CN106341949A - 一种线路板钻孔及蚀刻工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种线路板钻孔及蚀刻工艺，本发明采用优化的线路板蚀刻前一次钻孔加工工艺，每一次在选择一钻刀后，所有需要此钻刀加工的钻孔都加工完成了，不需要再次更换选用钻刀进行二次钻孔；本发明采用的压板导热效果好、散热性强，绝缘性好，能有效避免加工过程中的静电干扰，能够保证加工过程中的稳定性，进一步提高生产产品的质量。

Description

一种线路板钻孔及蚀刻工艺
技术领域
本发明属于线路板加工技术领域，具体涉及一种高纵横比线路板钻孔及蚀刻工艺。
背景技术
近十几年来，我国印制线路板制造行业发展迅速，总产值、总产量双双位居世界第一。由于电子产品日新月异，价格战改变了供应链的结构，我国兼具产业分布、成本和市场优势，已经成为全球最重要的印制线路板生产基地。但是，PCB线路开、短路是各PCB生产厂家几乎每天都会遇到的问题，一直困扰着生产、品质管理人员，它所造成的因出货数量不足而补料、交货延误、客户投诉，是业内人士比较难解决的问题。在目前线路板的加工过程中，普遍存在着蚀刻前二钻锡面擦花刮伤导致开路缺口报废的问题，在钻孔的过程中，在高温和高速旋转的钻头作用下，往往伴随有钻渣，影响加工的效果。同时，当线路板的板厚大于6mil，纵横比大于等于15：1 时，在外层使用负片蚀刻(酸性药水)容易因为板太厚而造成堵板，线路蚀刻过度报废；而如果使用正片蚀刻，容易因为镀锡时≤ 0.4mm 的孔孔中间部分锡薄而造成蚀刻孔无铜报废。现有技术中，通常采用延长镀锡时间或加大镀锡电流密度来解决纵横比高的多层板。但是，采用延长镀锡时间的方法，容易产生外层线路夹膜，导致线路间短路报废；而且延长时间和加大电流仍然不能将小孔的孔内锡厚电镀到7.6μm 以上。
发明内容
有鉴于此，本发明采用优化的线路板蚀刻前一次钻孔加工工艺，每一次在选择一钻刀后，所有需要此钻刀加工的钻孔都加工完成了，不需要再次更换选用钻刀进行二次钻孔；本发明采用的压板导热效果好、散热性强，绝缘性好，能有效避免加工过程中的静电干扰，能够保证加工过程中的稳定性，进一步提高生产产品的质量。
本发明的技术方案为：一种线路板钻孔及蚀刻工艺，包括以下步骤：
S1.对线路板基板进行开料、贴用于制作内层线路图形的干膜、内层棕化处理后；
S2.将至少三张线路板组合成一叠，并在一叠线路板的最上方和最下方各放置一张压板，固定好后，置于有钻孔垫板和定位孔的钻床上进行钻孔；
S3.全板沉铜电镀，并对沉铜电镀后的压合板进行外层图形转移，以及图形电镀铜及锡；
S4.对图形电镀后的板进行第一次退膜处理，并重新贴干膜，对外层线路使用盖孔菲林进行曝光及显影处理；
S5.对显影后的外层线路进行碱性蚀刻处理，并进行第二次退膜处理，将盖在孔上面的干膜退掉；
S6. 将步骤S5所得线路板进行退锡处理，对退锡处理后的线路板进行检测，检测合格，制得成品。
进一步的，所述步骤S2还包括在钻孔结束后将所述压板清洁，并依次经粉碎、造粒，制成板，再次用于线路板钻孔中。
进一步的，所述步骤S2中钻孔孔径0.15-0.7mm 直径的孔，主轴钻速8-18krpm，控制孔粗细≤10μm。
进一步的，所述步骤S4重新贴干膜的干膜厚度为25-36μm，覆盖孔的干膜宽度要比孔大0.15-0.3mm，即每一边需覆盖0.075mm-0.15mm。
进一步的，所述线路板的厚度为9-12mil。
进一步的，所述线路板产品的纵横比15：1-30 ：1。
进一步的，所述步骤S2中所述压板的原料按重量计为：聚乙烯吡咯烷酮 33-42份、聚苯乙烯 8-13份、三氧化二硅 5-11份、石墨烯 12-16份、羧甲基纤维素钠 21-27份、三聚氰胺6-14份、2,4 二甲基-6-叔丁基苯酚4-9份。
