CN105338758B - 多阶孔铜差异化电路板及其加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多阶孔铜差异化电路板及其加工方法，以解决现有技术很难加工出三阶孔铜差异化电路板的技术问题。本发明一些可行的实施方式中，方法包括：在层压板上加工第一通孔和第二通孔及第三通孔；进行第一次沉铜电镀，在第一通孔和第二通孔及第三通孔的孔壁上形成一定厚度的孔铜；采用抗镀膜覆盖第一通孔；进行第一次电镀，将第二通孔和第三通孔的孔铜增厚；在第二通孔的孔口周围加工隔离结构，使第二通孔的孔铜与层压板的面铜绝缘隔离；进行第二次电镀，继续将第三通孔的孔铜增厚；去除抗镀膜；进行第二次沉铜电镀，使第一通孔和第二通孔及第三通孔的孔铜分别增厚至所需要的厚度h₁和h₂及h₃，其中，h₁<h₂<h₃。

Description

多阶孔铜差异化电路板及其加工方法

技术领域

本发明涉及电路板技术领域，具体涉及一种多阶孔铜差异化电路板及其加工方法。

背景技术

厚铜电路板产品一般用来承载大电流以给相关设备提供电源，而其设计的传输大电流线路中，采用通孔作为电流转换压接孔和散热孔是最常见的设计。为了让通孔走大电流，就需要将通孔的孔铜厚度增加到40um以上(一般用于层间导通的通孔的孔铜厚度为18-20um)。而为了让不同的通孔走不同的大电流，且为了节约板件布线空间，就需要在同一电路板上设计具有不同孔铜厚度的多种通孔。比如一种电路板上可包括三种通孔，其中，用于层间导通的通孔的孔铜厚度可为18-20um，作为小电流载流散热孔的通孔的孔铜厚度可为30-50um、作为大电流载流散热孔的通孔的孔铜厚度可为60-80um。

上述具有多种通孔，不同通孔的孔铜厚度不同的电路板，可称为多阶孔铜差异化电路板。对于具有两种不同孔铜厚度通孔的两阶孔铜差异化电路板，目前可采用以下多种制作工艺制作：

一种是盖孔电镀加盖孔微蚀工艺，包括：先将两种通孔的孔铜厚度都电镀到18-20um，再用干膜覆盖普通通孔，露出需要镀厚铜的另一种通孔和面铜继续电镀，直到另一种通孔的孔铜厚度达到要求，然后将两种通孔都用干膜覆盖，再将面铜微蚀减厚到客户要求。

另一种是漏孔电镀工艺，包括：先将两种通孔的孔铜厚度都电镀到18-20um，再用干膜覆盖普通通孔，露出需要镀厚铜的另一种通孔和面铜继续电镀到面铜厚度满足要求，然后将普通通孔和面铜用干膜覆盖，露出另一种通孔继续电镀，直到另一种通孔的孔铜厚度达到所需厚度。

再一种是二次钻孔、二次沉铜加盖孔微蚀工艺，包括：先将需要镀厚铜的通孔钻出，进行沉铜和电镀，使镀层达到一定的厚度，然后二次钻孔，钻出普通通孔，再次进行沉铜和电镀，使两种通孔的孔铜厚度都达到要求，最后再将两种通孔用干膜覆盖，将面铜微蚀减厚达到客户要求。

上述多种制作工艺可用于加工两阶孔铜差异化电路板，但是，不能加工出具有三种孔铜厚度通孔的三阶孔铜差异化电路板。

发明内容

本发明实施例提供一种多阶孔铜差异化电路板及其加工方法，以解决现有技术很难加工出三阶孔铜差异化电路板的技术问题。

本发明第一方面提供一种电路板导通孔加工方法，包括：

在层压板上加工第一通孔和第二通孔及第三通孔；进行第一次沉铜电镀，在所述第一通孔和第二通孔及第三通孔的孔壁上形成一定厚度的孔铜；采用抗镀膜覆盖所述第一通孔；进行第一次电镀，将所述第二通孔和第三通孔的孔铜增厚；在所述第二通孔的孔口周围加工隔离结构，使所述第二通孔的孔铜与所述层压板的面铜绝缘隔离；进行第二次电镀，继续将所述第三通孔的孔铜增厚；去除所述抗镀膜；进行第二次沉铜电镀，使所述第一通孔和第二通孔及第三通孔的孔铜分别增厚至所需要的厚度h₁和h₂及h₃，其中，h₁<h₂<h₃。

