CN103429012B - 一种pcb板上的背钻孔的制备方法以及pcb板 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及电子产品生产领域，公开了一种PCB板上的背钻孔的制备方法以及PCB板。其中背钻孔的制备方法包括：在PCB板上形成通孔；在通孔的内壁形成设定厚度的金属层；向已经形成金属层的通孔内填充树脂；对已经填充树脂的通孔进行背钻加工；去除通孔内残留的金属屑。上述制备方法，通过树脂塞孔对孔壁铜进行保护，使酸蚀过程只会去除小孔背钻后残留金属屑，而不会对树脂保护部分的孔铜造成影响，且制备工艺简单。

Description

一种PCB板上的背钻孔的制备方法以及PCB板
技术领域
本发明涉及电子产品生产领域，尤其涉及一种PCB板上的背钻孔的制备方法以及PCB板。
背景技术
背钻孔的应用在目前PCB（PrintedCircuitBoard，印刷电路板）行业里面越来越广泛，特别是针对目前高信号传输的电子产品而言，背钻孔是PCB板设计中的一个重要因素。
在PCB板制造过程中，需要设置通孔来实现各内层线路之间的连接，且通孔还需要经过沉铜、电镀等处理，在通孔中形成导电层，从而实现各层线路之间的连接，但是一些PCB板的通孔只需要部分导通，而经过沉铜、电镀处理后的通孔是全部导通的，这样就会出现通孔端部连接问题，从而会导致信号的折回，造成信号传输的反射、散射、延迟等现象，给信号带来“失真”问题。为了避免上述现象的发生，就需要对通孔进行背钻处理。
随着电子产品的不断进步，电子产品在设计时对于背钻工艺的要求越来越严格，尤其是对高速电子产品设计的小孔（孔径≤0.25毫米称为小孔）进行背钻加工时，要求小孔背钻后不能有铜丝残留。
基于上述各种要求限制，行业对于小孔背钻铜丝残留的做法是设计碱性蚀刻流程工艺。图1a～图1b为现有技术中的PCB板上的背钻孔的制备方法流程中各步骤结构示意图，如图1a～图1i所示，碱性蚀刻流程工艺主要包括：开料、内层图形转移、棕化、压合外层板形成PCB板01（如图1a所示）、钻孔011（如图1b所示）、沉铜/预板镀（孔内铜02厚按5微米～8微米控制，如图1c所示）、放置干膜03，外层碱性图形转移（如图1d所示）、图形电镀（把所有孔的孔铜厚按客户要求镀够，如图1e所示）、在线路开窗位置镀上锡04（如图1f所示）、背钻（如图1g所示）、去掉干膜（如图1h所示）、碱性蚀刻（如图1i所示）等。
但是，采用上述碱性蚀刻流程工艺尽管能够解决小孔背钻残留的铜丝问题，但仍然存在很多不足的缺陷，主要包括以下几个方面：
1、小孔背钻设计碱性蚀刻流程工艺非常复杂而且生产流程长，生产效率低。
2、碱性蚀刻对于PCB板的基铜厚度要求非常严格，一般基铜厚度需要控制在≤50微米以内，否则针对细小线路（线路宽度一般≤4密耳定义为细小线路）无法满足蚀刻要求。
3、小孔背钻设计碱性蚀刻流程工艺中需要两次镀面铜，容易导致面铜过厚，小孔直径变小，将很难对小孔进行镀锡，导致孔内没有足够的锡保护孔铜，在后续除背钻残留铜丝的蚀刻过程中，蚀刻掉本不应蚀刻的铜，容易造成小孔无铜报废。
发明内容
本发明提供一种PCB板上的背钻孔的制备方法，通过树脂塞孔对孔壁铜进行保护，使酸蚀过程只会去除小孔背钻后残留金属屑，而不会对树脂保护部分的孔铜造成影响，且制备工艺简单。
本发明还提供一种含上述背钻孔的PCB板，背钻孔内不留金属屑，且孔铜应留部分完好。
为达到上述目的，本发明提供以下技术方案：
本发明提供了一种PCB板上的背钻孔的制备方法，包括：
在PCB板上形成通孔；
在所述通孔的内壁形成设定厚度的金属层；
向已经形成金属层的所述通孔内填充树脂；
