CN103537724A - 一种含ptfe多层印制板钻孔方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及印制线路板制造领域，具体公开了一种含PTFE多层印制板钻孔方法，S1.冷冻处理：对待加工印制板进行初次冷冻；S2.钻孔操作：对冷冻后的待加工印制板进行钻孔操作，并确定钻孔是否完成，当钻孔完成则结束，否则跳至S3；S3.在待加工印制板恢复室温前，跳至S1，对待加工印制板进行再次冷冻。本发明使待加工的PTFE印制板的冷冻处理效果更好，通过冷热交变箱在-20至-30℃的条件下对印制板进行冷冻处理，使有一定厚度的印制板的整个板内都能达到冷冻的效果，规避使用液氮带来的安全隐患，使用冷冻箱或冷热交变箱对待加工含PTFE印制板进行冷冻，达到减少钻孔过程发热量的目的，从而减少钻污，避免互连分离问题。

Description

一种含PTFE多层印制板钻孔方法
技术领域
本发明涉及印制线路板制造领域，更具体地，涉及一种含PTFE多层印制板钻孔方法。
背景技术
高频板的市场发展非常快，近两年高频微波板可能占到全球印制板总量的约15%，各印制板厂产品结构也在变化，高频板加工所占的比例也在不断上升，客户对混压、多层高频板的制造需求越来越迫切，批量性的订单也越来越多。高频板使用的板材为特殊板材，特殊板材是指除普通FR-4板材外的其余材料的板材，包括含PTFE、含碳氢化合物、PI等，在加工此类特殊板材的PCB板时，由于其材料的特殊性，经常会出现孔铜与内层铜互连分离的缺陷，尤其是含PTFE板材出现的比例很高，互连分离缺陷影响PCB板使用过程中的可靠性，是非常致命的。含PTFE板材多层板易产生互连分离问题的原因为：PTFE板材的Tg值非常的低，在19~25℃区间，普通环境下PTFE板材的机械加工性极差，基质极软，非常不易于切割，钻孔中带来严重的缠刀，易产生大量的钻污，且在钻孔过程中产生的钻污在后续的沉铜加工过程中无论用普通高锰酸钾或是等离子处理的方法除钻污都无法去除，所以钻孔过程中一旦产生钻污，即会造成互连分离问题。 
钻污是钻孔加工过程中产生的，钻孔时，印制板中的基材与钻嘴，在高速旋转剧烈磨擦的过程中，局部温度上升至200 oC以上，超过基材的Tg值。致使树脂被软化熔化成为胶糊状而涂满孔壁；冷却后便成了胶渣（Smear)。互连分离问题是指多层板内层铜与孔壁铜分离，影响镀铜孔的导电性，按IPC-6012表4-3的规定，"各内环与孔壁之互连处不可分离"。产生互连分离问题主要是在钻孔过程中产生的胶渣过多或者孔金属化前除胶渣能力不足造成。
为解决含PTFE板材多层板的互连分离问题的关键在于降低钻孔加工过程中的发热量，进而减少钻污的产生量。现有一种技术为使用液氮进行冷却，方法为：在钻机临近主轴位置装设液氮喷雾器，正对待加工的PTFE板喷洒，喷洒完的区域进行钻孔加工，从而实现降低钻孔加工过程的发热量。
由于液氮喷出后瞬间气化挥发以及液氮本身的化学性质的特点，导致使用液氮喷雾器进行冷却，只能对待加工板表面一层进行冷却，却无法对内层进行冷却，无法达到真正冷却待加工板的效果。而PCB印制板的厚度一般为2.0mm厚，冷却的厚度可能只能达到10-20um；其次液氮是一种非常高效的制冷剂；使用液氮过程同时也存在非常大的安全隐患：皮肤接触液氮可致冻伤；如在常压下汽化产生的氮气过量，可使空气中氧分压下降，引起缺氧窒息。所以液氮并不适合在PCB的钻孔加工过程应用，加工操作人员需时刻进行钻机机台的操作，无法远离钻机机台，存在很大的安全隐患。
发明内容
本发明为克服上述现有技术所述的至少一种缺陷（不足），提供一种含PTFE多层印制板钻孔方法，使待加工PTFE印制板的冷冻处理效果更好，使有一定厚度的印制板整个板内都能达到冷冻的效果，同时规避使用液氮带来的安全隐患，达到减少钻孔过程发热量的目的，从而减少钻污量，进而避免互连分离问题。
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：
一种含PTFE多层印制板钻孔方法，包括以下步骤：
S1. 冷冻处理：对待加工印制板进行初次冷冻；
S2. 钻孔操作：对冷冻后的待加工印制板进行钻孔操作，并确定钻孔是否完成，当钻孔完成则结束，否则跳至步骤S3；
S3. 在待加工印制板恢复室温前，跳至步骤S1，对待加工印制板进行再次冷冻。
本钻孔方法的具体过程为：先对待加工印制板进行冷冻处理，当待加工印制板冷冻到一定程度时，开始对其进行钻孔操作，采用上钻机进行钻孔生产，钻孔操作的同时，观察待加工印制板的温度情况，在待加工印制板恢复室温前再次对待加工印制板进行冷冻，重复上述步骤，直至所有的孔均生产完，下钻机。
本方法是对整个待加工印制板进行冷冻，不同于现有技术钻孔过程中使用液氮只对PTFE待加工印制板的表面一层进行冷却。
更进一步的，所述冷冻方式为采用冷冻箱进行冷冻。
更进一步的，所述冷冻方式为采用冷热交变箱进行冷冻处理。
