CN103391682A - 具有台阶槽的pcb板的加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有台阶槽的PCB板的加工方法，包括获得母板步骤、台阶槽用盲孔保护步骤、沉铜步骤、保护结构去除步骤、加厚电镀步骤、贴干膜步骤、蚀刻步骤及台阶槽成型步骤。本发明实施例通过采用预先在台阶槽用盲孔的底部边缘及孔壁涂覆抗蚀层，并在在母板沉铜前将保护结构设置于台阶槽用盲孔的孔口，沉铜后再去除，再利用抗蚀层对碱性蚀刻液的抗蚀性将台阶槽用盲孔内的加厚铜镀层蚀刻干净，防止锥形孔的出现，最终在台阶槽底部制作出适合压接电器元件的压接孔的技术手段，有效防止沉铜药液的破坏，从而在台阶槽底部制作出适合压接电器元件的压接孔；同时，台阶槽底部具有用于电路连接的图形；及时去除保护结构确保了母板板面的平整度。

Description

具有台阶槽的PCB板的加工方法

技术领域

本发明涉及PCB板制造领域，尤其涉及一种具有台阶槽的PCB板的加工方法。

背景技术

PCB板上一般会设置台阶槽用来容置电器元件，以避免电器元件凸伸出电路板外而占据外部空间。请参阅中国专利申请号为200910307869.X的发明专利，其主要采用二次压合的方式制作出具有台阶槽的PCB板，在电镀前，会在孔内填满绝缘树脂，这种做法虽然可以避免电镀液从电路板底部的孔进入多层印刷电路板内而使孔壁和/或印刷电路板的内线路产生腐蚀的现象，但填入的绝缘树脂只能滞留在孔中，若强行清除易使PCB板受到损伤，这样制作的台阶槽只能使用表面焊接的方式，即台阶槽底部的电器元件需要通过回流焊的方式连接上去，不能满足在台阶槽底部压接电器元件的需要；而且，对于4mm厚度以上的PCB板件若采用回流焊的方式，PCB板材料的耐热性也是一个很难解决的问题，极容易出现分层爆板的现象。

发明内容

本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种具有台阶槽的PCB板的加工方法，台阶槽底部的通孔具有压接功能，方便电器元件的压接，同时，实现了在台阶槽底部设计图形。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提出了一种具有台阶槽的PCB板的加工方法，包括：

获得母板步骤：对子板压合制成母板，母板上设有台阶槽用盲孔，所述台阶槽用盲孔的底部边缘及孔壁涂覆有抗蚀层；

台阶槽用盲孔保护步骤：在台阶槽用盲孔的孔口设置保护结构；

沉铜步骤：对设置有保护结构的母板进行沉铜处理；

保护结构去除步骤：去除沉铜后的母板上的保护结构；

加厚电镀步骤：对去除保护结构后的母板进行电镀以形成加厚铜镀层；

贴干膜步骤：在电镀后的母板表面贴干膜，只露出台阶槽用盲孔；

蚀刻步骤：对贴有干膜的母板进行蚀刻，以蚀刻掉加厚电镀步骤中在台阶槽用盲孔的孔壁上形成的加厚铜镀层；

台阶槽成型步骤：在母板上成型出与台阶槽用盲孔贯通的台阶槽。

本发明实施例的具有台阶槽的PCB板的加工方法的有益效果是：通过采用预先在台阶槽用盲孔的底部边缘及孔壁涂覆抗蚀层，并在母板沉铜前将保护结构设置于台阶槽用盲孔的孔口，沉铜后再去除，再利用抗蚀层对碱性蚀刻液的抗蚀性而将台阶槽用盲孔内的加厚铜镀层蚀刻干净，防止锥形孔的出现，最终在台阶槽底部制作出适合压接电器元件的压接孔的技术手段，有效防止具强腐蚀性的沉铜药液渗入台阶槽用盲孔内并渗入台阶槽底部的图形区域，从而在台阶槽底部制作出适合压接电器元件的压接孔；同时，所述台阶槽底部具有用于电路连接的图形，此外，沉铜后及时去除保护结构确保了母板板面的平整度，利于后续贴干膜等操作，避免了干膜贴附不良而导致的PCB板线路短路或断路，及线路不够均匀一致而影响电信号传导的问题。

