CN102928563A - 评估不同半固化片填孔性的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种评估不同半固化片填孔性的方法，包括如下步骤：a、选取若干种厚度的芯板，芯板上均开设有不同规格的通孔阵列，并且在相同规格的通孔阵列范围内设置孔心中心距相等；b、准备需要评估的若干种半固化片，将其与各芯板叠合并形成叠合体，再贴合离型膜；c、将叠合体置于压合机进行热压加工；d、取出芯板并撕膜；e、评估填孔效果。本案的评估方法与现有技术的区别在于，通过通孔阵列的孔心中心距相等，较好地保证填孔的均匀性，继而较准确地评估不同半固化片的填孔性，另外，于制作评估样本时，其减少了芯板钻孔后所需的Desmear、沉铜及棕黑化工序，精简了流程，而且还避免由这些工序引发的质量缺陷，较佳地保证评估质量。

Description

评估不同半固化片填孔性的方法

技术领域

本发明涉及电路板制造领域，特别是涉及一种评估不同半固化片填孔性的方法。

背景技术

当前，在PCB板制造行业中，因油墨填孔较容易产生空洞、凹陷等质量缺陷，加之油墨填孔所需设备较为昂贵，部分PCB板制造厂已着手使用半固化片填孔，以期不但可以减少填孔质量缺陷，还借由半固化片填孔以减少工序，从而降低企业生产成本。可是，行业上对于采用不同半固化片填孔尚未制定一个较好的填孔性评估方法，而目前普遍做法为在芯板上设定评估区域，然后根据评估区域的面积而开设钻孔的数量，但是这样的设置没有考虑到半固化片流胶的特性，容易造成填胶的不均匀性，继而影响评估的准确性。为了针对这一问题，一些研究人员开始探讨新的半固化片评估方法，如由广东生益科技股份有限公司的王立峰于2009年9月22日发表的《半固化片填孔性能方法的研究与探讨》一文中，公开了一种评估半固化片填孔性的方法，其通过设计不同盲孔深度、不同盲孔密度、不同孔径大小使用不同类型及种类的半固化片单面来填孔，通过目测及切片分析来评判半固化片对盲孔的填孔性能，最终统计出各种半固化片的填孔性能。其中，评估样品的结构为：离型膜+芯板+半固化片，而该评估样品的制作流程为钻孔→Desmear→沉铜→棕化→烘干→层压。虽然，该种评估方法可较准确地评估半固化片的填孔性，但是，该钻孔为盲孔，当作评估时，需要对评估样品进行切片，才能作进一步的评估分析。另外，其制作流程仍较繁琐复杂，特别在Desmear、沉铜及棕化工序，容易诱发电化学迁移等问题，无疑影响着评估的准确性，而且，工序繁多不但造成评估成本的虚高，还会影响评估的效率。

因此，有必要提供一种技术手段以解决上述缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提出一种评估不同半固化片填孔性的方法，以解决当前的评估方法流程繁琐、评估效率低下以及评估准确性不高的问题。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种评估不同半固化片填孔性的方法，包括如下步骤：

a、选取若干种厚度的芯板，所述芯板上均开设有不同孔径及孔密度的不同规格的通孔阵列，并且在相同规格的所述通孔阵列范围内设置孔心中心距相等；

b、准备需要评估的若干种半固化片，分别将每种所述半固化片以等量形式与选取的各个所述芯板分别叠合并形成叠合体，再在各个所述叠合体的上下两端分别贴合有离型膜，然后按照相同的所述半固化片归一组的方式将所述叠合体分组；

c、依次将每组所述叠合体置于压合机进行热压加工；

d、热压加工完成后，取出每组已由所述半固化片热压填孔的芯板，分别撕开所述芯板的离型膜；

e、分别对每组各个所述芯板的填孔效果进行目测和/或切片分析并记录，然后以厚度相同而半固化片不同的所述芯板进行对比分析。

作为进一步的优选方案，在步骤a中所述通孔的孔径有3个等级，分别为0.41～0.5mm、0.26～0.4mm及0.15～0.25mm；所述通孔的孔密度有3种规格，分别为孔心中心距1.5mm而孔数256/inch²、孔心中心距1.0mm而孔数625/inch²、孔心中心距0.8mm而孔数900/inch²；

优选地，所述通孔的孔径等级依次选择为0.5mm、0.3mm、0.25mm；所述通孔的孔密度有3种规格，分别为孔心中心距1.5mm而孔数256/inch²、孔心中心距1.0mm而孔数625/inch²、孔心中心距0.8mm而孔数900/inch²。

