CN103458616B - 印刷电路板的加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种PCB加工方法和PCB加工设备。其中，一种PCB加工方法，可包括：对印刷电路板PCB进行钻孔；对钻孔后的该PCB进行烘板处理以去除该PCB内的水分及内应力；在烘板处理后的该PCB上加工出电路图形。本发明实施例提供的技术方案有利于避免PCB材料分层形成开路的问题。

Description

印刷电路板的加工方法

技术领域

本发明涉及印刷线路板加工领域，具体涉及印刷电路板的加工方法。

背景技术

目前，印刷电路板（PCB，Printed Circuit Board）种类非常多，其中包括具有球栅阵列（BGA，Ball Grid Array）结构的PCB，具有BGA结构的PCB的厚径比（PCB板的厚度与孔径的比值）通常是比较高的，这是因为BGA处的面积和开孔数量一般确定，所以BGA处孔与孔之间的距离和孔的孔径之间形成负相关，即若增加孔与孔之间的距离，就要减小孔径；若增加孔径就要减小孔与孔之间的距离。

降低PCB厚径比可降低PCB加工难度，但随之而来的是孔与孔之间的间距缩小的问题。实践发现，现有PCB加工过程中，当孔与孔之间的间距过小时经常出现材料之间分层形成开路的情况，因此，如何尽可能杜绝产品厚径比下降后出现分层问题是解决问题的关键。

发明内容

本发明实施例提供一种PCB加工方法，以期避免PCB材料分层形成开路的问题。

本发明实施例一方面提供一种PCB加工方法，可包括：

对印刷电路板PCB进行钻孔；

对钻孔后的所述PCB进行烘板处理以去除所述PCB内的水分及内应力；

在烘板处理后的所述PCB上加工出电路图形。

可选的，所述PCB为具有球栅阵列结构的PCB。

可选的，所述在烘板处理后的所述PCB上加工出电路图形之前还包括：对烘板处理后的所述PCB进行去钻污处理。

可选的，所述对烘板处理后的所述PCB进行去钻污处理之后，且在烘板处理后的所述PCB上加工出电路图形之前还包括：对所述PCB上的钻孔进行金属化处理。

可选的，所述在烘板处理后的所述PCB上加工出电路图形，包括：

基于减乘法、加乘法或半加乘法，在烘板处理后的所述PCB上加工出电路图形。

可选的，所述对所述PCB进行烘板处理的温度范围为170℃~190℃。

可选的，所述对所述PCB进行烘板处理的温度范围为175℃~185℃。

可选的，所述对所述PCB进行烘板处理的温度为180℃。

可选的，所述对所述PCB进行烘板处理的时间范围为2小时~4小时。

可选的，所述对所述PCB进行烘板处理的时间为3小时。

本发明实施例另一方面还提供一种PCB加工设备，可包括：

钻孔装置，烘板装置和电路图形加工装置；

钻孔装置，用于对PCB进行钻孔；

烘板装置，用于对所述钻孔装置钻孔后的所述PCB进行烘板处理以去除该PCB内的水分及内应力。

电路图形加工装置，用于在烘板装置烘板处理后的所述PCB上加工出电路图形。

可选的，所述PCB为具有球栅阵列结构的PCB。

可选的，所述PCB加工设备还可包括：

去钻污装置，用于在电路图形加工装置在烘板处理后的PCB上加工出电路图形之前，对烘板处理后的PCB进行去钻污处理；

或者，去钻污装置可用于，在烘板装置对钻孔后的上述PCB进行烘板处理以去除该PCB内的水分及内应力之前，对钻孔装置钻孔后的上述PCB进行去钻污处理。

可选的，所述PCB加工设备还可包括：

孔金属化装置，用于在所述去钻污装置对烘板处理后的PCB进行去钻污处理之后，且在所述烘板装置烘板处理后的PCB上加工出电路图形之前，对上述PCB上的钻孔进行金属化处理。

可选的，所述对所述PCB进行烘板处理的温度范围为170℃~190℃。

可选的，所述对所述PCB进行烘板处理的温度范围为175℃~185℃。

可选的，所述对所述PCB进行烘板处理的温度为180℃。

可选的，所述对所述PCB进行烘板处理的时间范围为2小时~4小时。

可选的，所述对所述PCB进行烘板处理的时间为3小时。

由上可见，本发明实施例对PCB进行钻孔之后，对该PCB进行烘板处理以去除该PCB内的水分及内应力，而后再在烘板处理后的该PCB上加工出电路图形。如此，当该PCB受热时不会有大的热冲击产生，有利于避免PCB材料的分层，使材料更趋于稳定，提高了PCB加工的成品率；且基于本发明实施例的加工方案，有利于降低PCB的厚径比低，进而有利于简化PCB的加工制程。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种PCB板加工方法流程示意图；

