CN105163499A - 一种pcb板阶梯槽的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种PCB板阶梯槽的制备方法，将至少一个未开槽的半固化板与至少两个芯板沿着竖直方向交替设置以形成多层板，采用两步法在多层PCB板上钻阶梯槽，第一步使与底层芯板相邻的内层芯板与阶梯槽的底部之间预留一个厚度层；第二步对此厚度层进行烧蚀处理，使与底层芯板相邻的内层芯板的图形完全暴露出来，对阶梯槽的底部以及侧壁进行处理，在阶梯槽的侧壁上形成镀铜层。此方法，无需对半固化板先开槽，并通过放置在开槽内的垫片来确定钻槽的位置，只需将多层PCB板分两步钻槽就能精确地制备出阶梯槽，整个制备过程简单、易操作、加工难度低；从而提高多层PCB的合格率。

Description

一种PCB板阶梯槽的制备方法

技术领域

本发明涉及PCB板的制备技术领域，具体涉及一种PCB板阶梯槽的制备方法。

背景技术

随着电子整机产品朝向多功能化、小型化以及轻量化的趋势发展，电子系统对PCB板的性能要求越来越高，尤其是为了实现多功能化，要求将多层PCB融合成一块PCB板，并在PCB板块中间开设阶梯槽，来实现电子整机产品的小型化、多功能化以及质轻化。

现有技术的多层PCB板中阶梯槽的制备方法，包括如下步骤，首先在一个半固化板上开设槽，在槽内放入与槽大小相应的垫片；在具有槽的半固化板的底部上设置外层板，顶部上设置内层芯板以及未开槽的半固化板，并使得内层芯板与未开槽的半固化板沿竖直方向上呈间隔交替设置，形成预叠的多层PCB板；将预叠的多层PCB板进行压合处理，形成PCB压合板；沿PCB压合板的竖直方向上采用机械钻铣出阶梯槽，直到将半固化板中槽内的垫片表面漏出为止；在铣出的阶梯槽两侧、底部上依次镀铜、镀锡，并对阶梯槽底部的铜、锡层进行刻蚀处理，再取出垫片，最后刻蚀掉阶梯槽两侧上的锡，即可完成多层PCB板的阶梯槽制备。

上述多层PCB板的阶梯槽的制备方法中，需要先对半固化板进行机械铣槽，但机械铣容易导致半固化板提前固化，会使后续多层PCB板压合过程中半固化板的粘接性能差，导致分层现象发生，影响PCB板的合格率；同时，垫片的厚度受半固化板的厚度控制，若半固化板的厚度太薄时，垫片制作难度大，加工成本高，并且在多层PCB板压合过程中薄的垫片容易滑出半固化板的槽内，直接导致PCB板作废；此外，若阶梯槽的尺寸比较小时，一方面取放垫片不方便，另一方面若垫片放置的不恰当，会导致机械钻铣槽的误差大，造成PCB报废；若阶梯槽的槽尺寸大时，在采用垂直电镀方式对阶梯槽内的铜、锡处理时，会引起垫片从槽底掉落，导致PCB板作废；还有在PCB压合板上铣槽的深度必须刚好到垫片的位置，加工难度大，PCB板产品的合格率低。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的多层PCB板的阶梯槽制备方法，容易导致PCB板的合格率低、加工难度大的缺陷，从而提供一种PCB板合格率高、加工难度低的多层PCB板的阶梯槽的制备方法。