作为进一步的优选方案，不同规格的所述通孔阵列错位分开排列；

优选地，不同规格的所述通孔阵列以所述芯板作为参考平面的纵向间隔为20～50mm，横向间隔为20～50mm。

作为进一步的优选方案，在步骤a中所述芯板选取0.4mm、0.8mm及1.6mm三种厚度。

作为进一步的优选方案，在步骤b中所述半固化片与所述芯板叠合时，所述半固化片择一地与所述芯板的任一端叠合及与所述芯板的两端同时叠合；

优选地，所述半固化片与所述芯板的任一端叠合，并且该芯板经过热压填充后通过目测评估填孔效果。

作为进一步的优选方案，在步骤c中所述叠合体到达温度80～130℃时，升温速率设定为1.5～3.0℃/min，同时地，所述叠合体到达温度100～110℃时，向所述叠合体施加250～400psi的压力，直至所述叠合体的温度升到150～170℃时，停止向所述叠合体施加压力，当所述叠合体加工的时间达到60min～80min时，停止热压加工工序。

作为进一步的优选方案，在步骤c中所述压合机为真空压合机。

本发明的有益效果为：本案的评估方法与现有技术的区别在于，通过通孔阵列的孔心中心距相等，较好地保证填孔的均匀性，继而较准确地评估不同半固化片的填孔性，另外，于制作评估样本时，其减少了芯板钻孔后所需的Desmear、沉铜及棕黑化工序，精简了流程，而且还避免由这些工序引发的质量缺陷，较佳地保证评估质量。

附图说明

图1是现有技术的评估不同半固化片填孔性的方法于钻孔时印刷电路板开设的孔的结构示意图；

图2为图1的剖视图，以展示盲孔设于印刷电路板时的结构；

图3是现有技术的评估不同半固化片填孔性的方法于热压工序时的状态示意图；

图4是本发明的评估不同半固化片填孔性的方法的工艺流程图；

图5是本发明的评估不同半固化片填孔性的方法于钻孔时印刷电路板开设的孔的结构示意图；

图6为图5的剖视图，以展示通孔设于印刷电路板时的结构；

图7及图8是本发明的评估不同半固化片填孔性的方法于叠合评估样品时叠合示意图；

图9是本发明的评估不同半固化片填孔性的方法于热压工序时的状态示意图；

图10是现有技术的评估半固化片填孔性的方法的评估图，以展示半固化片S0401与半固化片S1000-2B的评估结果；

图11是本发明的评估半固化片填孔性的方法的评估图，以展示半固化片S0401与半固化片S1000-2B的评估结果。

图中：

10、印刷电路板；11、芯板；12、半固化片；13、离型膜；14、盲孔；15、通孔。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

请参阅图1至图3所示，对于现有技术的评估不同半固化片填孔性的方法，如由广东生益科技股份有限公司的王立峰于2009年9月22日发表的《半固化片填孔性能方法的研究与探讨》一文中所公开的方案，按照其制作流程：钻孔→Desmear→沉铜→棕化→烘干→层压，即通过选取合适材料的芯板11，然后在芯板上开设不同深度、不同孔密度及不同孔径的盲孔14阵列，如图1及图2所示；钻孔完后，接着为Desmear工序，其利用高压水对盲孔14内外的脏污进行冲洗；接着为沉铜工序，其主要作用就是使双面和多层印制电路板的非金属孔，通过氧化还原反应在孔壁上沉积一层均匀的导电层，再经过电镀加厚镀铜，达到回路的目的，而沉铜的工作原理为利用甲醛在强碱性环境中所具有的还原性并在Pd作用下使二价铜被还原成铜；接着为棕化工序，而该工序为通过水平化学生产线处理产生一种均匀、有良好粘合特性的有机金属层结构，使内层粘合前铜层表面受控粗化，用于增强内铜层与半固化片12之间压板后粘合强度的一种严格的适于制造高质量多层线路板的工艺技术；接着便进行烘干工序、层压工序，其中，在层压工序中，所耗用的热压时间为120～180min左右，如图3所示。完后，便可以对芯板11进行评估，但是，由于开设的钻孔为盲孔14，故需要对芯板11进行切割，方能进行检测评估。另外，采用此种方法评估不同半固化片的填孔性，难以达到较为准确的评估结果，其原因为：首先，盲孔14的开设不是均匀布置，其主要表现为在盲孔14阵列内孔心中心距不是以相等地设置，这样，容易造成盲孔14填胶不均匀，无疑影响着对半固化片填孔性的准确评估。其次，其制作流程较为繁琐复杂，特别在Desmear、沉铜及棕化工序，其中，在Desmear工序中，若选用芯板11材料的玻纤布的脆性较大，加之吸湿性较强，容易产生强烈的毛细作用，致使芯板11上出现较为严重的电化学迁移，无疑影响着后续评估的准确性；至于在沉铜工序中，其容易出现板面气泡及分层、塞孔、板面砂粒及粗糙等缺陷，同样，也影响着评估的准确性；至于棕化工序，其也容易出现擦花、露铜等缺陷，也同样对评估的准确性造成影响。这样，不但加大了评估成本，而且评估准确性不高，无形中制约着利用半固化片12填孔的填孔工艺发展。

