铣刀参数的组合选择对硬质钙钛矿陶瓷颗粒和软质PTFE材料的复合材料界面进行高精度垂直加工，获得高一致性、微观缺陷少、毛刺少的表面状态，可实现铜镀层粗糙度≤20um，为后续金属化奠定基础。
[0027]第二，本专利技术通过等离子改性和等离子微蚀的组合工艺使复合界面达到较高表面活性，使侧边铜镀层的附着力显著提高，解决了基于钙钛矿陶瓷填充型微波介质板的亲水性差、铜层难沉积、铜镀层易有空洞和开裂的问题，采用本方法后铜镀层厚度可达20um以上，95％以上的铜镀层完整致密无裂纹。
[0028]第三，本专利技术中钙钛矿陶瓷填充基板的侧边高精度加工及可靠金属化加工方法消除了因钙钛矿陶瓷高填充量(＞65wt％)引起的侧边金属化区域附着力低、易脱落、无法适
应焊接要求的问题，使铜镀层附着力提高30％以上，287℃
±
5℃条件下漂锡后未发现镀层空洞、镀层分离、金属裂缝、分层等不良现象，可以满足183℃锡铅焊料的焊接使用要求。
[0029]第四，本专利技术中与传统孔金属化加工方法相比，可控制的特征尺度更大，尤其对于钙钛矿陶瓷填充型微波介质板，彻底解决了因材料组成配方引起的高集成度多层微带板的侧边金属化工艺可行性问题，为弹载、星载等严苛使用环境和多阶盲槽接地的设计要求提供解决方案。
附图说明
[0030]图1是本专利技术实施例一中多层微带板加工方法的流程示意图；
[0031]图2是本专利技术实施例二中外形侧边金属化的示意图；
[0032]图3是本专利技术实施例三中盲槽内壁侧边金属化的示意图；
[0033]图4a是本专利技术实施例二中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于钙钛矿陶瓷填充基板的多层微带板加工方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：通过层压得到基于钙钛矿陶瓷填充型微波介质板的多层板，通过处理获得盲槽内壁或通槽外形侧壁；S2：对盲槽内壁或通槽外形侧壁进行活化改性；S3：对盲槽内壁或通槽外形侧壁进行微蚀；S4：在盲槽内壁或通槽外形侧壁上进行化学镀铜；S5：在化学镀铜上进行电镀铜增厚；S6：将整板一起进行表面涂镀；S7：按照设计要求对整板进行外形加工，得到多层微带板成品。2.根据权利要求1所述的一种基于钙钛矿陶瓷填充基板的多层微带板加工方法，其特征在于：在所述步骤S1中，多层板使用的钙钛矿陶瓷填充型微波介质板，介电常数为6～12，粘接材料使用热固性粘接膜材料。3.根据权利要求2所述的一种基于钙钛矿陶瓷填充基板的多层微带板加工方法，其特征在于：在所述步骤S1中，多层板的内层制作过程依次包括：钻孔、电镀、塞孔、图形制作、棕黑化，压合后的多层板已完成钻孔。4.根据权利要求3所述的一种基于钙钛矿陶瓷填充基板的多层微带板加工方法，其特征在于：在所述步骤S1中，盲槽的加工使用机械控深铣完成，通槽的加工使用机械铣完成。5.根据权利要求4所述的一种基于钙钛矿陶瓷填充基板的多层微带板加工方法，其特征在于：铣刀直径选择为1.0mm～2.5mm，铣刀转速选择范围为25Krpm～40Krpm，走刀速度选择范围为2.5m/min～15m/min，下刀速度选择范围为8m/min～12m/...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱春临，程辉明，邹嘉佳，赵丹，王璐，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第三十八研究所，
类型：发明
国别省市：