附图说明

图1是本发明实施例的具有台阶槽的PCB板的加工方法的主流程示意图。

图2是图1所示的加工方法的各主要制备阶段的PCB板剖面结构示意图。

具体实施方式

本发明实施例的具有台阶槽的PCB板的加工方法，主要是预先在台阶槽用盲孔的底部边缘及孔壁涂覆抗蚀层，并在母板沉铜前将保护结构设置于台阶槽用盲孔的孔口，沉铜后再去除，有效防止具强腐蚀性的沉铜药液渗进入台阶槽用盲孔内并渗入台阶槽底部的图形区域且可保证后续电镀过程中电路板表面铜厚的均匀性（沉铜步骤通常只形成几微米厚的铜层，不影响后续电镀后铜层厚度的一致性，因此也不影响后续线路形成后信号的传递），同时利用涂覆的抗蚀层对碱性蚀刻液的抗蚀性，将台阶槽用盲孔内的加厚铜镀层蚀刻干净，防止锥形孔的出现，最终在台阶槽底部制作出适合压接电器元件的压接孔。

请参考图1和图2，其中，图1是本发明实施例的具有台阶槽80的PCB板的加工方法的主流程示意图，图2是各主要制备阶段的PCB板剖面结构示意图，具体地，2a为层压处理的第一子板或第二子板10的剖视图；2b为经过子板钻孔、子板沉铜及子板全板电镀处理的第二子板10的剖视图；2c为经过子板外层图形一、子板酸性蚀刻、子板阻焊、曝光、子板外层图形二及化学镍金处理的第二子板10的剖视图；2d为经过子板压合制成的母板20的剖视图；2e为经过母板20经钻孔、台阶槽用盲孔保护步骤及沉铜步骤处理的母板20的剖视图；2f为经过保护结构去除步骤和加厚电镀步骤处理母板20的剖视图；2g为经过贴干膜步骤、碱性蚀刻步骤及台阶槽成型步骤处理的母板20的剖视图；2h为经过外层图形制作步骤处理的母板20的剖视图。

本发明实施例的具有台阶槽80的PCB板的加工方法，所述方法包括如下步骤：

获得母板20步骤：对第一子板和第二子板10压合制成母板20，母板20上设有台阶槽用盲孔，该盲孔的底部边缘及孔壁涂覆有抗蚀层；第二子板10上设有用于制成母板20的台阶槽用盲孔的台阶槽用通孔40，母板20经钻孔形成有通孔50和/或盲孔；其中，所述获得母板20步骤还包括制作出用于压合的第一子板和第二子板10的子板制作步骤，所述子板制作步骤的操作流程包括：备料、内层图形、内层蚀刻、冲槽、芯板配板、芯板棕黑化、芯板层压、铣边、子板钻孔、子板沉铜、子板全板电镀、子板外层图形一、子板酸性蚀刻、子板阻焊、曝光、子板外层图形二、化学镍金、子板碱性蚀刻、子板配板、外形及子板棕黑化。

此外，所述第一子板和第二子板10压合对应的操作流程包括：

采用耐高温胶带（图中未示）粘贴密封住第二子板10的台阶槽用通孔40的孔口，对应地，所述耐高温胶带为在230℃条件下可保持3小时以上性能不变的胶带；

在耐高温胶带上放置与待铣台阶槽80的底部形状相匹配的阻胶垫60，对应地，所述阻胶垫60为采用聚四氟乙烯(Poly Tetra Fluoro Ethylene；PTFE）材料的垫片；

将第一子板叠放在第二子板10的设有耐高温胶带和阻胶垫60的表面上并压合以形成母板20。当然，也可于阻胶垫60上直接涂覆胶质物质，以实现阻胶垫60可密封贴附于台阶槽80底部。