请参阅图4至图9所示，本发明提供一种评估不同半固化片填孔性的方法，适于印刷电路板10，印刷电路板10包括芯板11，包括如下步骤：

a、选取若干种厚度的芯板11，所述芯板11上均开设有不同孔径及孔密度的不同规格的通孔15阵列，并且在相同规格的所述通孔15阵列范围内设置孔心中心距相等；

b、准备需要评估的若干种半固化片12，分别将每种所述半固化片12以等量形式与选取的各个所述芯板11分别叠合并形成叠合体，再在各个所述叠合体的上下两端分别贴合有离型膜13，然后按照相同的所述半固化片12归一组的方式将所述叠合体分组；

c、依次将每组所述叠合体置于压合机进行热压加工；

d、热压加工完成后，取出每组已由所述半固化片12热压填孔的芯板11，分别撕开所述芯板11的离型膜13；

e、分别对每组各个所述芯板11的填孔效果进行目测和/或切片分析并记录，然后以厚度相同而半固化片12不同的所述芯板11进行对比分析。

其中，在步骤a中，本发明开设的钻孔为通孔15，如图6所示，并且在相同规格的通孔15阵列范围内设置孔心中心距相等，如图5所示，通过该设计，可较好地保证半固化片12热压填孔的均匀性，继而较准确地评估不同半固化片12的填孔性。另外，本案评估样品的制作流程为：钻孔→层压，相对于现有技术来说，省去了Desmear、沉铜、棕化及烘干这些工序，不但加快了评估效率，降低评估成本，而且较好地避免在Desmear、沉铜、棕化这些工序中出现的质量缺陷，无形中较佳地保证了评估的准确性。

具体地，在步骤a中所述通孔15的孔径有3个等级，分别为0.41～0.5mm、0.26～0.4mm及0.15～0.25mm；所述通孔15的孔密度有3种规格，分别为孔心中心距1.5mm而孔数256/inch²、孔心中心距1.0mm而孔数625/inch²、孔心中心距0.8mm而孔数900/inch²。较具体地，所述通孔15的孔径等级依次选择为0.5mm、0.3mm、0.25mm；所述通孔15的孔密度有3种规格，分别为孔心中心距1.5mm而孔数256/inch²、孔心中心距1.0mm而孔数625/inch²、孔心中心距0.8mm而孔数900/inch²。

具体地，不同规格的所述通孔15阵列错位分开排列。较具体地，不同规格的所述通孔15阵列以所述芯板11作为参考平面的纵向间隔为20～50mm，横向间隔为20～50mm。如图5所示，纵向间隔用V表示，而横向间隔用H表示，而由于纵向间隔与横向间隔的设置，可较好地设置通孔15阵列的位置，从而进一步地保证半固化片12对填孔位置的流胶填孔。

具体地，在步骤a中所述芯板11选取0.4mm、0.8mm及1.6mm三种厚度。由于该厚度选值为业界常用的芯板11厚度，方便企业选取材料。

具体地，在步骤b中所述半固化片12与所述芯板叠合时，半固化片12择一地与芯板11的任一端叠合及与芯板11的两端同时叠合。其中，不管半固化片12与芯板11的任一端叠合还是与芯板11的两端同时叠合，这取决于半固化片12的树脂含量及芯板11厚度。优选地，半固化片12与芯板11的任一端叠合，并且该芯板11经过热压填充后通过目测评估填孔效果，由于半固化片12与芯板11的任一端叠合，热压填充后，若目测评估，只要观察芯板11相对于与半固化片12叠合的一端的另一端的填孔结果即可，然后根据填满为OK、未满为NG的方式记录，再列表对比分析，便可知晓不同半固化片12的填孔性。