使用冷冻箱或冷热交变箱进行冷冻处理，可以使整块待加工印制板都达到冷冻的效果，避免只有待加工印制板表层有冷却而印制板内部未进行冷却。
优选的，在步骤S1前还采用冷热交变箱除去冷热交变箱内的水汽。
优选的，所述除去冷热交变箱内的水汽的方式为：先设冷热定交变箱的温度至45-50℃，达到设定温度后保持4-5min。
更进一步的，所述冷冻温度为：-50℃至0℃，初次冷冻时间为：20min以上，再次冷冻时间为：15min以上。其中-50℃为PTFE材料所能接受处理的最低温度，0℃为保证冷冻效果必须达到的处理温度。初次冷冻时间为：20min以上，才能达到冷冻效果。再次冷冻时间为：15min以上。才能达到冷冻效果。
优选的，所述冷冻温度为：-20至-30℃，初次冷冻时间为：20-30min，再次冷冻时间为：15-20min。
具体为：设定冷冻箱或冷热交变箱的冷冻温度为-20至-30℃，到达设定温度后，将待加工印制板一起放入冷冻箱或冷热交变箱中，冷冻20-30min。
更进一步的，所述步骤S2的钻孔操作钻孔400-500个孔，每次冷处理后钻孔数达到400-500孔时要求再次冷冻处理15-20min。
更进一步的，所述步骤S2的钻孔操作前，即在冷冻待加工板材时预先打好定位和上钻，即尽量在拿出冷冻箱或冷热交变箱的第一时间将钻孔完成，避免生产板在钻孔时恢复室温。
与现有技术相比，本发明技术方案的有益效果是：本发明使待加工的PTFE印制板的冷冻处理效果更好，通过冷热交变箱在-20℃至-30℃的条件下对印制板进行冷冻处理，使有一定厚度的印制板的整个板内都能达到冷冻的效果，同时规避使用液氮带来的安全隐患，使用冷冻箱或冷热交变箱对待加工含PTFE印制板进行冷冻，达到减少钻孔过程发热量的目的，从而减少钻污，进而避免互连分离问题。
附图说明
图1为本发明的流程图。
具体实施方式
一种含PTFE多层印制板钻孔方法，包括以下步骤：
S1. 冷冻处理：使用冷热交变箱对待加工印制板进行初次冷冻；
S2. 钻孔操作：对冷冻后的待加工印制板进行钻孔操作，并确定钻孔是否完成，当钻孔完成则结束，否则跳至步骤S3；
S3. 在待加工印制板恢复室温前，跳至步骤S1，对待加工印制板进行再次冷冻。
下面结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步的说明。
待加工印制板冷冻处理：使用冷热交变箱进行冷冻处理：先设定冷热交变箱的温度至45-50℃除去冷热交变箱内的水汽，达到设定温度后保持4-5min，然后设定冷热交变箱温度为-20至-30℃，到达设定温度后，将加工印制板冷热交变箱柜中，冷冻20-30min。
钻孔操作：生产板冷冻时可预先打好定位和上钻，尽量在拿出冷冻箱第一时间将钻孔完成，避免生产板在钻孔时恢复室温，每次冷处理后钻孔数达到400-500孔时要求再次冷冻处理15-20min。
重复冷冻处理与钻孔：每生产400-500孔后冷冻处理15-20min，直至所有孔钻完。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种含PTFE多层印制板钻孔方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1. 冷冻处理：对待加工印制板进行初次冷冻；
S2. 钻孔操作：对冷冻后的待加工印制板进行钻孔操作，并确定钻孔是否完成，当钻孔完成则结束，否则跳至步骤S3；
S3. 在待加工印制板恢复室温前，跳至步骤S1，对待加工印制板进行再次冷冻。
2.根据权利要求1所述的含PTFE多层印制板钻孔方法，其特征在于，所述冷冻方式为采用冷冻箱进行冷冻。
3.根据权利要求1所述的含PTFE多层印制板钻孔方法，其特征在于，所述冷冻方式为采用冷热交变箱进行冷冻处理。
4.根据权利要求3所述的含PTFE多层印制板钻孔方法，其特征在于，在步骤S1前还采用冷热交变箱除去冷热交变箱内的水汽。
5.根据权利要求4所述的含PTFE多层印制板钻孔方法，其特征在于，所述除去冷热交变箱内的水汽的方式为：先设冷热定交变箱的温度至45-50℃，达到设定温度后保持4-5min。
6.根据权利要求1至5任一项所述的含PTFE多层印制板钻孔方法，其特征在于，所述冷冻温度为：-50℃至0℃，初次冷冻时间为：20min以上，再次冷冻时间为：15min以上。
7.根据权利要求6所述的含PTFE多层印制板：钻孔方法，其特征在于，所述冷冻温度为-20至-30℃，初次冷冻时间为：20-30min，再次冷冻时间为：15-20min。
8.根据权利要求1至5任一项所述的含PTFE多层印制板钻孔方法，其特征在于，所述步骤S2的钻孔操作钻孔400-500个孔。
9.根据权利要求1至5任一项所述的含PTFE多层印制板钻孔方法，其特征在于，所述步骤S2的钻孔操作前，即在冷冻待加工板材时预先打好定位和上钻。
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