对已经填充树脂的所述通孔进行背钻加工；
去除所述通孔内残留的金属屑。
本发明实施例提供的PCB板上的背钻孔的制备方法，采用一次电镀工艺便使通孔的内壁上形成的金属层达到设定的厚度，使得制备工艺简单化，避免两次电镀金属产生较大的误差，金属层的厚度变大的现象的发生；同时采用先树脂塞孔再背钻，然后酸蚀去除背钻孔内残留的金属屑的方法，避免由于通孔孔径过小，两次电镀金属和背钻后，通孔的孔径变的更小，不易镀锡导致无法保护不应被蚀刻掉的孔铜的现象的发生。
所以，本发明提供的PCB板的背钻孔的制备方法，通过树脂塞孔对孔壁铜进行保护，使酸蚀过程只会去除小孔背钻后残留金属屑，而不会对树脂保护部分的孔铜造成影响，且制备工艺简单。
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，构成本发明的一部分，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1a～图1i为现有技术中的PCB板上的背钻孔的制备方法流程中各步骤结构示意图；
图2为本发明提供的PCB板上的背钻孔的制备方法流程图；
图3为本发明实施例中PCB板上的通孔形成的示意图；
图4为本发明实施例中使通孔得内壁形成金属层的示意图；
图5为本发明实施例中通孔内填充树脂的示意图；
图6为本发明实施例中对通孔进行背钻加工后的示意图；
图7为本发明实施例中去除通孔内残留的金属屑的示意图。
图中：
01.PCB板011.钻孔02.铜03.干膜04.锡1.PCB板11.通孔12.金属层121.残留的金属屑2.树脂
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚、明白，以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
此处说明，本发明中提到的PCB板为多层板，所提到的背钻孔的制备方法主要针对小孔（孔径≤0.25毫米称为小孔）进行背钻加工。当然大孔背钻也可以采用这种方法。
如图2所示，图2为本发明提供的PCB板上的背钻孔的制备方法流程图；本发明实施例提供的PCB板上的背钻孔的制备方法，包括：
步骤S101：在PCB板上形成通孔；
步骤S102：在通孔的内壁形成设定厚度的金属层；
步骤S103：向已经形成金属层的通孔内填充树脂；
步骤S104：对已经填充树脂的通孔进行背钻加工；
步骤S105：去除通孔内残留的金属屑。
本发明实施例提供的PCB板上的背钻孔的制备方法，采用一次电镀金属便使通孔的内壁上形成的金属层达到设定的厚度，使得制备工艺简单化，避免两次电镀金属产生较大的误差，金属层的厚度变大的现象的发生；同时采用先树脂塞孔再背钻，然后酸蚀去除已经背钻的通孔内残留的金属屑的方法，避免由于通孔孔径过小，两次电镀金属和背钻后，通孔的孔径变的更小，不易镀锡导致无法保护不应被蚀刻掉的孔铜的现象的发生。
所以，本发明提供的PCB板的背钻孔的制备方法，通过树脂塞孔对孔壁铜进行保护，使酸蚀过程只会去除小孔背钻后残留金属屑，而不会对树脂保护部分的孔铜造成影响；同时，使用树脂塞孔再背钻的方式，使得原来设计的碱蚀方案被更简单的酸蚀工艺所替代，比如减少了一次镀面铜的环节，以及镀锡环节，节省了制作时间，有易于环保的要求，更保证了费板率的降低。
步骤S101具体的：用金属钻头在PCB板1上钻出通孔11，如图3所示，图3为本发明实施例中PCB板上的通孔形成的示意图。
进一步地，步骤S102中：在通孔的内壁形成设定厚度的金属层具体包括：通过沉金属工艺使通孔的内壁金属化，再通过电镀金属工艺使通孔的内壁上的金属达到设定的厚度。沉金属工艺和电镀金属工艺都是常用的制备工艺，如图4所示，图4为本发明实施例中使通孔得内壁形成金属层的示意图，本步骤完成后，PCB板1的外层和通孔11的内壁上都被镀上了一层金属。