为此，本发明实施例提供一种PCB板阶梯槽的制备方法，包括如下步骤：

将至少两个芯板与至少一个未开槽的半固化板沿竖直方向上交替设置，以形成多层PCB板，其中，至少两芯板包括位于PCB板底层的底层芯板，以及位于底层芯板上的内层芯板；

在多层PCB板顶部钻阶梯槽，使得与底层芯板相邻的内层芯板与所述阶梯槽的底部之间预留一个厚度层，该厚度层使得与底层芯板相邻的内层芯板上的图形未暴露出来；

采用激光对所述厚度层进行烧蚀处理，使与所述底层芯板相邻的内层芯板上的的图形完全暴露出来；

对阶梯槽的底部以及侧壁进行处理，以在阶梯槽的侧壁上形成镀铜层。

上述的PCB板阶梯槽的制备方法，对所述厚度层进行烧蚀处理的步骤中，采用激光对所述厚度层进行烧蚀处理，使与所述底层芯板相邻的内层芯板上的图形完全暴露出来；

上述的PCB板阶梯槽的制备方法，所述内层芯板的基板为树脂材料，内层芯板上的图形为铜材料，对所述厚度层进行烧蚀处理的步骤中，采用的激光为二氧化碳激光器产生的激光。

上述的PCB板阶梯槽的制备方法，所述对阶梯槽的底部以及侧壁进行处理，以在阶梯槽的侧壁上形成镀铜层的步骤，包括：

在阶梯槽的侧壁以及底部上依次设置镀铜层、镀锡层；

采用激光将阶梯槽底部上的镀锡层烧蚀掉，

将阶梯槽底部上的镀铜层，以及与所述底层芯板相邻的内层芯板上的图形刻蚀掉；

将阶梯槽侧壁上的镀锡层烧蚀掉。

上述的PCB板阶梯槽的制备方法，在采用激光将阶梯槽底部上的镀锡层烧蚀掉的步骤中，采用二氧化碳激光器产生的激光。

上述的PCB板阶梯槽的制备方法，在将阶梯槽底部上的镀铜层，以及与所述底层芯板相邻的内层芯板上的图形刻蚀掉的步骤中，采用碱性刻蚀液对镀铜层，以及与所述底层芯板相邻的内层芯板上的图形进行刻蚀处理。

上述的PCB板阶梯槽的制备方法，所述厚度层的宽度3mil-5mil。

上述的PCB板阶梯槽的制备方法，所述镀铜层厚度为20μm-30μm。

上述的PCB板阶梯槽的制备方法，所述镀锡层的厚度为3μm-5μm。

本发明实施例提供的PCB板阶梯槽的制备方法，直接将至少一个未开槽的半固化板与至少两个芯板沿着竖直方向呈交替设置以形成多层板，在多层PCB板上采用两步来钻阶梯槽，第一步钻槽使得与所述底层芯板相邻的内层芯板与阶梯槽的底部之间预留一个厚度层，该厚度层使得与底层芯板相邻的内层芯板上的图形未暴露出来；之后第二步对此厚度层进行烧蚀处理，以使与底层芯板相邻的内层芯板上的图形能够完整地暴露出来，再对阶梯槽的底部以及侧壁进行处理，以在阶梯槽的侧壁上形成镀铜层，也即，阶梯槽的底部为非金属材料，两侧壁为铜材料。此制备方法，无需向现有技术中还需对半固化板开槽，以及通过设置在开槽内的垫片来确定钻槽的位置，只需将压合后的多层PCB板分两步钻槽就可以精确的制备出预设的阶梯槽，整个制备过程简单、易操作、加工难度低，从而提高多层PCB的合格率。

2.本发明提供的PCB板阶梯槽的制备方法，对厚度层进行烧蚀处理的步骤中，采用激光对所述厚度层进行烧蚀处理，使与所述底层芯板相邻的内层芯板上的图形完全暴露出来，采用激光对厚度层进行烧蚀处理，鉴于激光的高精度加工技术，并且激光不会对与底层芯板相邻的内层芯板的图形烧蚀掉，进一步的提供阶梯槽的加工精度，来提高多层PCB板的加工合格率。

3.本发明提供的PCB板阶梯槽的制备方法，内层芯板的基板为树脂材料，内层芯板上的图形为铜材料，对所述厚度层进行烧蚀处理的步骤中，采用的激光为二氧化碳激光器产生的激光。由于二氧化碳激光器产生的激光只能烧蚀树脂材料，不能烧蚀铜材料，就可以保证在烧蚀过程中不会对与底层芯板相邻的内层芯板上的图形造成损失，确保阶梯槽的加工精确度，来提高多层PCB板的合格率。

4.本发明提供的PCB板阶梯槽的制备方法，对阶梯槽的底部以及侧壁进行处理，以在阶梯槽的侧壁上形成镀铜层的步骤，先在在阶梯槽的侧壁以及底部上依次设置镀铜层、镀锡层；再采用激光将阶梯槽底部上的镀锡层烧蚀掉，并将阶梯槽底部上的镀铜层，以及与底层芯板相邻的内层芯板上的图形刻蚀掉，最后将阶梯槽侧壁上的镀锡层烧蚀掉。采用激光方式将阶梯槽内的镀锡层烧蚀过程中，不会对阶梯槽两侧壁上的镀铜层有影响，保证阶梯槽两侧壁镀铜层的完整性，提高产品的合格率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为采用本发明实施例提供的方法制备的多层PCB板阶梯槽的结构示意图；

