CN102026488B - 一种改善多层电路板过孔质量的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种改善多层电路板过孔质量的方法，包括在钻孔工序后对多层电路板进行多次高压吹孔，在磨板工序后对过孔进行依次进行第一次高压水洗、第一次超声波水洗、除胶处理、第二次高压水洗、第二次超声波水洗和在PTH工序后进行第三次高压水洗。所述多次高压吹孔包括在钻孔工序后、打磨工序前进行第一次高压吹孔，和磨板工序后的第二次高压吹孔。所述高压吹孔使用配置无油式空气压缩机的高压气枪进行吹孔，高压吹孔时间为10s-40s，所述高压水洗的水压条件为75-100kg/cm2，本方案通过对电路板多次高压吹孔和多次高压水洗和超声波水洗，充分清除过孔的垃圾，从而达到对过孔开路质量的改善、提升多层电路板良率、降低报废。
Description
技术领域
本发明涉及多层电路板制造技术领域,具体涉及一种改善多层电路板过孔质量的方法。
背景技术
过孔也称金属化孔，主要由中间的钻孔和钻孔周围的焊盘区两个部分组成，是在双面板和多层电路板中为连通各层之间的印制导线、在各层需要连通的导线的交汇处钻出的公共孔，是双面板和多层电路板的重要组成部分。过孔的镀铜不均、孔内开路零缺陷对电路板性能的负面影响是长期困扰行业生产、管理人技术难题。现有多层电路板生产工艺中，由于工艺技术和设备局限，技术人员只能通过对易导致上述过孔质量缺陷的各个环节进行改进，逐步对过孔进行改善，以减少因镀铜不均和孔内开路导致的产品报废。目前，多层电路板的一般制作工艺流程是：钻孔→打磨→磨板+超声波水洗→PTH→I Cu→压干膜→图电，行业技术人员主要通过在磨板工序之后PTH工序之前利用超声波两次清洗钻孔改善孔壁结构、并采用二次除胶工艺改造震荡、摇摆频率以降低孔内开路，从而使过孔质量能够达到基本要求，通过以上方法对过孔进行处理工序较为简单，但该处理方法并没有解决所有影响过孔质量的所有问题，例如钻孔的孔粗、钉头、灯芯没有得到有效保证，PTH前后过孔垃圾不能完全清除，过孔不通问题还时常在多层电路板制作中发生，鉴于以上原因，本技术领域工作人员迫切需要一种能够有效改善过孔质量的方法，以保障多层电路板的质量。
发明内容
有鉴于此，本发明要解决的技术问题是提供一种操作简单、成本低且高效高品质的改善多层电路板过孔质量的方法，本方法能有效解决改善过孔不通的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案是：一种改善多层电路板过孔质量的方法，包括在钻孔工序后对多层电路板进行多次高压吹孔，在磨板工序后对过孔进行依次进行第一次高压水洗、第一次超声波水洗、除胶处理、第二次高压水洗、第二次超声波水洗和在PTH工序后进行第三次高压水洗。本方案通过对电路板多次高压吹孔和多次高压水洗和超声波水洗,充分清楚过孔的垃圾,从而达到对过孔开路质量的改善、提升多层电路板良率、降低报废。
上述多次高压吹孔至少包括在钻孔工序后、打磨工序前进行第一次高压吹孔，和打磨工序后的第二次高压吹孔。此处第一次高压吹孔主要起到清除钻孔工序后出现的碎屑、粉尘和垃圾的作用，使得打磨工序能在清洁环境中进行，第二次高压吹孔主要在于清理打磨工序中产生的过孔垃圾。根据生产中的实际需求，打磨工序和高压吹孔可以多次反复，在第一次高压吹孔和打磨工序之后，可以再依次进行多次高压吹孔和打磨。
上述高压吹孔宜使用配置无油式空气压缩机的高压气枪进行吹孔，配置无油式空气压缩机的高压气枪不带有油污，能有效避免器械的油污和杂物对过孔造成污染。本发明人经过研究发现，上述每次高压吹孔时间宜为10S-40S，并根据板厚径比（即电路板厚与过孔孔径的比例）的变化进行合理调整，通常厚径比越大，高压吹孔时间相对延长，针对孔径0.3mm以下的过孔，高压吹孔时间最好控制在10S-20S范围内。