更进一步的，所述步骤S2中所述压板的原料按重量计为：聚乙烯吡咯烷酮37份、聚苯乙烯 10份、三氧化二硅7份、石墨烯 14份、羧甲基纤维素钠 23份、三聚氰胺9份、2,4 二甲基-6-叔丁基苯酚8份。
本发明中，聚乙烯吡咯烷酮(polyvinyl pyrrolidone)简称PVP，是一种非离子型高分子化合物，是N-乙烯基酰胺类聚合物中最具特色，且被研究得最深、广泛的精细化学品品种。已发展成为非离子、阳离子、阴离子3大类，工业级、医药级、食品级3种规格，相对分子质量从数千至一百万以上的均聚物、共聚物和交联聚合物系列产品，并以其优异独特的性能获得广泛应用。PVP作为一种合成水溶性高分子化合物，具有水溶性高分子化合物的一般性质，胶体保护作用、成膜性、粘结性、吸湿性、增溶或凝聚作用，但其最具特色，因而受到人们重视的是其优异的溶解性能及生理相容性。在合成高分子中像PVP这样既溶于水，又溶于大部分有机溶剂、毒性很低、生理相溶性好的并不多见，特别是在医药、食品、化妆品这些与人们健康密切相关的领域中，随着其原料丁内酯价格的降低，必将展示其发展的良好前景；石墨烯（Graphene）是由碳原子构成的只有一层原子厚度的二维晶体。石墨烯既是最薄的材料，也是最强韧的材料，断裂强度比最好的钢材还要高200倍。同时它又有很好的弹性，拉伸幅度能达到自身尺寸的20%，作为目前发现的最薄、强度最大、导电导热性能最强的一种新型纳米材料，石墨烯被称为“黑金”，是“新材料之王”； 2,4 二甲基-6-叔丁基苯酚可以作为一种抗氧剂在聚合树脂和航空燃油中使用,同时也可作为医药中间体,并可以在MMA、UV光固单体及树脂、不饱和树脂中作为阻聚剂使用，尤其在高温下，阻聚效果明显。
通过压板中的原料组分相互协效，能够显著提高压板的导热效果，使压板具有良好的散热性，压板还具有良好的绝缘性，可避免在加工过程中对线路板产生静电干扰影响加工质量，同时，压板的抗冲击能力强，具有较长的使用周期。
本发明的有益效果在于：本发明采用优化的线路板蚀刻前一次钻孔加工工艺，每一次在选择一钻刀后，所有需要此钻刀加工的钻孔都加工完成了，不需要再次更换选用钻刀进行二次钻孔；本发明采用的钻孔压板工艺能够在高温和高速旋转的钻头作用下，将含有金属和/ 或非金属成分的钻渣混炼成无灰尘、没有粘性的团状钻渣，且该压板的生产成本较低；本发明采用的压板导热效果好、散热性强，绝缘性好，能有效避免加工过程中的静电干扰，能够保证加工过程中的稳定性，进一步提高生产产品的质量；本发明在完成图形电镀后，再次贴膜，并使用盖孔菲林曝光，在孔上覆盖干膜进行保护，采用碱性蚀刻然后退膜、退锡，可以制作纵横比15：1 到30：1 及以上的产品，而且不存在现有技术通过延长镀锡时间或加大镀锡电流密度制得的高纵横比的线路板存在的缺陷。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步详细说明。
实施例1
本实施例提供一种线路板钻孔及蚀刻工艺，包括以下步骤：
S1.对线路板基板进行开料、贴用于制作内层线路图形的干膜、内层棕化处理后；
S2.将三张线路板组合成一叠，并在一叠线路板的最上方和最下方各放置一张压板，固定好后，置于有钻孔垫板和定位孔的钻床上进行钻孔；
S3.全板沉铜电镀，并对沉铜电镀后的压合板进行外层图形转移，以及图形电镀铜及锡；
S4.对图形电镀后的板进行第一次退膜处理，并重新贴干膜，对外层线路使用盖孔菲林进行曝光及显影处理；
S5.对显影后的外层线路进行碱性蚀刻处理，并进行第二次退膜处理，将盖在孔上面的干膜退掉；
