CN101790289A - 具有互连盲孔的pcb及其加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种具有互连盲孔的PCB及其加工方法。属通信技术领域。该方法包括：在至少两片多层子板上加工多个电气导通的通孔，然后进行化学制程处理使所述多层子板形成外层电路图形；在双面芯板上加工多个电气导通的连接通孔，连接通孔的位置与所述多层子板上部分用于与其它多层子板进行电气互连的通孔位置相对应，在各连接通孔两端制作导电凸台；在至少两片半固化片上加工出与双面芯板的各连接通孔对应的多个开孔；按两片多层子板之间设置两片半固化片，两片半固化片之间设置一片双面芯板进行压合，压合固化后得到具有互连盲孔的PCB。该方法工艺简单，有效降低对具有互连盲孔的PCB的加工难度，缩短制作周期，大幅度降底综合加工成本。

Description

具有互连盲孔的PCB及其加工方法

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种具有互连盲孔的PCB及其加工方法。

背景技术

随着网络产品性能的高速发展，用于网络产品中的背板通道容量要求越来越高。为达到背板通道容量的要求，若采用普通的单面压接的方式加工作为背板的PCB(Printed Circuit Board，印刷电路板)，不但背板的容量难以达到要求，并且使得PCB设计层数越来越高、尺寸设计越来越大，同时，层数的增加使得板厚相应增加，给常规多层PCB加工工艺带来了极大的挑战，主要体现在大尺寸、板厚、通孔电镀能力等均已达到厂家设备能力极限，难以提升。而采用双面压接方式，可使背板双倍扩容，但为实现双面压接，要在PCB上加工出双面压接用的双面机械深盲孔。为实现在PCB中加工出双面机械深盲孔，现有技术采用的方案是利用常规PCB制作流程，先分别制作两个子板2、3，然后通过机械钻孔方式在子板2、3上形成通孔，再通过常规压合的方式将两个子板2、3通过半固化片1(PP，Prepreg，呈半固化状态的树脂片)作为连接层压合成PCB，由于半固化片1的阻隔在PCB上则形成机械盲孔5(盲孔是指一端在PCB表面，一端在PCB内部的未贯穿PCB的孔)，为使压合后的子板2、3间电气连通，在压合后的PCB上钻通阻隔的半固化片1层形成通孔4，对通孔4进行电镀处理使子板2与子板3之间电气互连，对形成的PCB板外层进行蚀刻形成外层电路图形，然后在形成外层电路图形的PCB上进行阻焊、表面处理等处理，进行的电镀、蚀刻、阻焊、表面处理等均属于化学制程处理。化学制程处理后得到成品PCB，该PCB的截面结构如图1所示，它可作为背板使用。

发明人在实现本发明过程中，发现现有技术至少存在下述问题：

由于现有的加工方法是在压合形成机械深盲孔后的PCB上，再进行电镀、蚀刻、阻焊、表面处理等化学制程处理，使化学制程处理中用到的各种药水6易进入盲孔5内，不但清洗困难，且可能无法清洗干净，使盲孔内造成药水残留，对产品可靠性可能存在极大的隐患。

发明内容

本发明实施例提供一种具有互连盲孔的PCB及其加工方法，避免加工中的化学制程对盲孔影响，造成药水残留在盲孔内，对产品可靠性造成隐患。

本发明实施例提供一种具有互连盲孔的PCB的加工方法，包括：

在至少两片多层子板上加工多个电气导通的通孔，然后进行化学制程处理使所述多层子板形成外层电路图形；

在双面芯板上加工电气导通的连接通孔，所述连接通孔的位置与所述多层子板上部分用于与其它多层子板进行电气互连的通孔位置相对应，在所述连接通孔两端制作出导电凸台；

在至少两片半固化片上加工出与所述双面芯板的连接通孔对应的开孔，所述开孔的孔径大于所述导电凸台的外径；

按两片多层子板之间设置两片所述半固化片，两片所述半固化片之间设置一片所述双面芯板进行压合，压合固化后得到所述具有互连盲孔的PCB。

本发明实施例还提供一种具有互连盲孔的PCB，所述PCB为多层结构，外层为多层子板，中间为双面芯板，多层子板与双面芯板之间为半固化片，双面芯板上设有电气导通的连接通孔，所述连接通孔两端设有导电凸台，多层子板上设有电气导通的通孔，多层子板上部分用于与其它多层子板进行电气互连的通孔与双面芯板连接通孔两端的导电凸台电气连接，多层子板的剩余部分未与其它多层子板进行电气互连的通孔在半固化片、双面芯板的阻隔下成为PCB的互连盲孔。