具体地，在步骤c中所述叠合体到达温度80～130℃时，升温速率设定为1.5～3.0℃/min，同时地，所述叠合体到达温度100～110℃时，向所述叠合体施加250～400psi的压力，直至所述叠合体的温度升到150～170℃时，停止向所述叠合体施加压力，当所述叠合体加工的时间达到60min～80min时，停止热压加工工序。当叠合体热压加工时，对于半固化片12来说，其不同固化材料出现流胶的温度一般都在80～130℃，而最低熔融粘度的温度在100～110℃左右，这是大部分固化材料的共性，那么，当固化材料到达温度80～130℃时，其升温速率设置为1.5～3.0℃/min，同时，在100～110℃左右时，向叠合体施加压力至250～400psi，直至温度升到150～170℃左右时停止压合，而此时，树脂已经完全呈现固态，不会再进行填充，即半固化片12的固化材料已填充于通孔15内并形成固化状态，这个程序总完成时间约60min～80min左右，如图9所示，较之于原来的120min～180min，无疑大大地提高了热压的工作效率，明显地，该种热压方法可普及于不同固化材料的半固化片12，从而加快了PCB的各项实际应用。

具体地，在步骤c中所述压合机为真空压合机，而印刷电路板10加工过程中必不可少的就是使用到压合机，而压合机压力的均匀性和温度的均匀性对压合的品质影响相当大，而本案中选用的压合机为真空压合机，包括真空泵及冷却装置，于压合印刷电路板10时，真空泵可产生抽真空功能，而冷却装置可利用空气送入循环回路以进行冷却散热，从而能较好地保证压力与温度的均匀性。

为了对本发明的评估半固化片填孔性的方法的技术方案作进一步了解，下面选用半固化片S0401与半固化片S1000-2B作为评估样品，然后分别以现有技术的评估方法、本发明的评估方法进行评估，再将评估结果分别列表以对比分析两种评估方法的优劣。其中，半固化片S0401、半固化片S1000-2B为业界常用的半固化片，以此作为参考对比，可较好地推广至其它半固化片。

对于现有的评估方法，其制作流程大致为，选用六块相同厚度的芯板11，即每种半固化片12对应使用三块芯板11，而这三块芯板11中每块对应设置一种尺寸的盲孔深度。然后按照制作流程进行加工，其制作流程分别为：钻孔→Desmear→沉铜→棕化→烘干，其中，钻孔工序中钻取盲孔14阵列，而其具体规格为：孔密度：900/inch²、625/inch²、256/inch²；孔径为：0.25mm、0.5mm、0.3mm；孔深：0.4mm、0.8mm、1.2mm。经过上述工序后，便可将芯板与半固化片12进行叠层，之后热压，完后，撕膜切片分析，并记录评估结果，而其得出的评估表如图10所示。从图10中的评估表可知，在盲孔深度为0.4mm中，S0401与S1000-2B在孔密度256/inch²、孔径0.5mm与0.3mm中，其填孔性均为OK，而区别只在于S0401的孔密度625/inch²、孔径0.5mm中，其填孔性为OK；在盲孔深度为0.8mm中，S0401与S1000-2B在孔密度256/inch²、孔径0.5mm中，其填孔性均为OK，而区别只在于S0401的孔密度256/inch²、孔径0.3mm中，其填孔性为OK；在厚度为1.2mm中，区别只在于S0401的孔密度256/inch²、孔径0.5mm中，其填孔性为OK，而S0401的其余填孔位置与S1000-2B的填孔位置，其填孔性均为NG。由此可得出，S0401与S1000-2B的整体填孔性效果欠佳，同时地，由于S0401与S1000-2B之间的差别太少，难以确定两者的填孔性孰优孰劣，即可判断两者的填孔性差不多。