上述第一次高压水洗、第一次超声波水洗、除胶处理、第二次高压水洗、第二次超声波水洗，主要是利用水压的冲击力将磨板工序之后存留的孔内杂物冲出、并利用超声波水洗去除孔内的污垢，本方案的高压水洗和超声波水洗至少依次相间重复两次，主要是保障对孔内垃圾和污垢的彻底清除，本方案还在PTH工序后对过孔进行第三次高压水洗，起到对PTH工序后过孔里的气泡消失。因此，本方案通过对电路板多次高压吹孔和多次高压水洗和超声波水洗,充分清除过孔的垃圾,从而达到对过孔开路质量的改善、提升多层电路板良率、降低报废。
通过实验证明，上述高压水洗的水压条件为75-100kg/cm2，对杂物的冲击效果最佳。
本发明人在实践中发现，钻孔工序中钻咀的新旧程度、进刀速度、退刀速度以及转速会对孔粗产生影响，从而影响过孔质量，通过对钻咀的进刀速度、退刀速度以及转速等参数的科学设定，有效避免过孔不通、改善过孔质量。因此本发明人通过实验研究总结出：将钻咀进刀速度控制在3.5-4千转范围内、钻咀钻速控制在130-150千转范围内，钻咀退刀速度控制在28-32千转范围内，可较好地控制孔粗、改善过孔质量。
本方案所述的钻孔、打磨、磨板、PTH工序均为多层电路板制造工艺的常规工序，除胶处理亦采用常用的处理方式即可，在此不做赘述。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
1、本发明重点从清除过孔垃圾和污垢入手，通过对过孔进行多次高压吹孔、高压水洗和超声波水洗充分清除过孔的垃圾,利用易于操作的方法达到对开孔质量的有效改善、提升多层电路板良率、降低报废。
2、本发明通过对高压吹孔中吹孔器具、吹孔时间以及对高压水洗中水压条件的科学选取和控制，使本方法在成本低的基础上彻底、高效清除孔内垃圾、改善过孔质量。
3、本发明还通过对钻孔工序中的钻咀进刀速度、钻咀钻速以及钻咀退刀速度的科学控制，使后续的高压吹孔、高压水洗、超声波水洗和除胶处理在高钻孔质量的基础上进行，从而进一步强化对过孔质量的改善效果。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员理解，下面将结合实施例对本发明进行进一步详细描述。
实施例1
本实施例在过孔直径为0.28mm的双层电路板，孔径在0.2-0.3mm的规格用在双层电路板产品，如DVD产品、LCD板。制作工艺中采用本技术方案对过孔质量进行改善，以下是具体操作步骤：
1、先按照常规操作做好钻孔前的工序，并准备对铜板进行钻孔之前，将钻咀进刀速度设为3.5千转范围内、钻咀钻速设为130千转，钻咀退刀速度设为28千转，钻孔时，钻咀进刀量比操作标准减小20% ，钻出孔径为0.28mm的过孔。
2、对钻孔后的铜板进行第一次高压气枪吹孔，高压吹孔时间为10S，完成第一次高压气枪吹孔后，进行打磨工序和第二次高压气枪吹孔，第二次高压气枪吹孔时间为20S。
3、然后进行第一次磨板工序，过磨板机时把磨板速度调至小于操作标准20%，第一次磨板工序后，依次进行第一次高压水洗、第一次超声波水洗、除胶处理、第二次高压水洗、第二次超声波水洗，是利用水压的冲击力将磨板工序之后存留的孔内杂物冲出、并利用超声波水洗去除孔内的污垢，其中上述高压水洗的水压条件为75kg/cm2，使水压对杂物形成最佳冲击效果。
4、紧接上述步骤，在PTH工序之后进行第三次高压水洗，然后进行后续的I铜、压干膜和图电工序，其中I 铜和图电工序中摇摆频率设为比操作标准提高10%，振幅大于5mm，最后按照本领域技术人员的常规做法对铜板依次进行压干膜、曝光、显影工序， 完成过孔直径为0.28mm的双层电路板板制作。
