CN103596372A

CN103596372A - Pcb板超声波灌孔方法

Info

Publication number: CN103596372A
Application number: CN201310628359.9A
Authority: CN
Inventors: 丁保美
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2013-11-29
Filing date: 2013-11-29
Publication date: 2014-02-19
Anticipated expiration: 2033-11-29
Also published as: CN103596372B

Abstract

本发明涉及一种PCB板超声波灌孔方法，包括步骤：提供一绝缘基板，在该绝缘基板进行钻孔；对钻孔后的绝缘基板进行清洁处理；采用丝网印刷方式，利用定位还原胶作为印刷材料，在绝缘基板上各个孔的上方分别印制一附着在孔上端的定位还原胶层；采用超声波对印制有定位还原胶层的绝缘基板进行振动，以破坏定位还原胶层的表面张力，使定位还原胶层中的定位还原胶顺着孔壁向下流动，最终均匀覆盖在孔壁上；对灌孔后的绝缘基板进行烘干处理，以使定位还原胶层粘接成型于孔壁；在孔壁的定位还原胶层表面还原铜，以使孔壁的定位还原胶层表面形成具有一定厚度的导电铜层。本发明方法在孔壁形成的导电层厚度更加均匀，同时，孔壁上导电层的内成分混合更加均匀。

Description

PCB板超声波灌孔方法

技术领域

本发明涉及PCB板加工技术领域，特别涉及一种PCB板超声波灌孔方法。

背景技术

双面和多层PCB板有着一共同点，就是两者都需要导体连接其层面。为层面之间添设导体，首先就在于覆铜基板上的各指定点先冲孔或钻孔，然后在孔壁的周围形成导体层。该导体层就会在各层面之间制造电气触点形成回路。现有技术中，常用的灌孔方法为网孔贯孔方法，其制程是将能导电的银浆、碳浆或铜浆等印料通过网版漏印渗入到预制好的孔中，使孔径内注满注体或铆钉式结构的导电印料，经固化形成了互连导通孔。

然而，由于孔的内径较小，银浆、碳浆或铜浆等印料在漏印在孔上方时，不能直接流入至孔内，需要借助一定工艺使其灌入至孔内，现有技术中，一般采用离心的方式或采用风刀吹孔表面印料的方式，使得孔表面的印料灌入至孔内，这几种方式，均存在孔壁形成的导电层厚度不均匀，且导电层的厚薄不易控制等问题，同时，还存在操作复杂，效率低等问题。

发明内容

本发明的主要目的在于，针对上述现有技术中的不足，提供一种PCB板超声波灌孔方法。

本发明解决现有技术问题所采用的技术方案是：一种PCB板超声波灌孔方法，它包括以下步骤：

S1、提供一合适大小的绝缘基板，在该绝缘基板进行钻孔；

S2、对钻孔后的绝缘基板进行清洁处理；

S3、采用丝网印刷方式，利用定位还原胶作为印刷材料，在绝缘基板上各个孔的上方分别印制一附着在孔上端的定位还原胶层；

S4、采用超声波对印制有定位还原胶层的绝缘基板进行振动，以破坏定位还原胶层的表面张力，使定位还原胶层中的定位还原胶顺着孔壁向下流动，最终均匀覆盖在孔壁上；

S5、对灌孔后的绝缘基板进行烘干处理，以使定位还原胶层粘接成型于孔壁；

S6、在孔壁的定位还原胶层表面还原铜，以使孔壁的定位还原胶层表面形成具有一定厚度的导电铜层。

下面对上述技术方案作进一步阐述：

进一步的，所述定位还原胶包含以下组分及含量(重量)的原料制成：树脂乳液40%-60%、铝粉10%-35%、高分子石油脑1%-15%及二氧化硅5%-20%。

进一步的，所述树脂乳液为水性环氧树脂乳液。

进一步的，所述步骤S6中，在所述孔壁还原铜采用化学还原的方法，以所述孔壁上定位还原胶层中的铝作为初始还原剂，先在定位还原胶层表面还原一层锌，再以该定位还原胶层表面的锌作为还原剂，将定位还原胶层表面的锌层还原成铜。