图2为多层PCB板的结构示意图；

图3为多层PCB板的第一次钻阶梯槽后的结构示意图；

图4为多层PCB板的采用激光钻阶梯槽后的结构示意图；

图5为多层PCB板阶梯槽的两侧壁、底部上镀铜层的结构示意图；

图6为多层PCB板阶梯槽的两侧壁、底部上镀锡层的结构示意图；

图7为多层PCB板阶梯槽底部上镀锡层烧蚀后的结构示意图；

图8为多层PCB板阶梯槽底部上镀铜层，以及与底层芯板相邻的内层芯板图形刻蚀后的结构示意图；

图9为多层PCB板阶梯槽两侧壁的镀锡层烧蚀后的结构示意图；

附图标记说明：1-内层芯板；2-底层芯板；3-镀锡层；4-阶梯槽；5-厚度层；6-镀铜层；

注：上述图中的一条水平线代表一层芯板，线与线之间的空间表示半固化板压合固化后的板。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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做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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1

本实施例提供一种PCB板阶梯槽的制备方法，包括如下步骤：

将至少两个芯板与至少一个未开槽的半固化板沿竖直方向上交替设置，以形成多层PCB板，其中，至少两个芯板包括位于PCB板底层的底层芯板2，以及位于底层芯板2上的内层芯板1；

在多层PCB板顶部钻阶梯槽4，使得与底层芯板2相邻的内层芯板1与所述阶梯槽4的底部之间预留一个厚度层5，该厚度层5使得与底层芯板2相邻的内层芯板1上的图形未暴露出来；

对阶梯槽4的底部以及侧壁进行处理，以在阶梯槽4的侧壁上形成镀铜层6。

本实施例提供的技术方案中，直接将至少一个未开槽的半固化板与至少两个芯板沿着竖直方向呈交替设置以形成多层板，在多层PCB板上钻阶梯槽4时采用两步钻槽，第一步钻槽使与底层芯板2相邻的内层芯板1与阶梯槽4的底部之间预留一个厚度层，该厚度层使得与底层芯板2相邻的内层芯板上的图形未暴露出来；第二步对此厚度层5进行烧蚀处理以使与底层芯板2相邻的内层芯板1上的图形能够完整地暴露出来；再对阶梯槽的底部以及侧壁进行处理，以在阶梯槽的侧壁上形成镀铜层。也即，阶梯槽的底部为非金属材料，两侧壁为铜材料，此制备方法无需向现有技术中还需对半固化板开槽，以及通过设置在开槽内的垫片来确定钻槽的位置，只需将压合后的多层PCB板分两步钻槽就可以精确的制备出预设的阶梯槽4，整个制备过程简单、易操作、加工难度低且精度高，从而提高PCB板的合格率。

作为优选实施方式，对厚度层5进行烧蚀处理的步骤中，采用激光对所述厚度层5进行烧蚀处理，使与所述底层芯板2相邻的内层芯板1上的图形完全暴露出来，鉴于激光的高精度加工技术，并且激光不会对与底层芯板2相邻的内层芯板1的图形烧蚀掉，进一步地提高阶梯槽4的加工精度，以此来提高多层PCB板的加工合格率。

作为优选实施方式，内层芯板1的基板优选树脂材料，内层芯板1上的图形为铜材料，对厚度层5进行烧蚀处理的步骤中，采用的激光为二氧化碳激光器产生的激光。由于二氧化碳激光器产生的激光仅对树脂材料有烧蚀作用，对铜没烧蚀作用，就可以保证在烧蚀过程中不会对与底层芯板2相邻的内层芯板1上的图形造成损失，等与底层芯板2相邻的内层芯板1上的图形完全暴露出来时，完成烧蚀过程，以此来判断钻槽过程中钻阶梯槽4的深度，确保阶梯槽4的加工精确度，来提高多层PCB板的合格率。

作为内层芯板1上图形材质的变形，图形的材质除了采用铜，还可以为其他的金属导电材料，例如铝、银、金等等，鉴于成本的考虑，通常采用铜材料，值得注意的是，不同的金属导电材料其采用的激光也不尽相同，只要满足能将预留厚度层5的材质烧蚀，且不会对与底层芯板2相邻的内层芯板1上的图形进行烧蚀的激光都可以。

作为优选实施方式，如图2和图3所示，提供一种六层PCB板阶梯槽的钻槽过程，其中L6为第六层PCB板，也即底层芯板2，L1、L2、L3、L4、L5分别为五个内层芯板1，此时采用机械方式对六层PCB板进行钻阶梯槽4，待阶梯槽4的底部穿过内层芯板L4时但没到达内层芯板L5时候，停止机械方式的钻阶梯槽4，使得内层芯板L5与阶梯槽4的底部之间预留一个厚度层5；之后再采用激光对此厚度层进行烧蚀处理，直到内层芯板L5的图形完全暴露出来为止，如图4所示。

