CN103369864B - 加工电路板上通孔的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种加工电路板上通孔的方法，包括：将通孔的图形分别转移在电路板两面的金属层上；在两面的所述金属层上分别蚀刻出与所述图形一致的窗口；采用激光烧蚀所述窗口之间的介质层，形成所述通孔。通过本发明实施例中的步骤，可在电路板上加工出直径较小的通孔，由于采用蚀刻和激光烧蚀，可加工出孔径较细，金属钻头无法加工的孔径，且不会出现机械技工过程中的金属钻头折断的现象。

Description

加工电路板上通孔的方法

技术领域

本发明涉及电路板工艺的领域，具体而言，涉及一种加工电路板上通孔的方法。

背景技术

随着电路板行业的不断发展，电路板要求越来越轻、薄、短、小，随之发展的电路板基板也越来越薄，同时层间的导通孔也越来越小。采用机械钻孔进行这种微孔加工，加工的最小孔径为0.1mm。当加工的孔径小于0.1mm时，由于孔径较细，导致直径较小的金属钻头无法承受加工过程中的切削力。

发明内容

本发明旨在提供一种加工电路板上通孔的方法，以解决上述无法采用激光加工电路板上通孔的问题。

在本发明的实施例中，提供了一种加工电路板上通孔的方法，包括：将通孔的图形分别转移在电路板两面的金属层上；在两面的所述金属层上分别蚀刻出与所述图形一致的窗口；采用激光烧蚀所述窗口之间的介质层，形成所述通孔。

通过本发明实施例中的步骤，可在电路板上加工出直径较小的通孔，由于采用蚀刻金属层和激光烧蚀介质层，可加工出孔径较细，金属钻头无法加工的孔径，且不会出现机械技工过程中的金属钻头折断的现象。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了实施例一的流程图；

图2示出了实施例二的流程图；

图3示出了实施例中基本制作定位孔后的示意图；

图4示出了实施例中电路板压膜后的示意图；

图5示出了实施例中电路板贴底片的示意图；

图6示出了实施例中电路板曝光过程的示意图；

图7示出了实施例中电路板曝光后的示意图；

图8示出了实施例中电路板拆除底片后的示意图；

图9示出了实施例中电路板经过显影工艺后的示意图；

图10示出了实施例中电路板经过蚀刻工艺后的示意图；

图11示出了实施例中电路板经过去膜工艺后的示意图；

图12示出了实施例中电路板两端开口尺寸的示意图；

图13示出了实施例中电路板经过激光烧蚀过程的示意图；

图14示出了实施例中电路板经过激光烧蚀孔后的示意图；

图15示出了实施例中电路板的通孔经过金属化的示意图。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本发明。

参见图1，实施例一包括以下步骤：

S11：将通孔的图形分别转移在电路板两面的金属层；

通过曝光贴覆在金属层上干膜的底片，将底片上的图形转移到干膜上，在底片拆除后，喷淋干膜，显影通孔的图形。

S12：在两面的所述金属层上分别蚀刻出与所述图形一致的窗口；

采用喷淋的方式蚀刻出图形上的窗口。

S13：采用激光烧蚀所述窗口之间的介质层，形成所述通孔。

通过本发明实施例一中的步骤，可在电路板上加工出直径较小的通孔，由于采用蚀刻和激光烧蚀，可加工出孔径较细，金属钻头无法加工的孔径，且不会出现机械技工过程中的金属钻头折断的现象。

参见图2，实施例二包括以下步骤：

S21：基板钻对位孔；

将基板固定在钻孔机上，如图3所示，在板边非成品区域设定坐标，依坐标钻多组定位孔，优选1-3组，以同等直径为一组的定位孔，各组定位孔直径在2.5-3.15mm，用于后续基板在图形转移制作过程中的对位。

随后对基板进行双面MASK工艺，当通孔数量较多，双面MASK尺寸为一面大一面小时，必需将所有孔径尺寸大的一端全部设计在同一面，孔径尺寸小的一端全部设计在另一面，从而有利于后续的激光钻孔加工。

S22：将设计好的图形对贴膜后的电路板曝光。

将钻好定位孔的基板，经过前处理、压膜后如图4所示的电路板进入无尘室。再将事先准备好的底片图形，结合S11所钻的对位孔对位，如图5所示，将底片紧贴于经过压膜后的基板上。所使用的膜可选择干膜。参见图6，对贴底片后的电路板进行曝光，获得如图7所示的电路板，曝光后静止30分后。

(1)发明人经过多次实验，确定在MASK制作过程中，如果铜面MASK开窗尺寸在75-120um之间，干膜厚度相应选用在25-30um之间，如果开窗尺寸变大，则干膜的厚度需要增加。例如，开窗尺寸选择100um，则干膜厚度宜选用27um，如果选择得较薄，在显影过程中，通过药水喷淋时，相对薄的干膜的贴覆性会影响显影的孔径尺寸。同理，如果选择得较厚，也会影响显影的孔径尺寸；发明人经过多次实验，确定如果铜面开窗尺寸有小于75um的孔，干膜厚度优选用小于25um厚度的干膜为宜。