进一步的，所述步骤S5中，烘干处理采用远红外烘干，并在烘干过程中采用氩气作为保护。

进一步的，所述步骤S3中采用的丝网的目数为40-120目。

进一步的，所述绝缘基板为玻纤板。

本发明的有益效果是：本发明提供的PCB板超声波灌孔方法，先采用定位还原胶在绝缘基板上灌孔，使孔壁形成定位还原胶层，再在定位还原胶层上还原一层导电铜层，在灌孔的过程中采用超声波振动，可以使定位还原胶能够灌入至孔内，且能够保证孔壁的定位还原胶层厚度均匀，而导电铜层是还原在定位还原胶层表面，因此，最终在定位还原胶层上还原的导电铜层厚度也更加均匀，同时，采用超声波振动可使得孔壁上定位还原胶层的内部分子结构更加均匀。

附图说明

图1是本发明方法的流程图；

图2是本发明方法步骤S3中结构示意图；

图3是本发明方法步骤S4中结构示意图；

图4是本发明方法步骤S6中结构示意图；

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

以下将结合附图及具体实施例详细说明本发明的技术方案，以便更清楚、直观地理解本发明的发明实质。

参照图1至图4所示，本发明提供了一种PCB板超声波灌孔方法，它包括以下步骤：

S1、提供一合适大小的绝缘基板10，在该绝缘基板10进行钻孔；该步骤中，是直接采用基材是绝缘基板10，一般采用常用的玻纤板，该绝缘基板10即为没有覆铜的基板，而不同于现有工艺中的覆铜基板。

S2、对钻孔后的绝缘基板10进行清洁处理；该步骤与现有工艺相同，为湿制程，即采用机械压力与高压水的冲力，刷洗，冲洗板面与孔内异物、粉尘、毛刺达到清洗作用。

S3、采用丝网印刷方式，利用定位还原胶作为印刷材料，在绝缘基板10上各个孔的上方分别印制一附着在孔上端的定位还原胶层20；由于孔径较小，定位还原胶本身具有张力，因此，此时定位还原胶层20附着在孔的上方，而并没有流入至孔内；较佳的，该步骤中，采用的丝网可选用40-120目，优选77目。

S4、采用超声波对印制有定位还原胶层20的绝缘基板10进行振动，以破坏定位还原胶层20的表面张力，使定位还原胶层20中的定位还原胶顺着孔壁向下流动，最终均匀覆盖在孔壁上，此时孔壁上即形成了定位还原胶层20’。

S5、对灌孔后的绝缘基板10进行烘干处理，以使定位还原胶层20’粘接成型于孔壁；作为优选的，该烘干处理采用远红外烘干，烘干时间为5-10min，并在烘干过程中采用氩气作为保护，避免表面被氧化等。当然，还可以采用常用热源烘干，只是烘干时间较长，在此不详细描述。

S6、在孔壁的定位还原胶层20’表面还原铜，以使孔壁的定位还原胶层20’表面形成具有一定厚度的导电铜层201。该步骤中，在所述孔壁的定位还原胶层20’表面还原铜采用化学还原的方法，该方法不同于化学镀铜，具体操作过程中，将线路板放置于水平机中，水平机中具有锌离子溶液盛放区域及铜离子溶液盛放区域，先让线路板进入至锌离子溶液中，以孔壁定位还原胶层20’的铝作为还原剂，将锌离子还原成锌，此时，在孔壁的定位还原胶层20’表面上即形成一层锌，再让该线路板进入铜离子溶液中，以孔壁定位还原胶层20’表面的锌作为还原剂，将铜离子还原成铜，此时，孔壁定位还原胶层20’表面的锌被铜替换，即在孔壁定位还原胶层20’表面上形成了一层铜（即导电铜层201），如此，完成在孔壁定位还原胶层20’表面还原出导电铜层201。

在本发明中，步骤S3中的定位还原胶由以下组分及含量(重量)的原料制成：树脂乳液40%-60%、铝粉10%-35%、高分子石油脑1%-15%及二氧化硅5%-20%。其制备方法为：

按照以下重量比，配置原料：40%-60%、铝粉10%-35%、高分子石油脑1%-15%及二氧化硅5%-20%。

下表为该高分子定位还原胶的优选实施例：

	树脂乳液	铝粉	高分子石油脑	二氧化硅
					实施例一	60%（重量比）	15%（重量比）	5%（重量比）	20%（重量比）
实施例二	40%（重量比）	30%（重量比）	15%（重量比）	15%（重量比）
					实施例三	55%（重量比）	20%（重量比）	8%（重量比）	17%（重量比）
实施例四	50%（重量比）	25%（重量比）	12%（重量比）	13%（重量比）
					实施例五	45%（重量比）	35%（重量比）	10%（重量比）	10%（重量比）
实施例六	60%（重量比）	19%（重量比）	3%（重量比）	18%（重量比）