作为上述厚度层5的变形实施方式，采用机械方式对多层PCB板进行第一步钻阶梯槽时，使阶梯槽4的底部位于与底层芯板2相邻的内层芯板1内时，但阶梯槽4的底部还未到达与底层芯板2相邻的内层芯板1上的图形位置时，二者之间形成一定的厚度层，此厚度层确保与底层芯板2相邻的内层芯板1上的图形暴露处理。

作为进一步优选实施方式，上述实施方式中的厚度层5的宽度优选控制在3mil-5mil范围内，例如3mil、3.5mil、4mil、4.5mil、5mil等等。

作为对阶梯槽4的底部以及侧壁进行处理，以在阶梯槽4的侧壁上形成镀铜层6步骤的优选实施方式，如图5、图6、图7、图8和图9所示，包括先在阶梯槽4的侧壁以及底部上依次设置镀铜层6、镀锡层3；再采用激光将阶梯槽4底部上的镀锡层3烧蚀掉，并将阶梯槽4底部上的镀铜层6，以及与底层芯板2相邻的内层芯板1上的图形刻蚀掉，最后将阶梯槽4侧壁上的镀锡层3烧蚀掉。如图9所示，此时，内层芯板L1就可以通过阶梯槽4侧壁上的镀铜层6实现与其他内层芯板的任意导通，例如内层芯板L1与内层芯板L5导通，或者与内层芯板L4，或者与内层芯板L3，或者与内心芯板L2的导通；还可以实现内层芯板L1与多个不同内层芯板1的同时导通，例如内层芯板L1与内层芯板L2、内层芯板L3的导通，或者与内层芯板L3、内层芯板L4的导通这样就可以实现多层PCB板的多功能化。

采用激光方式将阶梯槽4内的镀锡层3烧蚀掉，不会对阶梯槽4两侧壁的镀铜层6有影响，保证阶梯槽4两侧壁镀铜层6的完整性，提高产品的合格率；此外，在刻蚀阶梯槽4底部上的镀铜层6以及与底层芯板2相邻的内层芯板1上的图形时，阶梯槽4侧壁上的镀锡层3作为阶梯槽4侧壁上镀铜层6的保护膜，刻蚀过程中，刻蚀液只能将阶梯槽4底部上的镀铜层6，以及与底层芯板2相邻的内层芯板1上的图形刻蚀掉。

上述实施方式中，对于镀铜层6优选采用化学沉铜法，镀锡层3优选采用电镀方式。除此之外，镀铜层6还可以采用现有技术中的气相沉积法来镀铜层6。

作为进一步优选实施方式，在采用激光将阶梯槽4底部上的镀锡层3烧蚀掉的步骤中，优选采用二氧化碳激光器产生的激光。由于二氧化碳器产生的激光可以将阶梯槽4底部上镀锡层3烧蚀掉，但不能烧蚀掉铜，就可以将阶梯槽4底部上的镀铜层6暴露出来，如图8所示。

作为进一步优选实施方式，在将阶梯槽4底部上的镀铜层6，以及与底层芯板2相邻的内层芯板1上的图形刻蚀掉的步骤中，采用碱性刻蚀液对镀铜层6，以及与底层芯板2相邻的内层芯板1上的图形进行刻蚀处理，例如采用碱性氯化铜、碱性硫酸铜等等。

作为镀铜层6的优选实施方式，镀铜层6的厚度为20μm-30μm，例如20μm、22μm、23μm、25μm、28μm、29μm、30μm等等。但是不宜过厚，通常将镀铜层6的厚度不大于35μm。

作为镀锡层3的优选实施方式，镀锡层3的厚度为3μm-5μm，例如3μm、3.5μm、4μm、4.5μm、5μm等等。

作为进一步优选步骤，完成多层PCB板阶梯槽的制备后，还包括对阶梯槽4进行表面处理步骤。例如钻阶梯槽4时，在阶梯槽4周围存在边角料，需要对阶梯槽4的开口进行打磨处理，或者刮除处理。