由上述本发明实施例提供的技术方案可以看出，本发明实施例通过单独完成多层子板的加工，再单独完成作为连接层的双面芯板的加工，最后压合固化后形成具有互连盲孔的PCB。该加工方法由于单独加工多层子板时完成包括化学制程在内的各项处理，再通过双面芯板作为连接层进行压合，压合后直接形成具有互连盲孔的PCB，后续不对形成的PCB进行各种化学制程处理，不会因化学制程使盲孔内残留药水，给后续产品造成安全隐患。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1为现有技术提供的加工具有互连深盲孔的PCB的截面结构示意图；

图2为本发明实施例提供的加工多层子板的流程示意图；

图3为本发明实施例提供的加工作为连接层的双面芯板的流程示意图；

图4为本发明实施例提供的多层子板、半固化片与双面芯板压合次序示意图；

图5为本发明实施例提供的压合固化后得到的具有互连盲孔的PCB的截面结构示意图。

具体实施方式

为便于理解，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

本发明实施例提供一种具有互连盲孔的PCB的加工方法，可以用于加工双面均具有互连深盲孔的PCB，该方法是将两片多层子板由一片双面芯板作为连接层，并与两片半固化片配合，按两片多层子板之间设置两片半固化片，两片半固化片之间设置一片双面芯板进行压合后得到双面具有互连深盲孔的PCB，该方法的具体流程如图2-图5所示，包括下述步骤：

A、加工多层子板：采用至少两片多层子板，在每片多层子板上加工出多个未电气导通的通孔，对通孔进行电镀处理后使通孔成为电气导通的通孔，在形成了多个电气导通通孔的该多层子板上加工出外层电路图形，之后在该多层子板上进行阻焊、表面处理等化学制程处理，参见图2；

B、加工双面芯板：利用相对面具有导电金属层的双面芯板，在双面芯板上加工出多个连接通孔，并对各连接通孔进行导电处理，使多个连接通孔成为电气导通的连接通孔，并在每个电气导通的连接通孔两端制作出导电凸台，多个连接通孔的位置要与步骤A制作的多层子板上的多个电气导通的通孔中部分用于与其它多层子板之间进行电气互连的各通孔(即多层子板上部分需Z向电气互连的通孔，其中，Z向电气互连是指将2个或2个以上的PCB，通过某种工艺实现在各PCB在垂直方向电气连通)的位置相对应，参见图3；

C、加工半固化片：采用至少两片半固化片(PP，Prepreg，呈半固化状态的树脂片)，在半固化片上加工出与步骤B中的双面芯板的电气导通的连接通孔对应的多个开孔，开孔的孔径要大于双面芯板的电气导通的连接通孔两端的导电凸台；

D、压合：按两片多层子板之间设置两片步骤C制得的半固化片，两片半固化片之间设置一片步骤B制得的双面芯板进行压合(如图4所示)，压合温度可保持在大于等于180℃，小于250℃，压合时，使各半固化片上的开孔套在双面芯板的连接通孔两端的导电凸台上，双面芯板各电气导通的连接通孔两端的导电凸台分别与两片多层子板上需Z向互连的通孔一一对应，压合固化后，使双面芯板的各电气导通的连接通孔两端的导电凸台分别与两片多层子板上部分需Z向电气互连的通孔处的导电金属层形成电气导通连接，两片多层子板上剩余部分的通孔形成盲孔，压合后得到的相对面具有互连盲孔的PCB截面结构图5所示。

可以知道，上述PCB加工方法中的步骤A、B、C之间不具有先后次序关系，不对本发明实施例构成任何限制，如可以根据加工前设计方案给出的尺寸关系，先进行步骤B加工双面芯板，再进行步骤C的加工半固化片，最后进行步骤A的加工多层子板，只要加工出的各部件及其上的连接通孔、开孔及通孔等的位置、尺寸符合设计要求，即可采用步骤D的压合方式，将加工后的多层子板、半固化片及双面芯板压合成具有双面互连盲孔的PCB。当然也可以先进行步骤C的加工半固化片，再进行步骤A的加工多层子板，最后进行步骤B的加工双面芯板，再采用步骤D的压合方式，将加工后的多层子板、半固化片及双面芯板压合成相对面具有互连盲孔的PCB。