图2-a是现有技术的一种PCB板上BGA处的钻孔分布图；

图2-b是图2-a的101处的放大示意图；

图3-a是本发明实施例提供的一种PCB板加工设备的示意图；

图3-b是本发明实施例提供的另一种PCB板加工设备的示意图；

图3-c是本发明实施例提供的又一种PCB板加工设备的示意图。

具体实施方式

本发明实施例提供一种PCB加工方法和设备，以期避免PCB材料分层形成开路的问题。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面先对PCB上孔与孔之间的间距过小时，经常出现材料之间分层形成开路的深层原因进行探究分析。

例如，一件板厚为4mm的具有BGA的PCB，BGA处面积限定，若使孔与孔之间的间距≧1mm，则孔径设计为≦0.3mm，这样的话，PCB的厚径比达到13∶1以上，高厚径比的PCB板对设备的制程能力提出了更高的要求，生产过程中经常出现批量性的产品不合格的情况，这较大提高的报废率，增加了生产成本。

本发明的发明人研究和实践发现，高厚径比的PCB对设备制程主要有以下一些影响：a、钻孔制程中，高厚径比的PCB通常需要采取正、反钻的方式实现孔径贯穿，加工耗时长且正、反面孔精度要求高；另因孔径小、板厚，经常出现树脂粉塞孔的问题。b、孔金属化制程中，因产品较厚且孔径小，孔金属化药水很难在孔内进行充分的交换反应，经常出现部分区域无法金属化，且易出现铜粉塞孔问题。c、加厚电镀制程中，因孔较深，电镀化学药水无法充分的在孔壁进行交换，影响孔壁的沉积铜厚度，经常会出现孔口铜厚、孔中间铜薄，形成“喇叭”状。D、在图形转移制程中，主要依靠干膜作为载体实现转移图形，高厚径比产品孔内空间大，暗藏的气体多，当贴完膜后，孔内的气体成为与外界“隔离”的气体，一旦孔内气体温度降低后，大气压对孔口进行作用，将干膜压入孔内导致干膜堵孔，阻碍孔口电镀铜的沉积，最终形成孔口开路。

实验发现，如果加大钻孔孔径到0.35mm（或更大），PCB的厚径比可以降低到11.4∶1（或更大），厚径比的降低可降低PCB的加工难度，但随之而来的是孔与孔之间的间距会缩小，间距缩小后，在插件时因受高温影响，极小面积的材料上受到热冲击，板件内的水分未及时释放，对孔壁金属化时使孔内基材内的水分及应力包裹在内，在受热冲击时可能瞬间释放出来，冲击最脆弱的区域（孔与孔之间的间距小，拉力也相对较小，易被撕破），导致PCB材料分层形成开路，最终导致产品失效。

下面介绍本发明实施例提供的解决方案。

本发明PCB加工方法的一个实施例，可包括：对PCB进行钻孔；对钻孔后的该PCB进行烘板处理以去除该PCB内的水分及内应力；在烘板处理后的该PCB上加工出电路图形。

参见图1，本发明实施例提供的一种PCB加工方法，可包括以下内容：

步骤101、对PCB进行钻孔。

其中，上述PCB可以是单层板，也可是多层板；可以是单面板，也可以是双面板。上述PCB例如可以为具有BGA结构的PCB，当然也可以是其它类型的PCB。

步骤102、对钻孔后的上述PCB进行烘板处理以去除该PCB内的水分及内应力。

可以理解的是，步骤102对钻孔后的上述PCB进行烘板处理的主要目的是尽量去除该PCB内的水分及内应力，因此，在实际应用中可采用多种方式来对PCB进行烘板处理，以部分或全部的去除该PCB内的水分及内应力。