此外，对于将至少两个芯板与至少一个未开槽的半固化板沿竖直方向上呈交替设置以形成多层PCB板而言，其包括首先将至少两个芯板与至少一个未开槽的半固化板沿竖直方向上交替叠放，以及对叠放后的多层芯板、半固化板进行压合处理，以形成压合的多层PCB板。也即本申请提供的多层PCB板阶梯槽的制备方法是先对叠放后的多层芯板、半固化板进行压合处理，之后直接在多层PCB板上钻阶梯槽4，而现有技术中采用先在半固化板上开设槽，之后再对叠放后的多层芯板、半固化板进行压合处理，因此，此本申请的多层PCB板阶梯槽的制备方法避免了现有技术中由于半固化板的开槽、以及设置在槽内的垫片的原因，而造成PCB板合格率低的现象发生，从而提高多层PCB板的合格率。

对于上述的实施方式中，芯板的个数至少为2个，对应的半固化板的个数至少为1个。例如芯板的个数为2个，分别是底层芯板2、内层芯板1，对应的半固化板的个数为1个，一个半固化板位于底层芯板2与内层芯板1之间；又如，芯板为3个，那对应的半固化板为2个；芯板为4个，那对应的半固化板为3个；芯板的个数为5个，对应的半固化板的个数为4；芯板为6个，那对应的半固化板为5个，如图2所示；也即芯板的个数为n个，对应的半固化板为n-1，其中n≥2。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。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。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (9)

1.一种PCB板阶梯槽的制备方法，包括如下步骤：

将至少两个芯板与至少一个未开槽的半固化板沿竖直方向上交替设置，以形成多层PCB板，其中，至少两个芯板包括位于PCB板底层的底层芯板(2)，以及位于底层芯板(2)上的内层芯板(1)；

在多层PCB板顶部钻阶梯槽(4)，使得与底层芯板(2)相邻的内层芯板(1)与所述阶梯槽(4)的底部之间预留一个厚度层(5)，该厚度层(5)使得与底层芯板(2)相邻的内层芯板(1)上的图形未暴露出来；

对所述厚度层(5)进行烧蚀处理，使与所述底层芯板(2)相邻的内层芯板(1)上的图形完全暴露出来；

对阶梯槽(4)的底部以及侧壁进行处理，以在阶梯槽(4)的侧壁上形成镀铜层(6)。

2.根据权利要求1所述的PCB板阶梯槽的制备方法，其特征在于：对所述厚度层(5)进行烧蚀处理的步骤中，采用激光对所述厚度层进行烧蚀处理，使与所述底层芯板(2)相邻的内层芯板(1)上的图形完全暴露出来。

3.根据权利要求2所述的PCB板阶梯槽的制备方法，其特征在于：所述内层芯板(1)的基板为树脂材料，内层芯板(1)上的图形为铜材料，对所述厚度层(5)进行烧蚀处理的步骤中，采用的激光为二氧化碳激光器产生的激光。

4.根据权利要求1-3任一项所述的PCB板阶梯槽的制备方法，其特征在于：所述对阶梯槽(4)的底部以及侧壁进行处理，以在阶梯槽(4)的侧壁上形成镀铜层(6)的步骤，包括：

在阶梯槽(4)的侧壁以及底部上依次设置镀铜层(6)、镀锡层(3)；

采用激光将阶梯槽(4)底部上的镀锡层(3)烧蚀掉，

将阶梯槽(4)底部上的镀铜层(6)，以及与所述底层芯板(2)相邻的内层芯板(1)上的图形刻蚀掉；

将阶梯槽(4)侧壁上的镀锡层(3)烧蚀掉。

5.根据权利要求4所述的PCB板阶梯槽的制备方法，其特征在于：在采用激光将阶梯槽(4)底部上的镀锡层(3)烧蚀掉的步骤中，采用二氧化碳激光器产生的激光。

6.根据权利要求4或5所述的PCB板阶梯槽的制备方法，其特征在于：在将阶梯槽(4)底部上的镀铜层(6)，以及与所述底层芯板(2)相邻的内层芯板(1)上的图形刻蚀掉的步骤中，采用碱性刻蚀液对镀铜层(6)，以及与所述底层芯板(2)相邻的内层芯板(1)上的图形进行刻蚀处理。

7.根据权利要求1-6任一项所述的PCB板阶梯槽的制备方法，其特征在于：所述厚度层的宽度3mil-5mil。

8.根据权利要求4-7中任一项所述的PCB板阶梯槽的制备方法，其特征在于：所述镀铜层(6)厚度为20μm-30μm。

9.根据权利要求4-8中任一项述的PCB板阶梯槽的制备方法，其特征在于：所述镀锡层(3)的厚度为3μm-5μm。