下面结合图2对上述加工方法中步骤A的加工多层子板的过程作进一步说明：

步骤a1，采用普通的多层子板20，如可以是利用普通的多层板，完成内层电路图形制作后，再压合形成的多层子板；

步骤a2，对多层子板20进行钻孔形成通孔21(如可采用机械钻孔或激光钻孔)，通孔21为未形成电气导通的通孔，即通孔21两端的多层子板外表面的金属导电层211、214和通孔内表面处的各内层子板的金属导电层212、213之间未形成电气导通；

步骤a 3，对多层子板20上形成的未电气导通的通孔21内表面进行电镀处理，可以电镀铜或银等导电金属，使通孔21内表面电镀覆盖一层导电金属层22，导电金属层22使通孔21两端的多层子板外表面的金属导电层211、214及通孔21内表面接触的各内层子板的金属导电层212、213之间形成电气导通；

步骤a4，在步骤a 3加工后的多层子板20上加工外层电路图形，即在多层子板20的相对的两个外表面金属层211、214上，按设计电路的图形通过传统的蚀刻方式制作出电路图形；

步骤a5，对步骤a4加工后的多层子板20的外表面进行阻焊处理，即在多层子板20的外层电路图形上涂覆阻焊材料24，阻焊材料24可采用耐高温阻焊油墨；

步骤a6，对步骤a 5加工后的多层子板20进行表面处理，在多层子板20表面形成金属镀层25，表面处理可优先选择电镀镍金(Electrolytic Ni)/化学镍金(Au、ENIG)、化学锡(ImmSn)等金属镀层。

经过上述步骤a1-a6加工处理后，即得到可用于后续压合时使用的多层子板。

下面结合图3对上述加工方法中步骤B的加工双面芯板的过程作进一步说明：

步骤b1，采用双面芯板30作为步骤A制备的多层子板之间的连接层的一部分，双面芯板30(是一种制备PCB的基材)可采用相对两面均具有金属层311、312的芯板，可采用厚度在1.0mm左右的薄双面芯板；

步骤b2，对双面芯板30进行钻孔(可采用机械钻孔或激光钻孔)形成多个未电气导通的连接通孔31，即连接通孔31处的双面芯板30两面的金属层311、312未形成电气导通，多个连接通孔的位置，应与步骤A(上述步骤a1-a6)中加工的多层子板上部分需要Z向电气互连的通孔21的位置相互对应；

步骤b3，对步骤b2加工的双面芯板20上的连接通孔31内表面进行电镀处理，可以电镀铜或银等导电金属，使连接通孔31内表面电镀覆盖一层导电金属层32，导电金属层32使连接通孔11两端的双面芯板30外表面的金属层311、312之间形成电气导通；

步骤b4，向双面芯板上电镀处理后的连接通孔31中填充导电物质，如导电树脂或导电膏(如铜膏、铜浆、银浆等)；若填充的导电树脂采用导电树脂33，还要进行步骤d21的磨板处理，通过磨板的方式除去双面芯板20表面连接通孔31处多余的导电树脂33；

步骤b5，电镀处理：在步骤b4加工后的双面芯板表面沉积一层金属形成金属层34，再采用掩孔电镀处理使双面芯板30的连接通孔31处的金属层加厚；

步骤b6，蚀刻处理：对步骤b5加工后的双面芯板30上的金属层34进行蚀刻处理，在双面芯板30的各连接通孔两端蚀刻形成导电凸台35，后续当多层子板与多层子板之间通过该双面芯板30作为连接层压合时，可通过该双面芯板30上连接通孔31两端的导电凸台35与多层子板之间形成充分的电气连接；步骤b7，印刷导电膏：在双面芯板30的连接通孔31的两端的导电凸台35上印刷导电膏36，以增加后续压合时多层子板之间连接的可靠性。