而且，所述母板20制作步骤中，在对第一子板和第二子板10进行压合后，对母板20进行铣边、微蚀及钻孔操作。

台阶槽用盲孔保护步骤：在台阶槽用盲孔401的孔口设置保护结构30；其中，保护结构30为聚四氟乙烯胶带、聚对苯二甲酸乙二醇醋与硅胶复合胶带或芳香族聚酰胺胶带。在此需说明的是，采用耐高温胶带粘贴密封是为防止后续处理流程有药液如85℃的沉铜液通过台阶槽用盲孔401进入并侵蚀台阶槽用盲孔401内部的孔口周围而破坏台阶槽底部的图形区域；采用阻胶垫60是为防止压合过程中与固化片发生粘结。

沉铜步骤：对设置有保护结构30的母板20进行沉铜处理，以使母板20经钻孔形成的通孔50和/或盲孔的孔壁上沉积形成沉铜层。

保护结构去除步骤：去除经过沉铜的母板20上的保护结构30；在此需说明的是，去除保护结构30是为保持台阶槽用盲孔401的孔口表面区域电镀层的平整性，利于后续贴干膜等操作，避免了干膜贴覆不良而导致的PCB板线路短路或断路，及线路不够均匀一致而影响电信号传导的问题。

加厚电镀步骤：对去除保护结构30后的母板20进行电镀以形成加厚铜镀层70，该步骤是因为母板20经钻孔形成的通孔50和/或盲孔的孔壁上铜厚只有7μm ~10μm，满足不了需求，故需电镀使所述通孔50和/或盲孔的孔壁上的沉铜层加厚，同时台阶槽用盲孔401的孔壁上又电镀一沉铜层，因而孔壁上金属层较厚，可能会出现锥形孔。

贴干膜步骤：在电镀后的母板20表面贴干膜以保护铜层，只露出台阶槽用盲孔401；在此需说明的是，贴干膜是用以在后续的蚀刻步骤中保护母板20表面除台阶槽盲孔401的孔口以外的其他区域。

蚀刻步骤：对贴有干膜的母板20进行蚀刻，以蚀刻掉加厚电镀步骤中在台阶槽用盲孔401的孔壁上形成的加厚铜镀层70；本实施方式中，蚀刻步骤采用碱性蚀刻工艺，以利用涂覆的抗蚀层对碱性蚀刻液的抗蚀性而蚀刻掉加厚铜镀层，由于第二子板10经过涂覆抗蚀层处理，因而覆盖有抗蚀层，而抗蚀层对碱性蚀刻液的抗蚀性，从而只蚀刻掉加厚电镀步骤中在台阶槽用盲孔401的孔壁上形成的加厚铜镀层，保留了第二子板10原有的台阶槽用通孔40的孔壁。其中，所述抗蚀层为镍金层、钯金层或镍钯金层等合金层。另一实施方式中，与上述实施方式不同的是，蚀刻步骤采用酸性蚀刻工艺，子板表面还涂覆有抗酸性蚀刻的保护层，从而利用所述保护层的保护而只蚀刻掉加厚铜镀层。

台阶槽成型步骤：在母板20的第一子板外侧表面与台阶槽用盲孔401的对应位置成型出与台阶槽用盲孔401贯通的台阶槽80。具体地，所述台阶槽成型步骤是通过控深铣的方式，使铣刀沿从第一子板外侧表面向第二子板10方向且沿所需的阶梯槽的边缘切割，切割后将被切掉的第一子板、阻胶垫60及耐高温胶带取出，即形成具有阶梯槽的PCB板。具体地，所述台阶槽80的成型可以采用控深铣、切割等方式，本实施方式中优选控深铣的方式。

外层图形制作步骤：对母板20进行外层图形转移、电镀、表面涂覆及碱性蚀刻处理以制作出外层图形。

本发明实施例的工艺设计相对于现有技术具有以下优点：

一、台阶槽80可同时具备底部图形化及拥有可压接孔(即最终形成的台阶槽对应通孔)两种功能，从而台阶槽80的压接孔让电器元件可通过压接的方式实现电信号的连通，极大地提升了台阶槽80的功能性；