对于本发明的评估不同半固化片的方法，首先选取芯板11，由于芯板11选用的厚度为0.4mm、0.8mm及1.6mm这三种，则对应两种半固化片12共选取六块，选取后，对芯板11进行钻通孔15，其通孔15阵列的布置如5所示，孔密度分别为:孔心中心距1.5mm而孔数256/inch²、孔心中心距1.0mm而孔数625/inch²、孔心中心距0.8mm而孔数900/inch²；孔径为：0.25mm、0.5mm、0.3mm。钻孔后，将半固化片12与芯板11叠合，而叠合时，半固化片12叠合于芯板11的一端并形成叠合体，再分别在叠合体的两端各贴合离型膜13，其叠合方式如图7所示，叠合后便进行热压，而热压完成后便可取出撕膜、目测评估并记录，而其得出的评估表如图11所示。通过统计分析对比，在板厚为0.4mm中，S0401与S1000-2B的整体填孔效果良好，即填孔性差不多均为OK，而区别只在于S1000-2B的孔数900/inch²、孔径0.25mm中，其填孔性为NG；在板厚为0.8mm中，S0401的整体填孔效果良好，即填孔性差均为OK，而S1000-2B在孔数900/inch²、孔径0.25mm、0.5mm、0.3mm中，其填孔性为NG，在孔数256/inch²、孔径0.3mm中，其填孔性为NG，在孔数625/inch²、孔径0.25mm、0.3mm中，其填孔性为NG；在板厚为1.6mm中，S0401的整体填孔效果良好，即填孔性均为OK，而S0401的整体填孔效果差，即填孔性差均为NG。由此可得出，S0401较S1000-2B的填孔性好，而且也显示S0401在不同的板厚、不同的孔密度、不同的孔径中，其填孔性较为良好，至于S1000-2B，板厚的厚度越大、孔径越大，其填孔性越差。

综上，可得出利用本发明的评估不同半固化片填孔性的方法优于现有评估方法，而且评估准确性高，较好地评估出不同半固化片的填孔性，另外，该方法的操作简单方便，适于电路板行业的推广。

以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种评估不同半固化片填孔性的方法，其特征在于，包括如下步骤：

a、选取若干种厚度的芯板，所述芯板上均开设有不同孔径及孔密度的不同规格的通孔阵列，并且在相同规格的所述通孔阵列范围内设置孔心中心距相等；

b、准备需要评估的若干种半固化片，分别将每种所述半固化片以等量形式与选取的各个所述芯板分别叠合并形成叠合体，再在各个所述叠合体的上下两端分别贴合有离型膜，然后按照相同的所述半固化片归一组的方式将所述叠合体分组；

c、依次将每组所述叠合体置于压合机进行热压加工；

d、热压加工完成后，取出每组已由所述半固化片热压填孔的芯板，分别撕开所述芯板的离型膜；

e、分别对每组各个所述芯板的填孔效果进行目测和/或切片分析并记录，然后以厚度相同而半固化片不同的所述芯板进行对比分析。

2.根据权利要求1所述的评估不同半固化片填孔性的方法，其特征在于，在步骤a中所述通孔的孔径有3个等级，分别为0.41～0.5mm、0.26～0.4mm及0.15～0.25mm；所述通孔的孔密度有3种规格，分别为孔心中心距1.5mm而孔数256/inch²、孔心中心距1.0mm而孔数625/inch²、孔心中心距0.8mm而孔数900/inch²。

3.根据权利要求2所述的评估不同半固化片填孔性的方法，其特征在于，所述通孔的孔径等级依次选择为0.5mm、0.3mm、0.25mm；所述通孔的孔密度有3种规格，分别为孔心中心距1.5mm而孔数256/inch²、孔心中心距1.0mm而孔数625/inch²、孔心中心距0.8mm而孔数900/inch²。

4.根据权利要求1～3任一项所述的评估不同半固化片填孔性的方法，其特征在于，不同规格的所述通孔阵列错位分开排列。

5.根据权利要求4所述的评估不同半固化片填孔性的方法，其特征在于，不同规格的所述通孔阵列以所述芯板作为参考平面的纵向间隔为20～50mm，横向间隔为20～50mm。

6.根据权利要求1所述的评估不同半固化片填孔性的方法，其特征在于，在步骤a中所述芯板选取0.4mm、0.8mm及1.6mm三种厚度。

7.根据权利要求1所述的评估不同半固化片填孔性的方法，其特征在于，在步骤b中所述半固化片与所述芯板叠合时，所述半固化片择一地与所述芯板的任一端叠合及与所述芯板的两端同时叠合。

8.根据权利要求7所述的评估不同半固化片填孔性的方法，其特征在于，所述半固化片与所述芯板的任一端叠合，并且该芯板经过热压填充后通过目测评估填孔效果。

9.根据权利要求1所述的评估不同半固化片填孔性的方法，其特征在于，在步骤c中所述叠合体到达温度80～130℃时，升温速率设定为1.5～3.0℃/min，同时地，所述叠合体到达温度100～110℃时，向所述叠合体施加250～400psi的压力，直至所述叠合体的温度升到150～170℃时，停止向所述叠合体施加压力，当所述叠合体加工的时间达到60min～80min时，停止热压加工工序。

10.根据权利要求1所述的评估不同半固化片填孔性的方法，其特征在于，在步骤c中所述压合机为真空压合机。

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