经过上述步骤b1-b7加工处理后，即得到可进行后续压合时使用的作为多层子板之间连接层的双面芯板。

下面结合图5对上述加工方法中步骤D的将两片多层子板、两片半固化片和双面芯板的压合过程作进一步说明：

采用两片按上述步骤a1-a6的流程加工好的两片多层子板20、200，一片按上述步骤b1-b7的流程加工好的双面芯板30，及两片按上述步骤D加工好的开孔41的半固化片40、400，两片半固化片40、400的各开孔41要求与双面芯板30上的各连接通孔31的位置相对应，并且开孔41的孔径要大于双面芯板30的连接通孔31两端的导电凸台35。如图4所示，按在两片多层子板20、200之间设置两片半固化片40、400，两片半固化片40、400之间设置一片双面芯板30进行压合，压合时使压合温度大于等于180℃，小于250℃，压合固化时，两片多层子板20、200与中间的双面芯板30分别通过两片半固化片40、400粘接为整体的PCB，两片多层子板20、200底面的金属层与中间的双面芯板30的连接通孔31两端的导电凸台35及导电凸台35上的导电膏36压合形成电气连接，使两片多层子板20、200在中间双面芯板30的作用下形成Z向电气互连202，而在多层子板20、200上设置通孔处，在双面芯板上未设置连接通孔及半固化片上未设置开孔处则形成盲孔201，该盲孔201可作为形成的整体PCB与其它PCB进行双面压合时的互连盲孔，该PCB的截面结构可参见图5。

本发明实施例的PCB加工方法，在加工过程中，先在形成通孔后且未压合的多层子板上进行电镀处理、蚀刻、阻焊及表面处理等化学制程处理，通孔内不会残留药水，然后再将经过化学制程处理后的多层子板与加工后的双面芯板及半固化片配合下压合成双面均具有互连盲孔的PCB，该压合形成的PCB不再进行化学制程处理，因此，形成的盲孔内不会残留药水，不存在对产品造成潜在隐患的问题。

更进一步，该加工方法由于先对未压合的多层子板上的通孔进行电镀、蚀刻等处理，降低了电镀、蚀刻的工艺难度，避免了传统加工方法中，当板厚超过10mm时增加对通孔电镀、及外层电路图形蚀刻等化学制程难度的问题。该方法工艺流程简单，适用于高层背板加工，可有效降低背板加工的成本。

可以知道，制备单面具有垂直互连深盲孔的PCB与上述加工过程基本相同，不同的是在加工多层子板时，只在一面的多层子板上钻出作为深盲孔的通孔，这样后续压合后，则形成单面具有互连盲孔的PCB。

综上所述，本发明实施例的加工方法，适用于高层背板的加工，可解决加工层数目前行业最高60层、板厚最大10mm瓶颈限制，同时加工的背板具有双面深盲孔，可实现双面压接，使背板扩容至少增加一倍。以″一个≥60层、≥10mm、含双面深盲孔背板″为例，使用本发明实施列的加工方法，可将其分割成两个或两个以上的普通多层薄板进行加工，加工完成多层薄板成品后，可以通过各多层薄板上的互连盲孔进行双面压合，连接形成一个完整的母板，得到的母板无需再经PCB化学制程处理，解决PCB化学制程双面深盲孔藏药水腐蚀孔壁的风险，同时也解决了PCB水平传输设备对板厚限制而无法传输较厚PCB的问题，极大地降低了PCB加工难度，缩短制作周期，综合成本可得到大幅度下降。

实施例二

本发明实施例还提供一种上述实施例一的加工方法制得的PCB，如图5所示，该PCB为由至少两片多层子板、至少两片半固化片和至少一片双面芯板30压合形成的多层结构，多层结构中外层为两片多层子板20、200，中间为双面芯板30，在两片多层子板20、200与双面芯板30之间分别为半固化片40、400。在该PCB中，双面芯板30上设有多个电气导通的连接通孔31，各连接通孔两端设有导电凸台35，多层子板20、200为设有多个电气导通的通孔，并形成外层电路图形，及进行阻焊处理、表面处理等化学制程处理后的多层子板，多层子板20、200上的部分用于与其它多层子板之间进行电气互连的通孔(即多层子板上需Z向电气互连的通孔)与双面芯板30的连接通孔31两端的导电凸台35电气连接，使外层的两片多层子板20、200相互电气导通，两片多层子板20、200上的剩余通孔在半固化片、双面芯板的阻隔下成为PCB的互连盲孔201。这样结构的PCB可以通过后续与其它类似结构的PCB双面压合形成高层背板。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (12)

1.一种具有互连盲孔的PCB的加工方法，其特征在于，包括：

在至少两片多层子板上加工多个电气导通的通孔，然后进行化学制程处理使所述多层子板形成外层电路图形；

在双面芯板上加工电气导通的连接通孔，所述连接通孔的位置与所述多层子板上部分用于与其它多层子板进行电气互连的通孔位置相对应，在所述连接通孔两端制作出导电凸台；

在至少两片半固化片上加工出与所述双面芯板的连接通孔对应的开孔，所述开孔的孔径大于所述导电凸台的外径；

按两片多层子板之间设置两片所述半固化片，两片所述半固化片之间设置一片所述双面芯板进行压合，压合固化后得到所述具有互连盲孔的PCB。

2.根据权利要求1所述的具有互连盲孔的PCB的加工方法，其特征在于，所述在至少两片多层子板上加工多个电气导通的通孔，然后进行化学制程处理使所述多层子板形成外层电路图形包括：

