一种多层线圈板的制造方法与流程

本发明涉及印制电路板（pcb）制造，尤其涉及一种多层线圈板的制造方法。

背景技术：

1、多层线圈板由基板与多层半固化片（pp）叠合压制成形，经历内层图形、压合、钻孔、外层曝光、电镀、树脂塞孔、防焊、成型等工序。在高压工况下，其绝缘可靠性主要取决于相邻绝缘层的最小绝缘距离与绝缘层内部质量。

2、中国发明公开号cn 117769132 a，其公开了一种线圈板制作方法及系统，通过本技术的线圈板制作方法制作方案，线圈板制作工艺合理，同时通过优化内层工序、压合工序、防焊工序和测试工序，起到改善线圈板的耐压不良，提升产品制作的良率。通过本方案，实现线圈板耐压不良的比例由之前的80ppm直接减低为40ppm，产品不良率直接下降了50％；极大的降低成本消耗。

3、该现有技术针对“生产环节异物残留导致断短路、压合异物夹杂于绝缘层、高压测试电弧烧爆”的问题，主要采用生产环境异物防控手段，包括超声波清洗与真空粘尘、铁氟龙机械臂取放、塑料铆钉、防焊真空印刷、烘烤后二次耐压等，将耐压不良率由80ppm降至40ppm。可见，其技术路径是“清除外来污染物以恢复绝缘层固有耐压”。

4、然而，该现有技术仍存在以下的不足：

5、（一）‍解决路径单一。现有技术以“洁净防控”为主线，未从材料叠构、电场分布、压合工艺参数与绝缘距离定量的结构-工艺协同角度构建耐压可靠性；当洁净度已接近工艺上限时，继续沿该路径提升耐压的收益有限。

6、（二）‍常用参数孤立、未绑定技术问题。高tg基板、塞孔饱满度、铜厚均匀性、对准度分级等多为独立检验项，缺乏以“最小绝缘距离满足耐压冗余”为共同靶心的统一协同。

7、（三）‍缺乏数据闭环与动态分级。现有技术的二次耐压为固定流程下的合格/不合格判定，未将工序特征量在批次间传递反馈，也未对降级品作等级内动态分配，存在良率损失且无法收敛累积偏差。

8、鉴于这种情况，亟待改善。

技术实现思路

1、针对上述现有技术的不足，本发明提供一种多层线圈板的制造方法，以“相邻绝缘层最小绝缘距离满足目标耐压所需冗余”为统一靶心，形成可量化、可分级的耐压可靠性全流程闭环，从而提升耐压一致性、降低高压不良率并兼顾良率与电气参数一致性。

2、本发明提供一种多层线圈板的制造方法，包括以下步骤：

3、步骤a、根据目标耐压等级选取基板材料，并以不少于两张的半固化片匹配叠构，以所述叠构作为承担耐压冗余的主要结构，所述半固化片的层数与单层厚度依据目标耐压所需的最小绝缘距离确定；

4、步骤b、压合时使用全新牛皮纸作为垫层并降低中间层压力，当存在多次压合且安全间距小于7mil时，按压合平均系数进行动态补偿；

5、步骤c、对压合后的板件按层数分级管控层间对准度，据此建立贯穿钻孔与外层曝光的统一最小绝缘距离分堆基准；

6、步骤d、对树脂塞孔后的填孔饱满度与凹陷量、以及电镀后的铜厚均匀性与灯芯量进行定量管控，使其满足所述最小绝缘距离分堆基准的要求；

7、步骤e、在存在电位差的相邻导电层之间的绝缘薄弱区，对铜箔临界区域作局部微织构处理，并对所述绝缘薄弱区的绝缘层作厚度梯度设置，以均化该区域电场分布；

8、步骤f、将各工序实测的涨缩系数、层偏量及最小绝缘距离特征量在线传递至后续工序，并按批间迭代方式动态更新后续工序的加工参数，使累积偏差随批次收敛；

9、步骤g、按目标耐压等级对成品板进行分级耐压验证，将不满足当前耐压等级但满足相邻较低等级的板件重映射至该较低等级堆别；

10、其中，所述步骤a至步骤g以相邻绝缘层最小绝缘距离满足目标耐压所需冗余为共同靶心协同执行。

11、进一步，所述基板满足玻璃化转变温度tg≥150℃、热分解温度td≥325℃、剥离强度≥6lb/in、介电常数≤5.4、z轴膨胀系数≤60ppm，采用hvlp铜箔且其表面粗糙度rz<2.0μm。