S6. 将步骤S5所得线路板进行退锡处理，对退锡处理后的线路板进行检测，检测合格，制得成品。
进一步的，所述步骤S2还包括在钻孔结束后将所述压板清洁，并依次经粉碎、造粒，制成板，再次用于线路板钻孔中。
进一步的，所述步骤S2中钻孔孔径0.15mm 直径的孔，主轴钻速18krpm，控制孔粗细≤10μm。
进一步的，所述步骤S4重新贴干膜的干膜厚度为28μm，覆盖孔的干膜宽度要比孔大0.17mm，即每一边需覆盖0.085mm。
进一步的，所述线路板的厚度为10mil。
进一步的，所述线路板产品的纵横比20 ：1。
实施例2
本实施例提供一种线路板钻孔及蚀刻工艺，包括以下步骤：
S1.对线路板基板进行开料、贴用于制作内层线路图形的干膜、内层棕化处理后；
S2.将至少三张线路板组合成一叠，并在一叠线路板的最上方和最下方各放置一张压板，固定好后，置于有钻孔垫板和定位孔的钻床上进行钻孔；
S3.全板沉铜电镀，并对沉铜电镀后的压合板进行外层图形转移，以及图形电镀铜及锡；
S4.对图形电镀后的板进行第一次退膜处理，并重新贴干膜，对外层线路使用盖孔菲林进行曝光及显影处理；
S5.对显影后的外层线路进行碱性蚀刻处理，并进行第二次退膜处理，将盖在孔上面的干膜退掉；
S6. 将步骤S5所得线路板进行退锡处理，对退锡处理后的线路板进行检测，检测合格，制得成品。
进一步的，所述步骤S2还包括在钻孔结束后将所述压板清洁，并依次经粉碎、造粒，制成板，再次用于线路板钻孔中。
进一步的，所述步骤S2中钻孔孔径0.35mm 直径的孔，主轴钻速14krpm，控制孔粗细≤10μm。
进一步的，所述步骤S4重新贴干膜的干膜厚度为36μm，覆盖孔的干膜宽度要比孔大0.3mm，即每一边需覆盖0.15mm。
进一步的，所述线路板的厚度为12mil。
进一步的，所述线路板产品的纵横比15：1。
实施例3
本实施例提供一种线路板钻孔及蚀刻工艺，包括以下步骤：
S1.对线路板基板进行开料、贴用于制作内层线路图形的干膜、内层棕化处理后；
S2.将至少三张线路板组合成一叠，并在一叠线路板的最上方和最下方各放置一张压板，固定好后，置于有钻孔垫板和定位孔的钻床上进行钻孔；
S3.全板沉铜电镀，并对沉铜电镀后的压合板进行外层图形转移，以及图形电镀铜及锡；
S4.对图形电镀后的板进行第一次退膜处理，并重新贴干膜，对外层线路使用盖孔菲林进行曝光及显影处理；
S5.对显影后的外层线路进行碱性蚀刻处理，并进行第二次退膜处理，将盖在孔上面的干膜退掉；
S6. 将步骤S5所得线路板进行退锡处理，对退锡处理后的线路板进行检测，检测合格，制得成品。
进一步的，所述步骤S2还包括在钻孔结束后将所述压板清洁，并依次经粉碎、造粒，制成板，再次用于线路板钻孔中。
进一步的，所述步骤S2中钻孔孔径0.7mm 直径的孔，主轴钻速8krpm，控制孔粗细≤10μm。
进一步的，所述步骤S4重新贴干膜的干膜厚度为25μm，覆盖孔的干膜宽度要比孔大0.15mm，即每一边需覆盖0.075mm。
进一步的，所述线路板的厚度为9 mil。
进一步的，所述线路板产品的纵横比30 ：1。
实施例4
本实施例提供一种与实施例1一致的线路板钻孔及蚀刻工艺，所不同的是，本实施例中所述步骤S2中所述压板的原料按重量计为：聚乙烯吡咯烷酮37份、聚苯乙烯 10份、三氧化二硅7份、石墨烯 14份、羧甲基纤维素钠 23份、三聚氰胺9份、2,4 二甲基-6-叔丁基苯酚8份。
实施例5
本实施例提供一种与实施例1一致的线路板钻孔及蚀刻工艺，所不同的是，本实施例中所述步骤S2中所述压板的原料按重量计为：聚乙烯吡咯烷酮 33份、聚苯乙烯 8份、三氧化二硅 7份、石墨烯 12份、羧甲基纤维素钠23份、三聚氰胺9份、2,4 二甲基-6-叔丁基苯酚4份。
