CN101511151A - Pcb的盲孔加工方法 - Google Patents

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Abstract

一种PCB的盲孔加工方法，包括以下步骤：将增层材料与内层芯板进行压合，在内层芯板上形成增层导电层；在上述增层导电层去除部分导电层，形成盲孔窗；采用等离子体蚀刻树脂，将盲孔窗下方的树脂层去除，形成盲孔；对盲孔进行金属化处理，实现PCB内、外导电层的信号连通。本发明对照现有技术的有益效果是，等离子蚀孔法不存在对准问题，蚀刻量可以调节并能多次返工，产品报废率几乎为零；等离子蚀孔加工成本仅为10元每平方米，且加工效率较高，每次可同时加工约20片板件，因此能够有效地解决激光盲孔加工的品质问题，缩短工艺流程，大幅降低生产成本。

Description

PCB的盲孔加工方法
技术领域
本发明涉及一种PCB的盲孔加工方法。
背景技术
随着电子产品对功能要求越来越多、对性能要求越来越强，造成PCB(即印刷电路板)的布线密度和孔的密度越来越高，制作也越来越难。为了适应这一趋势，印制板制造商不断买进新设备、引进新工艺以满足电子产品的发展需求。研究表明提高印制板布线密度最有效的方法之一是减少通孔数、增加盲孔数。因此，盲孔制造技术成为印制板发展的关键技术。盲孔指的是外层导体与内层导体间连接的导通孔，该孔不贯通印制板上下表面，只是在印制板的一个表面有孔口，即从印制板内仅延伸到一个表面的导通孔。
目前的盲孔制造技术，即微盲孔加工方式，目前业界应用较广泛的为激光钻孔、机械钻孔两种。激光钻孔是利用激光具有的高能、准直特点，通过光学器件把激光引导到被加工位置点，把不需要的材料加工掉，形成孔的过程，用于印制板钻孔的激光主要有两种：C02激光和UV激光。激光钻孔此种方法实际应用最多，据统计约占到微孔加工的85％左右。
激光钻孔技术凭借其高效、稳定的特点，逐渐成为盲孔制作的主流。但其设备昂贵多靠国外进口每台设备均五六百万元造价，且每年维护费高昂，普通工厂根本没有能力购买；此外采用激光加工盲孔存在光路对准问题，容易出现盲孔对位偏差，造成产品报废；并且因为板件厚度均匀性的影响，导致激光聚焦能量强度变化，造成部分盲孔未钻透以及盲孔底部烧穿及分层等品质异常，造成产品报废；此外经过激光加工板件需要进行凹蚀处理后才能进行孔金属化加工处理。
发明内容
本发明的目的是对现有技术进行改进，提供一种PCB的盲孔加工方法，可以很好地解决盲孔的孔位偏差，缩短工艺流程，提高加工效率，降低生产成本，采用的技术方案如下：
本发明的PCB的盲孔加工方法，包括以下步骤：
1、将增层材料与PCB的内层芯板进行压合，在内层芯板上形成增层导电层；
2、在上述增层导电层去除部分导电层(即铜层)，形成盲孔窗；
3、采用等离子体蚀刻树脂，将盲孔窗下方的树脂层去除，形成盲孔；
4、对盲孔进行金属化处理，实现PCB内、外导电层的信号连通。
所述增层材料为RCC背胶铜箔或PP半固化片。
一种方案，上述步骤2中采用化学酸蚀法去除盲孔上的导电层，形成盲孔窗。
所述化学酸蚀法去除盲孔上的导电层，是采用酸性蚀刻液将导电层的金属铜蚀刻掉。
所述酸性蚀刻液包括氯化铜、盐酸、双氧水、氯化钠。酸性氯化铜蚀刻过程的主要化学反应在蚀刻过程中，氯铜中的Cu2+具有氧化性，能将铜Cu氧化成Cu1+。
另一种方案，上述步骤2中采用机械钻孔去除盲孔上的导电层，形成盲孔窗。机械钻孔，是采用物理机械加工方法将导电铜层直接去除，主要是使用到高速旋转的数控钻机，配合钻头进行钻孔将表面铜皮去掉。
上述步骤3中通过高频发生器(10KW)，利用电场的能量在真空条件下，分离加工气体产生等离子体，然后利用这些激发不稳定的分离气体物质，对盲孔窗下的树脂层表面进行改性和轰击，以达到蚀刻树脂的目的。
上述加工气体选用四氟化碳CF4、氮气N2或氧气O2。
上述步骤4中金属化处理为电镀。
PCB：Printed circuit board，就是印刷电路板。
RCC：涂树脂铜箔(Resin Coated Copper)，又称为涂树脂铜箔，其是在铜箔的一面涂覆了树脂胶液，经烘干呈半固化(B阶)状态，供制作积层多层板用。这种材料铜箔厚度常用18μm、12μm。所涂树脂厚度40μm～100μm，多数是环氧树脂，也有聚酰亚胺树脂等。
B阶段(B-stage)：热固性树脂反应的中间阶段，这时材料受热会软化，与某些溶液接触会溶胀，但不会完全熔融或溶解。而当树脂完全固化时称C阶段。
PP：预浸材料(Prepreg)又称半固化片、粘结片，通常是在制造覆铜箔层压板过程中玻璃布浸渍树脂和烘干后的产品，其树脂处于“B阶”状态(半固化状态)。半固化片是制造覆铜箔层压板的中间产品，除压合覆铜箔层压板用外，用于多层板的压合，起到多层板层与层之间的粘结和绝缘作用。
本发明对照现有技术的有益效果是，激光加工要求激光能量控制和激光加工对准精度较高，实际工艺控制过程非常难做到，故报废率一般在5％左右，且无法返工，而等离子蚀孔法不存在对准问题，蚀刻量可以调节并能多次返工，产品报废率几乎为零；在加工成本方面，经过核算激光加工成本为90元每平方米，并且激光盲孔每次仅能同时加工1片板件，而等离子蚀孔加工成本仅为10元每平方米，且加工效率较高，每次可同时加工约20片板件，因此能够有效地解决激光盲孔加工的品质问题，缩短工艺流程，大幅降低生产成本。
附图说明
图1是本发明实施例1增层材料与内层芯板压合前的示意图；
图2是实施例1增层材料与内层芯板压合后的PCB结构示意图；
图3是实施例1形成盲孔窗后的PCB结构示意图；
图4是实施例1形成盲孔后的PCB结构示意图；
图5是实施例1对盲孔进行金属化处理后的PCB结构示意图。
具体实施方式
实施例1
如图1-5所示，本实施例中的PCB的盲孔加工方法，包括以下步骤：
1、将增层材料(背胶铜箔)与PCB的内层芯板2进行压合，在内层芯板2上形成增层导电层1，增层导电层1由导电层11、树脂层12组成；
2、在上述增层导电层1去除部分导电层11(即铜层)，形成盲孔窗101；
3、采用等离子体蚀刻树脂，将盲孔窗101下方的树脂层12去除，形成盲孔102；
4、对盲孔进行金属化处理，实现内导电层201、外导电层(即导电层11)的信号连通。内层芯板2依次由内导电层201、中间的绝缘层202、内导电层201组成。
步骤2中采用化学酸蚀法去除盲孔上的导电层，形成盲孔窗。
所述化学酸蚀法去除盲孔上的导电层，是采用酸性蚀刻液将导电层的金属铜蚀刻掉。
所述酸性蚀刻液包括氯化铜、盐酸、双氧水、氯化钠。酸性氯化铜蚀刻过程的主要化学反应在蚀刻过程中，氯铜中的Cu2+具有氧化性，能将铜Cu氧化成Cu1+。
步骤3中通过高频发生器(10KW)，利用电场的能量在真空条件下，分离加工气体产生等离子体，然后利用这些激发不稳定的分离气体物质，对盲孔窗下的树脂层表面进行改性和轰击，以达到蚀刻树脂的目的。
上述加工气体选用四氟化碳。
上述步骤4中金属化处理为电镀。
实施例2
本实施例中的PCB的盲孔加工方法与实施例1的区别在于：
步骤1中增层材料采用半固化片。
步骤2中采用机械钻孔去除盲孔上的导电层，形成盲孔窗。机械钻孔，是采用物理机械加工方法将导电铜层直接去除，主要是使用到高速旋转的数控钻机，配合钻头进行钻孔将表面铜皮去掉。
步骤3中加工气体选用氮气。
实施例3
本实施例中的PCB的盲孔加工方法与实施例1的区别在于：加工气体选用氧气。