在本发明一些实施例中，对上述PCB进行烘板处理的温度范围例如为170℃~190℃（例如175℃~185℃）或其它范围。例如，对PCB进行烘板处理的温度可为170℃、171℃、172℃、173℃、174℃、175℃、176℃、177℃、178℃或179℃、180℃、181℃、182℃、183℃、184℃、185℃、186℃、187℃、188℃或189℃或190℃，当然，对PCB进行烘板处理的温度也可为170℃~190℃范围内的其它值。其中，对PCB进行烘板处理的时间范围例如可为2小时~4小时或者其它范围。例如，对PCB进行烘板处理的时间可为2小时、2.5小时、3小时或3.5小时或4小时，当然，对PCB进行烘板处理的时间范围例如可为2小时~4小时范围内的其它值。

步骤103、在烘板处理后的上述PCB上加工出电路图形。

在本发明一些实施例中，例如可基于减乘法、加乘法或半加乘法，在烘板处理后的上述PCB上加工出电路图形，其中，加工出电路图形的具体过程此处不在赘述。

在本发明的一些实施例中，在烘板处理后的PCB上加工出电路图形之前还可包括：对烘板处理后的PCB进行去钻污处理，以尽量去除PCB钻孔中的例如残留碎屑等钻污。或者可在对钻孔后的上述PCB进行烘板处理以去除该PCB内的水分及内应力之前可包括，对钻孔后的上述PCB进行去钻污处理，以尽量去除PCB钻孔中的例如残留碎屑等钻污。特别的，若钻孔后的PCB上的钻污可以忽略，则可省略去钻污处理的步骤。

在本发明一些实施例中，对烘板处理后的PCB进行去钻污处理之后，且在烘板处理后的PCB上加工出电路图形之前，还可包括：对上述PCB上的钻孔进行金属化处理（例如可采用电镀或化学镀等方式进行钻孔金属化处理）。实验发现，若对PCB上的钻孔进行金属化处理之前，对钻孔后的上述PCB进行烘板处理，有利于更好更彻底的去除PCB内的水分及内应力。而若在对上述PCB上的钻孔进行金属化处理之后，再对该PCB进行烘板处理，则有可能不能较彻底的去除PCB内的水分及内应力。

为便于更好的理解上述方案，下面举例一个具体应用场景进行说明。

参见图2-a，图2-a为现有技术的一种PCB上BGA处的钻孔分布图，图2-b为图2-a的101处的放大示意图。该PCB的板厚为4mm，BGA位置的钻孔的孔径为0.3mm，BGA处的钻孔与孔之间的间距为1mm，因此，该PCB板的厚径比为13.3∶1，属于高厚径比，高厚径比的PCB对加工设备、工艺等方面的要求非常高，不利于PCB加工，同时生产成本相应也会增加。

基于本发明实施例的上述方案，可将上述PCB的BGA处的钻孔的孔径增加为0.35mm，BGA处的孔与孔之间的间距调为0.9mm，此时，该PCB的厚径比降低为11.4∶1，PCB的厚径比降低后使得PCB加工工艺难度变小。但孔与孔之间的间距变小，使得孔与孔中间部分的拉力也变小，这部分就更容易被撕裂，本发明实施例在PCB钻孔之后，进行烘板处理，以及时去除该PCB内的水分及内应力，这样上述PCB受到高温影响时，孔与孔之间的面积就不会受到水分的巨大冲击，这样在孔与孔之间的距离减小时，孔与孔之间的面积不会被撕开，有利于提高PCB的成品率。

可以理解，对于其它结构的PCB同样适用。

由上可见，本发明实施例对PCB进行钻孔之后，对该PCB进行烘板处理以去除该PCB内的水分及内应力，而后再在烘板处理后的该PCB上加工出电路图形。如此，当该PCB受热时不会有大的热冲击产生，有利于避免PCB材料的分层，使材料更趋于稳定，提高了PCB加工的成品率；且基于本发明实施例的加工方案，有利于降低PCB的厚径比低，进而有利于简化PCB的加工制程。

参见图3-a，本发明实施例还提供的一种PCB加工设备300，可包括：

钻孔装置310，烘板装置320和电路图形加工装置330。

钻孔装置310，用于对PCB进行钻孔。

其中，上述PCB可以是单层板，也可是多层板；可以是单面板，也可以是双面板。上述PCB例如可以为具有BGA结构的PCB，当然也可以是其它类型的PCB。

烘板装置320，用于对钻孔装置310钻孔后的上述PCB进行烘板处理以去除该PCB内的水分及内应力。

可以理解的是，烘板装置320对钻孔后的上述PCB进行烘板处理的主要目的是尽量去除该PCB内的水分及内应力，因此，在实际应用中烘板装置320可采用多种方式来对PCB进行烘板处理，以部分或全部的去除该PCB内的水分及内应力。