实施例6
本实施例提供一种与实施例1一致的线路板钻孔及蚀刻工艺，所不同的是，本实施例中所述步骤S2中所述压板的原料按重量计为：聚乙烯吡咯烷酮42份、聚苯乙烯13份、三氧化二硅 7份、石墨烯16份、羧甲基纤维素钠 23份、三聚氰胺9份、2,4 二甲基-6-叔丁基苯酚9份。
对比例1
本对比例提供一种压板，所述压板的原料按重量计为：聚乙烯吡咯烷酮37份、三氧化二硅7份、羧甲基纤维素钠 23份、三聚氰胺9份、2,4 二甲基-6-叔丁基苯酚8份。
对比例2
本对比例提供一种压板，所述压板的原料按重量计为：聚苯乙烯 10份、三氧化二硅7份、石墨烯 14份、羧甲基纤维素钠 23份、三聚氰胺9份。
实施效果测试
对实施例4-6、对比例1-2中压板以及现有技术中常用的压板的导热系数和抗冲击性能测试结果如表1，其中，导热系数测定标准为GB/T10294-2008，抗冲击性能测定标准为GB/T11548-1989。
表1 压板的性能评价
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。对于本发明中所有未详尽描述的技术细节，均可通过本领域任一现有技术实现。

Claims (8)

1.一种线路板钻孔及蚀刻工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1.对线路板基板进行开料、贴用于制作内层线路图形的干膜、内层棕化处理后；
S2.将至少三张线路板组合成一叠，并在一叠线路板的最上方和最下方各放置一张压板，固定好后，置于有钻孔垫板和定位孔的钻床上进行钻孔；
S3.全板沉铜电镀，并对沉铜电镀后的压合板进行外层图形转移，以及图形电镀铜及锡；
S4.对图形电镀后的板进行第一次退膜处理，并重新贴干膜，对外层线路使用盖孔菲林进行曝光及显影处理；
S5.对显影后的外层线路进行碱性蚀刻处理，并进行第二次退膜处理，将盖在孔上面的干膜退掉；
S6. 将步骤S5所得线路板进行退锡处理，对退锡处理后的线路板进行检测，检测合格，制得成品。
2.根据权利要求1所述的线路板钻孔及蚀刻工艺，其特征在于，所述步骤S2还包括在钻孔结束后将所述压板清洁，并依次经粉碎、造粒，制成板，再次用于线路板钻孔中。
3.根据权利要求1所述的线路板钻孔及蚀刻工艺，其特征在于，所述步骤S2中钻孔孔径0.15-0.7mm 直径的孔，主轴钻速8-18krpm，控制孔粗细≤10μm。
4.根据权利要求1所述的线路板钻孔及蚀刻工艺，其特征在于，所述步骤S4重新贴干膜的干膜厚度为25-36μm，覆盖孔的干膜宽度要比孔大0.15-0.3mm，即每一边需覆盖0.075mm-0.15mm。
5.根据权利要求1所述的线路板钻孔及蚀刻工艺，其特征在于，所述线路板的厚度为9-12mil。
6.根据权利要求1所述的线路板钻孔及蚀刻工艺，其特征在于，所述线路板产品的纵横比15：1-30 ：1。
7.根据权利要求1所述的线路板钻孔及蚀刻工艺，其特征在于，所述步骤S2中所述压板的原料按重量计为：聚乙烯吡咯烷酮 33-42份、聚苯乙烯 8-13份、三氧化二硅 5-11份、石墨烯 12-16份、羧甲基纤维素钠 21-27份、三聚氰胺6-14份、2,4 二甲基-6-叔丁基苯酚4-9份。
8.根据权利要求7所述的线路板钻孔及蚀刻工艺，其特征在于，所述步骤S2中所述压板的原料按重量计为：聚乙烯吡咯烷酮37份、聚苯乙烯 10份、三氧化二硅7份、石墨烯 14份、羧甲基纤维素钠 23份、三聚氰胺9份、2,4 二甲基-6-叔丁基苯酚8份。
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