本发明第二方面提供一种多阶孔铜差异化电路板，所述电路板上具有第一通孔和第二通孔及第三通孔；所述第一通孔的孔铜厚度为h₁，所述第二通孔的孔铜厚度为h₂，所述第三通孔的孔铜厚度为h₃；其中，h₁<h₂<h₃。

由上可见，本发明实施例采用先进行沉铜电镀将三种通孔全部金属化，再用抗镀膜覆盖其中孔铜厚度要求最小的第一通孔，然后进行电镀将第二通孔和第三通孔的孔铜电镀加厚，再在第二通孔的孔口周围加工隔离铜环，然后进行电镀将第三通孔的孔铜继续电镀加厚，最后再次进行沉铜电镀，使三种通孔的孔铜厚度都达到所需要厚度的技术方案，取得了以下技术效果：

1、可以方便的制得具有三种孔铜厚度的多阶孔铜差异化电路板；

2、无需对面铜进行微蚀减厚，可以避免因微蚀导致的面铜不均匀，从而便于在电路板表面制作细密线路；

3、不需要用抗镀膜覆盖较大的、走电流的通孔，可提高加工可靠性；

4、最后进行整板沉铜电镀，可以避免在通孔孔口形成台阶；

5、三种通孔在电镀之前一次全部钻出，相对于二次钻孔工艺，可以减少钻污，避免因钻污残留导致后续分层。

6、本发明技术方案工艺简单，成本低廉。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例和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，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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它的附图。

图1是本发明实施例提供的一种多阶孔铜差异化电路板的加工方法的流程示意图；

图2a至2f是本发明实施例方法各个加工阶段的电路板的示意图。

具体实施方式

本发明实施例提供一种多阶孔铜差异化电路板及其加工方法，以解决现有技术很难加工出三阶孔铜差异化电路板的技术问题。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。

下面通过具体实施例，分别进行详细的说明。

实施例一、

请参考图1，本发明实施例提供一种多阶孔铜差异化电路板的加工方法，该方法可包括：

110、在层压板上加工第一通孔和第二通孔及第三通孔。

本发明实施例方法，可用于加工具有三种通孔，三种通孔的孔铜厚度不同的三阶孔铜差异化电路板。

本发明实施例中，可预先采用压合工艺加工出层压板，该层压板可包括分别位于两面的两层外层金属层(即表面铜箔层，简称面铜)和位于中间的至少一层内层线路层，以及介于各层内层线路层之间、内层线路层与外层金属层之间的绝缘介质层。本实施例方法适用于最终面铜厚度在3盎司(OZ，1OZ约等于35微米)或者3OZ以上的电路板。

本发明实施例中，后续的电镀步骤将会增加外层金属层(即面铜)的厚度，因此，初始压合层压板时，可选择较薄的外层金属层进行压合，具体的厚度可根据最终需要的面铜厚度以及后续电镀将会增加的厚度确定。一般的，可选择厚度小于1OZ的铜箔作为外层金属层进行压合。本发明一些实施例，以外层金属层的厚度为0.5OZ(约17.5微米)为例。

如图2a所示，本步骤在压合而成的层压板200上加工出第一通孔201、第二通孔202和第三通孔203。其中，每一种通孔的数量可以是一个或多个，具体根据实际需要确定。通孔的加工方法可采用机械钻，例如控深铣，也可以采用其它方法例如蚀刻开窗加激光钻工艺，本文对此不作限定。