实施例2
本实施例在过孔直径为0.33mm的四层电路板，孔径在0.3mm-0.5mm的规格,主要用在多层电路板的产品，如视听产品的板、汽车板，制作工艺中采用本技术方案对过孔质量进行改善，以下是具体操作步骤：
1、先按照常规操作做好钻孔前的工序，并准备对铜板进行钻孔之前，将钻咀进刀速度设为4千转范围内、钻咀钻速设为150千转，钻咀退刀速度设为32千转，钻孔时，钻咀进刀量比操作标准减小20% ，钻出孔径为0.33mm的过孔。
2、对钻孔后的铜板进行第一次高压气枪吹孔，高压吹孔时间为30S，完成第一次高压气枪吹孔后，进行打磨工序和第二次高压气枪吹孔，第二次高压气枪吹孔时间为40S。
3、然后进行第一次磨板工序，过磨板机时把磨板速度调至小于操作标准20%，第一次磨板工序后，依次进行第一次高压水洗、第一次超声波水洗、除胶处理、第二次高压水洗、第二次超声波水洗，是利用水压的冲击力将磨板工序之后存留的孔内杂物冲出、并利用超声波水洗去除孔内的污垢，其中上述高压水洗的水压条件为100kg/cm2，使水压对杂物形成最佳冲击效果。
4、紧接上述步骤，在PTH工序之后进行第三次高压水洗，然后进行后续的I铜、压干膜和图电工序，其中I 铜和图电工序中摇摆频率设为比操作标准提高10%，振幅大于5mm，最后按照本领域技术人员的常规做法对铜板依次进行压干膜、曝光、显影工序， 完成过孔直径为0.33mm的三层电路板制作。
将制得的双层电路板和四层电路板分别做以下性能指标测试，结果如下：
1、孔粗均在1mil公差以内；
2、钉头均在管控范围1.5之内；
3、灯芯均在≤80um的管控范围之内。
本发明通过试验统计，通过本技术方案对过孔质量进行改善，能有效对过孔垃圾和污垢进行有效清除、优化过孔的孔粗，有效改善过孔不通和铜层结合力问题，可使过孔开路故障率由原来的3.21%下降到0.44%，并使过孔不通单项报废降低85%以上，从而大大提高电路板的生产良率和效率。
上述实施例是本发明的优选实施方式，除此之外，本发明还可以有其他实现方式。也就是说，在没有脱离本发明发明构思的前提下，任何显而易见的替换也应落入本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种改善多层电路板过孔质量的方法，包括在钻孔工序后对多层电路板进行多次高压吹孔，在磨板工序后对过孔依次进行第一次高压水洗、第一次超声波水洗、除胶处理、第二次高压水洗、第二次超声波水洗和在PTH工序后进行第三次高压水洗。
2.根据权利要求1所述的改善多层电路板过孔质量的方法，其特征在于：所述多次高压吹孔至少包括在钻孔工序后、打磨工序前进行第一次高压吹孔和打磨工序后的第二次高压吹孔。
3.根据权利要求1或2所述的改善多层电路板过孔质量的方法，其特征在于：所述高压吹孔使用配置无油式空气压缩机的高压气枪进行吹孔，高压吹孔时间为10S-40S。
4.根据权利要求1或2所述的改善多层电路板过孔质量的方法，其特征在于：当过孔孔径在0.3mm以下时，所述高压吹孔时间为10S-20S。
5.根据权利要求1所述的改善多层电路板过孔质量的方法，其特征在于：所述高压水洗的水压条件为75-100kg/cm2。
6.根据权利要求1所述的改善多层电路板过孔质量的方法，其特征在于：所述钻孔工序中，钻咀进刀速度为3.5-4千转、钻咀钻速控制为130-150千转，钻咀退刀速度为28-32千转。
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