Claims (9)

1、一种PCB的盲孔加工方法，包括以下步骤：
1)将增层材料与PCB的内层芯板进行压合，在内层芯板上形成增层导电层；
2)在上述增层导电层去除部分导电层(即铜层)，形成盲孔窗；
3)采用等离子体蚀刻树脂，将盲孔窗下方的树脂层去除，形成盲孔；
4)对盲孔进行金属化处理，实现PCB内、外导电层的信号连通。
2、如权利要求1所述的PCB的盲孔加工方法，其特征在于：所述增层材料为背胶铜箔或半固化片。
3、如权利要求1所述的PCB的盲孔加工方法，其特征在于：上述步骤2中采用化学酸蚀法去除盲孔上的导电层，形成盲孔窗。
4、如权利要求3所述的PCB的盲孔加工方法，其特征在于：所述化学酸蚀法去除盲孔上的导电层，是采用酸性蚀刻液将导电层的金属铜蚀刻掉。
5、如权利要求4所述的PCB的盲孔加工方法，其特征在于：所述酸性蚀刻液包括氯化铜、盐酸、双氧水、氯化钠。
6、如权利要求1所述的PCB的盲孔加工方法，其特征在于：上述步骤2中采用机械钻孔去除盲孔上的导电层，形成盲孔窗。
7、如权利要求1所述的PCB的盲孔加工方法，其特征在于：上述步骤3中通过高频发生器，利用电场的能量在真空条件下，分离加工气体产生等离子体，这些激发不稳定的分离气体物质，将盲孔窗下的树脂层表面进行改性和轰击，将盲孔窗下方的树脂层去除，形成盲孔。
8、如权利要求7所述的PCB的盲孔加工方法，其特征在于：上述加工气体选用四氟化碳CF4、氮气N2或氧气O2。
9、如权利要求1所述的PCB的盲孔加工方法，其特征在于：上述步骤4中金属化处理为电镀。
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