本发明实施例中，假定第一通孔201、第二通孔202和第三通孔203都需要被金属化，且孔铜厚度不同，以承载不同大小的电流或用于承载普通信号。其中，假定第一通孔201需要的孔铜厚度为h1，第二通孔202需要的孔铜厚度为h₂，第三通孔203需要的孔铜厚度为h₃，并假定h₁<h₂<h₃。

具体的，假设第一通孔201用于承载普通信号，其孔铜厚度h₁一般要求在18-20微米，本实施例以20微米为例；假设第二通孔202用于承载小电流，其孔铜厚度h₂一般要求在30-50微米，本实施例以40微米为例；假设第三通孔203用于承载大电流，其孔铜厚度h₃一般要求在60-80微米，本实施例以70微米为例。

一般的，用于承载的电流越大，通孔孔径就需要越大。本发明一些实施例中，所述第一通孔的孔径小于所述第二通孔的孔径；所述第二通孔的孔径小于所述第三通孔的孔径。各通孔孔径的大小可根据实际需要确定，例如，第一通孔的孔径一般≥0.25mm，第二通孔的孔径一般≥0.35mm，第三通孔的孔径一般≥0.4mm。本发明实施例中，假设所述孔铜厚度为20um的第一通孔的孔径为0.3mm，所述孔铜厚度为40um的第二通孔的孔径为0.4mm，所述孔铜厚度为70um的第三通孔的孔径为0.5mm。

120、进行第一次沉铜电镀，在所述第一通孔和第二通孔及第三通孔的孔壁上形成一定厚度的孔铜。

如图2b所示，对层压板200进行整板沉铜电镀，即，先采用化学沉铜法在层压板表面以及各个通孔的内壁上沉积一沉铜层，再进行电镀，在沉铜层上形成一镀层，使得所述第一通孔201和第二通孔202及第三通孔203的孔壁上形成一定厚度的孔铜204，实现对三种通孔的金属化。本步骤中，假定在三种通孔中形成的孔铜的厚度均为h₀，该h₀不必过大，小于或等于5微米即可。

需要说明的是，本次沉铜电镀也会将层压板200的面铜电镀增厚一定厚度。

130、采用抗镀膜覆盖所述第一通孔。

本实施例中，如图2c所示，采用外层图形工艺，用抗镀膜205覆盖第一通孔201，以便首先对需要更厚孔铜的第二通孔202和第三通孔203进行电镀。

其中，覆盖抗镀膜205的步骤可包括：在层压板200的两面整板覆盖抗镀膜205，然后将第一通孔201以外其他区域的抗镀膜205显影去除，仅保留部分抗镀膜205覆盖住第一通孔201。具体应用中，所说的抗镀膜205可以是干膜，也可以是其它具有抗镀作用的感光材料，本文对此不作限定。

140、进行第一次电镀，将所述第二通孔和第三通孔的孔铜增厚。

如图2d所示，本步骤中，根据第二通孔所需孔铜厚度h2，对所述层压板的面铜以及所述第二通孔202及第三通孔203进行第一电镀，将第二通孔202的孔铜厚度电镀增厚至厚度b时，停止第一次电镀。其中，b＝h2-h1+h0。此时，第二通孔202的孔铜厚度与最终所需要的孔铜厚度h2的差值为h2-b＝h1-h0。

需要说明的是，本次电镀中，第三通孔203的孔铜厚度也将被电镀增厚至厚度b或接近厚度b；层压板200的面铜厚度会被电镀增厚，第一次电镀之后，面铜即外层金属层的厚度将达到60微米左右。

150、在所述第二通孔的孔口周围加工隔离结构，使所述第二通孔的孔铜与所述层压板的面铜绝缘隔离。

如图2e所示，本步骤中，可采用外形铣工艺在第二通孔202的孔口周围加工隔离结构206，该隔离结构206包括：与第二通孔202的孔铜连接的隔离铜环206a，以及，位于隔离铜环206的外围是隔离圈206b，隔离圈206b区域的面铜被去除干净，显露出基材，使得使所述第二通孔202的孔铜和隔离铜环206a，与所述层压板的面铜绝缘隔离。隔离结构206的作用在于，后续对第三通孔203进行电镀时，可以避免第二通孔202的孔铜被电镀加厚。