在多层板完成内层电路制作后压合形成的多层子板上，通过钻孔形成多个未电气导通的通孔；

对形成的多个未电气导通的通孔内表面进行电镀处理，使所述通孔内表面接触的各层金属层之间电气导通形成具有多个电气导通通孔的多层子板；

对具有多个电气导通通孔的所述多层子板进行蚀刻形成外层电路图形。

3.根据权利要求2所述的具有互连盲孔的PCB的加工方法，其特征在于，所述方法还包括：

对形成外层电路图形的多层子板进行阻焊处理，在多层子板上形成阻焊保护层，然后对多层子板进行表面处理形成金属镀层。

4.根据权利要求3所述的具有互连盲孔的PCB的加工方法，其特征在于，所述表面处理形成金属镀层包括：

表面处理形成电镀镍金金属镀层、化学镍金金属镀层或化学锡金属镀层中的任一种。

5.根据权利要求1所述的具有互连盲孔的PCB的加工方法，其特征在于，所述在双面芯板上加工多个电气导通的连接通孔，所述连接通孔的位置与所述多层子板上部分需Z向电气互连的通孔位置相对应，在所述连接通孔两端制作出导电凸台包括：

在双面芯板钻孔形成多个未电气导通的连接通孔，所述未电气导通的连接通孔位置与所述多层子板上部分用于与其它多层子板进行电气互连的通孔的位置相对应；

对所述未导通的连接通孔内表面进行电镀处理，形成使双面芯板的两面金属层电气导通的连接通孔；

向所述连接通孔内填充导电物质，并通过电镀金属层及蚀刻在所述连接通孔的导电物质两端形成导电凸台。

6.根据权利要求5所述的具有互连盲孔的PCB的加工方法，其特征在于，所述向所述连接通孔内填充导电物质包括：

向所述连接通孔内填充导电树脂或导电膏。

7.根据权利要求6所述的具有互连盲孔的PCB的加工方法，其特征在于，所述向连接通孔内填充的导电物质为导电树脂时，填充导电树脂后通过磨板除去双面芯板表面多余的导电树脂。

8.根据权利要求5所述的具有互连盲孔的PCB的加工方法，其特征在于，所述通过电镀金属层及蚀刻在所述连接通孔的导电物质两端形成导电凸台包括：

在双面芯板的连接通孔内的导电物质表面沉积一层金属层，采用掩孔电镀加厚连接通孔两端处的金属层，通过蚀刻使连接通孔两端形成导电凸台。

9.根据权利要求5-8任一项所述的具有互连盲孔的PCB的加工方法，其特征在于，所述方法还包括：

在双面芯板的连接通孔两端形成的导电凸台上印刷导电膏。

10.根据权利要求1所述的具有互连盲孔的PCB的加工方法，其特征在于，所述按两片多层子板之间设置两片所述半固化片，两片所述半固化片之间设置一片所述双面芯板进行压合，压合固化后得到具有互连盲孔的PCB包括：

压合时，使所述半固化片的开孔与所述双面芯板的各连接通孔一一对应，使所述双面芯板的连接通孔两端的导电凸台与所述两片多层子板上部分用于与其它多层子板进行电气互连的通孔一一对应，压合固化后，使双面芯板的连接通孔两端的导电凸台分别与两片多层子板上用于与其它多层子板进行电气互连的通孔处的金属层形成电气连接，多层子板上剩余部分未与其它多层子板进行电气互连的通孔形成盲孔。

11.根据权利要求1或10所述的具有互连盲孔的PCB的加工方法，其特征在于，所述压合温度大于等于180℃，小于250℃。

12.一种具有互连盲孔的PCB，其特征在于，所述PCB为多层结构，外层为多层子板，中间为双面芯板，多层子板与双面芯板之间为半固化片，双面芯板上设有多个电气导通的连接通孔，所述连接通孔两端设有导电凸台，多层子板上设有多个电气导通的通孔，多层子板上部分用于与其它多层子板进行电气互连的通孔与双面芯板连接通孔两端的导电凸台电气连接，多层子板的剩余部分未与其它多层子板进行电气互连的通孔在半固化片、双面芯板的阻隔下成为PCB的互连盲孔。

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