基于行业内产品的需要，通孔11内壁上的金属层12的设定的厚度一般为13～104微米。例如：13微米、23微米、33微米、43微米、53微米、63微米、73微米、83微米、93微米、104微米等，这里就不再一一赘述。一般情况下，镀25微米～35微米金属厚主要应用在中端以上产品的制备过程中。
步骤S103中：向已经形成金属层的通孔11内填充树脂具体包括：采用铝片网版对已经形成金属层的通孔内填充树脂2。如图5所示，图5为本发明实施例中通孔内填充树脂的示意图，本步骤完成后，通孔11内被填充上树脂2，优选地，树脂2填满整个通孔，这样，可以通过树脂塞孔对孔壁铜进行保护，使酸蚀过程只会去除小孔背钻后残留金属屑，而不会对树脂保护部分的孔铜造成影响。
步骤S104具体为：一般采用机械钻孔的方式，对已经填充树脂的通孔进行背钻加工，此步骤完成后，PCB板1如图6所示，图6为本发明实施例中对通孔进行背钻加工后的示意图，从图上可以看出背钻工艺后的通孔内会存在残留的金属屑121。
步骤S105中：去除通孔内残留的金属屑具体包括：在PCB板1的外层覆盖干膜，使用酸性蚀刻工艺，通过图形转移做外层的线路图形的同时，把已经背钻的通孔内残留的金属屑蚀刻干净。干膜可以保护不需要去掉的金属层，此步骤完成后，PCB板1如图7所示。
上述酸性蚀刻工艺中的酸性刻蚀液为工业硫酸。在制备工艺中，工业硫酸为常用的酸性刻蚀液，工业硫酸中含有的硫酸量大于92.5%。对于本发明实施方式中应用的工业硫酸的浓度可以根据需要配比，当然，酸性蚀刻液也可以为其它酸，这里就不再一一赘述。
上述电镀的金属一般为铜，而背钻后通孔内残留的金属屑也可能是金属丝或金属末等。
本发明还提供一种含上述背钻孔的PCB板，背钻孔内不留金属屑，且孔铜应留部分完好。
显然，本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.一种PCB板上的背钻孔的制备方法，其特征在于，包括：
在PCB板上形成通孔；
在所述通孔的内壁形成设定厚度的金属层；
向已经形成金属层的所述通孔内填充树脂；
对已经填充树脂的所述通孔进行背钻加工；
去除所述通孔内残留的金属屑。
2.如权利要求1所述的PCB板上的背钻孔的制备方法，其特征在于，所述在所述通孔的内壁形成设定厚度的金属层具体包括：通过沉金属和电镀工艺使所述通孔的内壁形成设定厚度的金属层。
3.如权利要求1所述的PCB板上的背钻孔的制备方法，其特征在于，所述向已经形成金属层的所述通孔内填充树脂具体包括：采用铝片网版向已经形成金属层的所述通孔内填充树脂。
4.如权利要求1所述的PCB板上的背钻孔的制备方法，其特征在于，所述去除所述通孔内残留的金属屑具体包括：在所述PCB板的外层覆盖干膜，使用酸性蚀刻工艺，通过图形转移做外层的线路图形的同时，对背钻后的所述通孔内残留的金属屑进行蚀刻。
5.如权利要求4所述的PCB板上的背钻孔的制备方法，其特征在于，所述通孔的内壁形成的金属层的设定厚度为13微米～104微米。
6.如权利要求5所述的PCB板上的背钻孔的制备方法，其特征在于，所述通孔的内壁形成的金属层的设定厚度为25微米～35微米。
7.如权利要求1～6任一所述的PCB板上的背钻孔的制备方法，其特征在于，所述通孔的孔径小于等于0.25毫米。
8.一种PCB板，其特征在于，包含由权利要求1～7任一所述方法制得的背钻孔。
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