在本发明一些实施例中，烘板装置320对上述PCB进行烘板处理的温度范围例如为170℃~190℃（例如175℃~185℃）或其它范围。例如，烘板装置320对PCB进行烘板处理的温度可为170℃、171℃、172℃、173℃、174℃、175℃或176℃、177℃、178℃、179℃、180℃、181℃、182℃、183℃、184℃、185℃或186℃、187℃、188℃、189℃或190℃，当然，对PCB进行烘板处理的温度也可为170℃~190℃范围内的其它值。其中，烘板装置320对PCB进行烘板处理的时间范围例如可为2小时~4小时或者其它范围。例如，烘板装置320对PCB进行烘板处理的时间可为2小时、2.5小时、3小时、3.5小时或4小时，当然烘板装置320对PCB进行烘板处理的时间范围例如可为2小时~4小时范围内的其它值。

电路图形加工装置330，用于在烘板装置320烘板处理后的上述PCB上加工出电路图形。

在本发明一些实施例中，电路图形加工装置330例如可基于减乘法、加乘法或半加乘法，在烘板处理后的上述PCB上加工出电路图形，其中，加工出电路图形的具体过程此处不在赘述。

参见图3-b，在本发明的一些实施例中，PCB加工设备300还可包括：

去钻污装置340，用于在电路图形加工装置330在烘板处理后的PCB上加工出电路图形之前，对烘板处理后的PCB进行去钻污处理，以尽量去除PCB钻孔中的例如残留碎屑等钻污。

或者，去钻污装置340可用于，在烘板装置320对钻孔后的上述PCB进行烘板处理以去除该PCB内的水分及内应力之前，对钻孔后的上述PCB进行去钻污处理，以尽量去除PCB钻孔中的例如残留碎屑等钻污。

参见图3-c，在本发明一些实施例中，PCB加工设备300还可包括：

孔金属化装置350，用于在去钻污装置340对烘板处理后的PCB进行去钻污处理之后，并且在烘板装置320烘板处理后的PCB上加工出电路图形之前，对上述PCB上的钻孔进行金属化处理（例如可采用电镀或化学镀等方式进行钻孔金属化处理）。

实验发现，若在对PCB上的钻孔进行金属化处理之前，对钻孔后的上述PCB进行烘板处理，有利于更好更彻底的去除PCB内的水分及内应力。而若在对上述PCB上的钻孔进行金属化处理之后，再对该PCB进行烘板处理，则有可能不能较彻底的去除PCB内的水分及内应力。

由上可见，本发明实施例PCB加工设备300对PCB进行钻孔之后，对该PCB进行烘板处理以去除该PCB内的水分及内应力，而后再在烘板处理后的该PCB上加工出电路图形。如此当PCB受热时不会有大的热冲击产生，有利于避免PCB材料的分层，使材料更趋于稳定，提高了PCB加工的成品率；且基于本发明实施例的加工方案，有利于降低PCB的厚径比低，进而有利于简化PCB的加工制程。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

以上对本发明实施例所提供的一种PCB加工方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种印刷电路板加工方法，其特征在于，包括：

对印刷电路板PCB进行钻孔；

对钻孔后的所述PCB进行烘板处理以去除所述PCB内的水分及内应力；

在烘板处理后的所述PCB上加工出电路图形；

所述对所述PCB进行烘板处理的温度范围为170℃～190℃；

所述对所述PCB进行烘板处理的时间范围为2小时～4小时。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述PCB为具有球栅阵列结构的PCB。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述在烘板处理后的所述PCB上加工出电路图形之前，还包括：对烘板处理后的所述PCB进行去钻污处理。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述对烘板处理后的所述PCB进行去钻污处理之后，且在烘板处理后的所述PCB上加工出电路图形之前还包括：对所述PCB上的钻孔进行金属化处理。

5.根据权利要求1至2任一项所述的方法，其特征在于，

所述在烘板处理后的所述PCB上加工出电路图形，包括：

基于减乘法、加乘法或半加乘法，在烘板处理后的所述PCB上加工出电路图形。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述对所述PCB进行烘板处理的温度范围为175℃～185℃。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，

所述对所述PCB进行烘板处理的温度为180℃。

8.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于，所述对所述PCB进行烘板处理的时间为3小时。