160、进行第二次电镀，继续将所述第三通孔的孔铜增厚。

本步骤中，根据第三通孔203所需要的孔铜厚度，对所述层压板200的面铜以及所述第三通孔203进行电镀，其中，将所述第三通孔的孔铜电镀增厚至厚度c，c＝h₃-h₂+b。此时，第三通孔203的孔铜厚度与最终所需要的孔铜厚度h3的差值为h₃-c＝h₁-h₀。

需要说明的是，本次电镀中，层压板200的面铜厚度会被电镀增厚，第一次电镀之后，面铜即外层金属层的厚度将达到90微米左右。而第二通孔202虽然未覆盖抗镀膜，但是由于隔离结构206的存在，使得第二通孔202的孔铜与面铜相隔离，不会导电，因而第二通孔202的孔铜不会被电镀增厚。

170、去除所述抗镀膜。

本步骤中可采用碱性的去膜溶液去除抗镀膜205，以便后续电镀时可以将第一通孔201的孔铜厚度电镀增厚。

180、进行第二次沉铜电镀，使所述第一通孔和第二通孔及第三通孔的孔铜分别增厚至所需要的厚度h₁和h₂及h₃，其中，h₁<h₂<h₃。

如图2f所示，本步骤中，对层压板200进行第二次整板沉铜电镀。在进行第二次沉铜电镀之前，容易发现，此时第一通孔201的孔铜厚度为h₀，与最终需要的厚度h₁的差值为h₁-h₀，第二通孔202以及第三通孔203各自与最终需要的孔铜厚度的差值也都是h₁-h₀；因此，本次沉铜电镀步骤中，可以形成厚度为h1-h0的电镀加厚层，使得，第一通孔201和第二通孔202及第三通孔203的孔铜分别增厚至所需要的厚度h₁和h₂及h₃。本次采用沉铜电镀工艺的原因在于，由于隔离结构206的存在，第二通孔202难以被直接电镀，需要先进行沉铜，在隔离圈206b中沉积一沉铜层，使第二通孔202的孔铜与面铜连接，然后进行电镀，第二通孔202的孔铜才能被电镀加厚。

本次沉铜电镀步骤中，不但三种通孔的孔铜厚度分别被电镀增厚至所需要的厚度，面铜的厚度也将被增厚至所需要的厚度，即3OZ或3OZ以上(例如约100-120微米)。

至此，第一通孔至第三通孔这三种金属化的通孔均加工完毕，后续，可采用常规的外层图形工艺，在层压板200表面加工外层线路图形，设置阻焊等，本文对此不再赘述。

以上，本发明实施例公开了一种多阶孔铜差异化电路板的加工方法，采用该方法可以方便的制得具有三种孔铜厚度的多阶孔铜差异化电路板。

相对于现有的加工工艺，本发明技术方案还具有以下技术效果：

1、现有技术中的面铜微蚀减厚步骤会导致面铜厚度不均匀，后续制作表面细密线路时容易出现欠腐蚀或过腐蚀的问题；而本发明技术方案中，无需对面铜进行微蚀减厚，可以避免因微蚀导致的面铜不均匀，从而便于在电路板表面制作细密线路。

2、、现有技术可能需要对多种通孔覆盖抗镀膜，其中，需要镀厚铜的通孔的孔径一般较大，用干膜覆盖后进行面铜微蚀减厚时，容易因干膜保护不力导致微蚀药水进入通孔咬蚀孔铜，致使连接失效；而本发明技术方案中，不需要用抗镀膜覆盖较大的、走电流的通孔，可提高加工可靠性。

3、现有技术中可能需要在干膜覆盖通孔后进行电镀，使得通孔孔口周围容易产生不需要的台阶；而本发明技术方案中，最后进行整板沉铜电镀，可以避免在通孔孔口形成台阶。

4、现有技术中可能需要在电镀之后进行二次钻孔，二次钻孔时电镀不平整处容易残留钻污且不易去除，甚至导致后续压合分层；而本发明技术方案中，三种通孔在电镀之前一次全部钻出，相对于二次钻孔工艺，可以减少钻污，避免因钻污残留导致后续分层。