12、进一步，步骤c中，所述层间对准度按层数分级管控为：6层板5mil、8层板4mil、10层及以上2mil；内层层间对准度按±1mil管控，外层线路对位精度按±1mil管控。

13、进一步，步骤c中，于内层工艺边或折断边设置防短路测试孔，按最小孔到线间隙-1mil与-2mil两档进行分级全量拦截校验，并按内层孔到铜及隔离环距离的二分之一对板件分级分堆；钻孔首件及自主件采用x-ray检测，在同心圆中心加钻本料号最小孔作为对位测量评判基准，对准度按3mil管控，孔位精度按±2mil且cpk≥1.33。

14、进一步，所述钻孔工序复用所述分堆基准，根据压合实测板厚及涨缩的平均值分级分堆并给出钻孔系数；外层曝光按所述钻孔分堆系数对位生产。

15、进一步，步骤d中，所述树脂塞孔饱满度≥95%、填孔凹陷≤3mil，电镀铜厚均匀性≤10%，电镀灯芯≤100μm；且压合工序中介厚公差与板厚公差均控制在±10%范围内。

16、进一步，步骤e中，所述局部微织构为在所述临界区域通过化学微蚀形成的粗糙度梯度，所述厚度梯度与所述粗糙度梯度的设置使所述绝缘薄弱区的局部峰值电场强度降低。

17、进一步，步骤f中，第m+1批的后续工序系数按下式更新：

18、coef_(m+1) = coef_m × avg(δ_m / δ_target)，

19、其中，δ 为单位板件相邻绝缘层最小绝缘距离的实测偏差量（mil），δ_target为该板目标最小绝缘距离对应的受控允许偏差（mil），avg 为同批全部测点的算术平均；coef_1 取1.00，当连续3个批次 |δ_avg - δ_target| < 0.5mil 时停止迭代。

20、本发明的有益效果为：

21、第一、本发明从材料叠构（步骤a）、压合工艺（步骤b）、对位分级（步骤c）、塞孔量效（步骤d）、电场均压（步骤e）、闭环反馈（步骤f）六类手段协同构建耐压可靠性，并以“相邻绝缘层最小绝缘距离满足目标耐压所需冗余”为统一靶心贯穿全流程，实现可量化、可分级的耐压可靠性闭环。

22、第二、现有技术中高tg基板、塞孔饱满度、铜厚均匀性、对准度分级等多为相互独立的检验项。本发明将其统一纳入“最小绝缘距离满足耐压冗余”这一量化判定基准下协同执行，使各工序参数相互衔接、层层收敛，耐压一致性显著提升，相较于单项控制可进一步降低高压不良率。

23、第三、步骤a–d主要保障绝缘层“厚度与内部质量”，而步骤e针对电位差较大区域的电场分布进行界面优化：通过在铜箔临界区作局部微织构并叠加绝缘层厚度梯度，均化薄弱区电场、降低局部峰值电场强度，从“电场分布”维度抑制沿面/介质击穿，弥补了现有技术仅靠洁净防控而无法解决的局部场强集中问题。

24、第四、现有技术为固定流程下的静态控制，无法收敛随批次累积的层偏、涨缩偏差。本发明将实测的涨缩系数、层偏量及最小绝缘距离在工序间在线传递并按公式 coef_(m+1)=coef_m×avg(δ_m/δ_target) 批间迭代更新后续工序参数，使累积偏差随批次递减并收敛至分堆基准允许范围，显著提升多批次生产的一致性。

25、第五、现有技术对耐压不合格品作固定“合格/不合格”判定，存在良率损失。本发明按目标耐压等级分级验证，将不满足当前等级但满足相邻较低等级的板件重映射至较低等级堆别，在保障各等级耐压冗余的同时回收降级品、提升总体良率与批次产出效率。