依次将上述树脂乳液、铝粉、二氧化硅加入及高分子石油脑加入搅拌容器；

将加入至上述搅拌容器（pp筒或316不锈钢桶）中水性环氧树脂乳液、铝粉、二氧化硅加入及高分子石油脑进行充分搅拌混合均匀，得到所述高分子定位还原胶，制成的高分子定位还原胶为一种浆体状态。该步骤中，一般在温度为21℃-25℃，相对湿度为30%-55%的环境中进行。

在该高分子定位还原胶中，树脂乳液，作为粘稠剂，具有较好的收缩性，使得整个高分子定位还原胶具有较好的附着力，保证使用过程中，定位还原胶层能够牢牢粘接于孔壁上，优选的，该树脂溶液为水性环氧树脂乳液。

铝粉作为填料，对于铝粉而言，其成本较低，同时，由于该高分子定位还原胶中具有铝粉成分，因此，可进一步以其中的铝作为初始的还原剂，经过两次换反应，最终在孔壁的定位还原胶层上还原一层铜，以保证其孔的导电性能。

而高分子石油脑最为该定位还原胶的重要成分之一，一方面可增强定位还原胶的流动性，使得定位还原胶层能够均匀密实地粘接于孔壁上，另一方面，可以增强各种组分之间的粘聚力，使得各个成分能够均匀混合，再一方面，高分子石油脑是沸点高於汽油而低於煤油的分馏混合物，能耐高温，在高温烘烤下，仍旧可以保证还原在孔壁的导电铜层牢牢粘接于其表面，不会发生爆裂、铜层与定位还原胶层分离等问题。

二氧化硅作主要作为一种防沉剂，其悬浮性对于防止该定位还原胶的硬质沉淀有很好的效果，同时也可以增强该定位还原胶的耐候性等，此外，还可防止定位还原胶中气泡生成，在使用中可以尽可能赶走滞留在定位还原胶中的气泡。

综上，本发明提供的PCB板超声波灌孔方法，先采用定位还原胶在绝缘基板10上灌孔，使孔壁形成定位还原胶层20’，再在定位还原胶层20’上还原一层导电铜层201，在灌孔的过程中采用超声波振动，可以使定位还原胶能够灌入至孔内，且能够保证孔壁的定位还原胶层20’厚度均匀，而导电铜层201是还原在定位还原胶层20’表面，因此，最终在定位还原胶层20’上还原的导电铜层201厚度也更加均匀，同时，采用丝网印刷方式，便于控制印刷在孔上端定位还原胶层20的量，从而控制孔壁上定位还原胶层20’的厚度。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制其专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims

1.一种PCB板超声波灌孔方法，其特征在于，它包括以下步骤：

S1、提供一合适大小的绝缘基板，在该绝缘基板上进行钻孔；

S2、对钻孔后的绝缘基板进行清洁处理；

2.根据权利要求1所述的PCB板超声波灌孔方法，其特征在于：所述定位还原胶包含以下组分及含量(重量)的原料制成：树脂乳液40%-60%、铝粉10%-35%、高分子石油脑1%-15%及二氧化硅5%-20%。

3.根据权利要求2所述的PCB板超声波灌孔方法，其特征在于：所述树脂乳液为水性环氧树脂乳液。

4.根据权利要求2所述的PCB板超声波灌孔方法，其特征在于：所述步骤S6中，在所述孔壁还原铜采用化学还原的方法，以所述孔壁上定位还原胶层中的铝作为初始还原剂，先在定位还原胶层表面还原一层锌，再以该定位还原胶层表面的锌作为还原剂，将定位还原胶层表面的锌层还原成铜。

5.根据权利要求1所述的PCB板超声波灌孔方法，其特征在于：所述步骤S5中，烘干处理采用远红外烘干，并在烘干过程中采用氩气作为保护。

6.根据权利要求1所述的PCB板超声波灌孔方法，其特征在于：所述步骤S3中采用的丝网的目数为40-120目。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的PCB板超声波灌孔方法，其特征在于：所述绝缘基板为玻纤板。