实施例二、

请参考图2f，本发明实施例提供一种多阶孔铜差异化电路板，所述电路板上具有第一通孔201和第二通孔202及第三通孔203；所述第一通孔201的孔铜厚度为h₁，所述第二通孔202的孔铜厚度为h₂，所述第三通孔的孔铜厚度为h₃；其中，h₁<h₂<h₃。

本发明一些实施例中，所述第一通孔201的孔径大于所述第二通孔202的孔径；所述第二通孔202的孔径大于所述第三通孔203的孔径；

本发明一些实施例中，h₃大于或等于60微米，h₂大于或等于30微米但小于60微米，h₁小于或等于20微米。

本发明一些实施例中，所述电路板的面铜厚度不小于3盎司。

以上，本发明实施例公开了一种电路板，该电路板具有三种通孔，且三种通孔的孔铜厚度不同，是多阶孔铜差异化电路板产品。

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细描述的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其它顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本发明所必须的。

以上对本发明实施例所提供的多阶孔铜差异化电路板及其加工方法进行了详细介绍，但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，不应理解为对本发明的限制。本技术领域的技术人员，依据本发明的思想，在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种多阶孔铜差异化电路板的加工方法，其特征在于，包括：

在层压板上加工第一通孔和第二通孔及第三通孔；

进行第一次沉铜电镀，在所述第一通孔和第二通孔及第三通孔的孔壁上形成一定厚度的孔铜；

采用抗镀膜覆盖所述第一通孔；

进行第一次电镀，将所述第二通孔和第三通孔的孔铜增厚；

在所述第二通孔的孔口周围加工隔离结构，使所述第二通孔的孔铜与所述层压板的面铜绝缘隔离；

进行第二次电镀，继续将所述第三通孔的孔铜增厚；

去除所述抗镀膜；

进行第二次沉铜电镀，使所述第一通孔和第二通孔及第三通孔的孔铜分别增厚至所需要的厚度h₁和h₂及h₃，其中，h₁<h₂<h₃。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述进行第一次沉铜电镀，在所述第一通孔和第二通孔及第三通孔的孔壁上形成一定厚度的孔铜包括：

对所述层压板进行第一次沉铜电镀，将所述层压板的面铜电镀增厚，以及在所述第一通孔和第二通孔及第三通孔的孔壁上形成厚度为h₀的孔铜，h₀小于或等于5微米。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述进行第一次电镀，将所述第二通孔和第三通孔的孔铜增厚包括：

对所述层压板的面铜以及所述第二通孔及第三通孔进行电镀，其中，将所述第二通孔的孔铜电镀增厚至厚度b，b＝h₂-h₁+h₀。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述进行第二次电镀，继续将所述第三通孔的孔铜增厚包括：

对所述层压板的面铜以及所述第三通孔进行电镀，其中，将所述第三通孔的孔铜电镀增厚至厚度c，c＝h₃-h₂+b。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述进行第二次沉铜电镀，使所述第一通孔和第二通孔及第三通孔的孔铜分别增厚至所需要的厚度h₁和h₂及h₃包括：

对所述层压板进行第二次沉铜电镀，在所述层压板的面铜以及所述第一通孔和第二通孔及第三通孔已有的孔铜上形成厚度为h₁-h₀的加厚镀层，使所述第一通孔和第二通孔及第三通孔的孔铜厚度分别达到h₁和h₂及h₃。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述层压板的面铜的初始厚度为0.4-0.6盎司，经所述第一次沉铜电镀，第一次电镀，第二次电镀，第二次沉铜电镀之后，所述层压板的面铜增厚至不小于3盎司。

7.根据权利要求1至6中任一所述的方法，其特征在于：

所述第一通孔的孔径小于所述第二通孔的孔径；

所述第二通孔的孔径小于所述第三通孔的孔径；

h₃大于或等于60微米，h₂大于或等于30微米但小于60微米，h₁小于或等于20微米。