(2)发明人经过多次实验，确定当MASK制作需要得到的开窗大于75um时，底片上用于曝光过程的圆点图形的直径尺寸需比孔径小5-25um，从而曝光后的图形的直径尺寸更符合设计的孔径；当MASK制作需要得到的开窗小于75um时，底片上用于曝光过程的圆点图形的直径尺寸需比孔径大0-10um，从而曝光后的图形的直径尺寸更符合设计的孔径。

S23：拆除底片后，进行DES工艺；

DES工艺，包括显影、蚀刻、去膜这三个步骤。拆除底片后，获得如图8所示的电路板，采用底片将所述图形曝光在干膜上，再通过显影蚀刻去干膜，显影工艺后，将图形转移到所述金属层上获得如图9所示的电路板，蚀刻显影后的电路板，获得图10所示电路板。对蚀刻后的电路板执行去膜工艺，获得图11所示的电路板。

在经过DES(显影、蚀刻、去膜)工艺制作时，对于设备的各段，对每段的显影或蚀刻的进给速度、喷压强度调整。显影或蚀刻过程采用喷淋的形式实现。速度越小、喷压越大，显影、蚀刻越强，反之越弱。发明人经过多次实验，确定当显影段速度在2-5m/Min之间，图形的显影效果较佳，更符合图形的设计尺寸，蚀刻段速度在3-5.8m/Min之间，蚀刻后的开窗效果较佳，更较符合图形的设计尺寸。喷压在1.2-2.3kg/cm2之间，可在较短的时间内实现显影或蚀刻过程，且满足图形尺寸。

S24：基板激光钻孔制作；

将经过MASK制作完成后，对形成铜窗的基板进行激光钻孔，将基板中间的介质层烧蚀掉，形成一个两头对通的孔。在进行激光烧蚀介质层时，如果为双面MASK尺寸一面大一面小的情况，如图12所示的开口尺寸。参见图13，激光加工时的激光优选从开窗孔径大的一面往孔径小的一面进行烧蚀。通过激光加工后获得如图14的孔。激光加工所需要的总能量在30mJ-50mJ，如果能量较小，则烧蚀的孔壁不够平整，如果能量较大，则烧蚀的通孔会产生微小的锥度。发明人经过反复地实验，确定可根据加工的基板介质层厚度将激光的能量在30mJ-50mJ之间进行调整。

S25：激光钻孔后微孔金属化处理；

将经过激光烧蚀后图14所示的通孔的基板，通过水平电镀进行孔金属化，获得如图15所示的金属孔。

在本发明的实施例中，通孔可以是上下同一直径的通孔，两面的金属层上图形的直径相同且同心。当然，通孔上下孔的孔径的尺寸不同时，两面的金属层上图形的直径不同，对于上下孔的图形不严格要求同心时，曝光后的两个孔形的相互之间的位置关系可以为同心、内含或内切，通过本发明实施例中的步骤，同样可加工出通孔，由于不考虑孔同心的要求，在制作过程中，可提高孔加工的效率。

上面详细描述了本发明的实施例，当电路板上的通孔数量较多，如果通孔的孔径任意分布在电路板的两侧，即在电路板的一面，有的孔是通孔孔径较大的一端，有的孔是通孔孔径较小的一端，则在加工时，需要翻转电路板，以满足激光从孔径大的一端向孔径小的一端烧蚀。本发明的实施例将所有孔径大的图形显影在电路板的一端，孔径小的图形全部显影在电路板的另一端。通过本发明实施例中的步骤，可在电路板的图形孔径大的一侧，将全部通孔采用激光一次烧蚀完成，从而提供加工效率；另外，在实施例中，通过DES工艺中，按照本发明的参数范围，可获得更好的加工效果。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种加工电路板上通孔的方法，其特征在于，包括：

将通孔的图形分别转移在电路板两面的金属层上，其中，选择厚度在25-30um之间的干膜转移所述通孔的直径在75-120um之间的图形；或者选择厚度小于25um的干膜转移所述通孔的直径小于75um的图形；

在两面的所述金属层上分别蚀刻出与所述图形一致的窗口；

采用激光烧蚀所述窗口之间的介质层，形成所述通孔。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述两面的金属层上所述图形的直径相同且同心。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述两面的金属层上所述图形的直径不同，且同心、内含或内切。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述烧蚀的过程包括：沿孔径大的窗口向孔径小的窗口方向烧蚀所述介质层，所述烧蚀的能量在30mJ至50mJ之间。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述通孔的数量为多个，所述图形分别转移的过程包括：

将各个所述通孔的大直径图形转移在所述电路板的一面，将各个所述通孔的小直径图形转移在所述电路板的另一面。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通孔的孔径小于75um，还包括：

在底片上形成直径比所述通孔的孔径大0-10um的图形，所述底片的图形用于所述转移的过程。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述图形的转移包括：

在所述电路板两面的金属层上贴覆干膜，采用底片将所述图形曝光在所述干膜上，再通过显影蚀刻去干膜，将所述图形转移到所述金属层上；

所述显影的速度在2-5m/min之间，蚀刻的速度在3-5.8m/min之间。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述显影和蚀刻过程采用喷淋方式；所述喷淋的压力在1.2-2.3kg/cm²之间。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：金属化所述通孔。