二、取消了填充绝缘树脂相关的工艺流程，有效避免了回流焊接工艺对板材的耐热性要求，保证了产品的可靠性。

以上所述是本发明的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种具有台阶槽的PCB板的加工方法，其特征在于，所述方法包括：

获得母板步骤：对子板压合制成母板，母板上设有台阶槽用盲孔，所述台阶槽用盲孔的底部边缘及孔壁涂覆有抗蚀层；

台阶槽用盲孔保护步骤：在台阶槽用盲孔的孔口设置保护结构；

沉铜步骤：对设置有保护结构的母板进行沉铜处理；

保护结构去除步骤：去除沉铜后的母板上的保护结构；

加厚电镀步骤：对去除保护结构后的母板进行电镀以形成加厚铜镀层；

贴干膜步骤：在电镀后的母板表面贴干膜，只露出台阶槽用盲孔；

蚀刻步骤：对贴有干膜的母板进行蚀刻，以蚀刻掉加厚电镀步骤中在台阶槽用盲孔的孔壁上形成的加厚铜镀层；

台阶槽成型步骤：在母板上成型出与台阶槽用盲孔贯通的台阶槽。

2.如权利要求1所述具有台阶槽的PCB板的加工方法，其特征在于，蚀刻步骤采用碱性蚀刻工艺，以利用涂覆的抗蚀层对碱性蚀刻液的抗蚀性而蚀刻掉加厚铜镀层。

3.如权利要求1或2所述具有台阶槽的PCB板的加工方法，其特征在于，所述抗蚀层为镍金层、钯金层或镍钯金层。

4.如权利要求1所述具有台阶槽的PCB板的加工方法，其特征在于，所述保护结构为聚四氟乙烯胶带、聚对苯二甲酸乙二醇醋与硅胶复合胶带或芳香族聚酰胺胶带。

5.如权利要求1所述具有台阶槽的PCB板的加工方法，其特征在于，所述台阶槽成型步骤之后还包括：

外层图形制作步骤：对母板进行外层图形转移、电镀、表面涂覆及碱性蚀刻处理以制作出外层图形。

6.如权利要求1所述具有台阶槽的PCB板的加工方法，其特征在于，所述获得母板步骤包括制作出用于压合的第一子板和第二子板的子板制作步骤，第二子板上有用于制成母板的台阶槽用盲孔的台阶槽用通孔，所述子板制作步骤的操作流程包括：

备料、内层图形、内层蚀刻、冲槽、芯板配板、芯板棕黑化、芯板层压、铣边、子板钻孔、子板沉铜、子板全板电镀、子板外层图形一、子板酸性蚀刻、子板阻焊、曝光、子板外层图形二、化学镍金、子板碱性蚀刻、子板配板、外形及子板棕黑化。

7.如权利要求6所述具有台阶槽的PCB板的加工方法，其特征在于，所述第一子板和第二子板压合对应的操作流程包括：

采用耐高温胶带粘贴密封住第二子板的台阶槽用通孔的孔口；

在耐高温胶带上放置与待铣台阶槽的底部形状相匹配的阻胶垫；

将第一子板叠放在第二子板的设有耐高温胶带和阻胶垫的表面上并压合以形成母板。

8.如权利要求7所述具有台阶槽的PCB板的加工方法，其特征在于，所述获得母板步骤中，在对第一子板和第二子板进行压合后，对母板进行铣边、微蚀及钻孔操作。

9.如权利要求7所述具有台阶槽的PCB板的加工方法，其特征在于，所述台阶槽成型步骤为：通过控深铣的方式，使铣刀沿从第一子板外侧表面向第二子板方向且沿所需的阶梯槽的边缘切割，切割后将被切掉的第一子板、阻胶垫及耐高温胶带取出，即形成具有阶梯槽的PCB板。

10.如权利要求7所述具有台阶槽的PCB板的加工方法，其特征在于，所述耐高温胶带为在230℃条件下可保持3小时以上性能不变的胶带。

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