CN108055793A - 一种盲孔加工制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种盲孔加工制作方法，包括如下步骤：压合：将增层材料与PCB板的内层芯板进行压合，在内层芯板上形成增层导电层；定位：采用分区域对位法在增层导电层上确定盲孔的位置及盲孔的尺寸，并标记处对应的盲孔区域；黑化：通过药水的作用，在标记处对应的盲孔区域形成黑氧化铜皮面，使其吸收镭射机红外光线产生的能量，为镭射钻孔做准备；镭射：先通第一定量的镭射机红外光线激光，以同心圆轨迹加工的方式，清除目标区域的大部分黑氧化铜，接着再通过第二定量的镭射机红外光线激光，以同心圆轨迹加工的方式；修整；微蚀；打磨；电镀；成型，本发明，能够保证盲孔加工的精确度，降低产品的破损率，降低企业生产成本。

Description

一种盲孔加工制作方法
技术领域
本发明涉及电路板技术领域，具体为一种盲孔加工制作方法。
背景技术
随着移动设备等电子产品向轻、薄、短、小的方向发展，内藏之印制电路板也相应的必须向重量轻、体积小、线路密度高的方向发展。出现了高密互联印制电路板(HDI)，HDI板的精细化和微小埋盲孔的引入，减少了多层板中的高层数问题，而且还在很大程度上节约了板面的布线面积。其中的盲孔加工为其关键技术，目前有多种加工方法如先开铜窗加工及直接镭射打铜加工等。但不管哪种方式在去掉铜窗后进行镭射树脂介质加工时，尤其是厚树脂(50um以上)小盲孔(4mil以下)加工时容易出现鼓形孔或分層、起泡的现象，导致良率较低。主要原因是，常规的加工方式是采用一次2步或3步的连续加工，由于CO2能量过高，烧蚀速度很快，如果采用一次就完成烧蚀微小孔时，则往往在内部铜箔层表面上，由于温度太高，造成有机物、碳化物(来不及与空气中O2燃烧或溢出)，或者造成鼓型孔，甚至引起内部铜箔温度过高(传导热)，从而造成造成内部铜箔层与内部介质层脱离(分层或起泡)现象，有待进一步的完善。盲孔加工技术是电路板发展的关键技术之一。通常使用的盲孔加工技术包括蚀刻、机械钻和激光钻等。但是，对于铜箔厚度大于3OZ且介质厚度小于4mil的厚铜电路板，现有技术很难加工出合格的盲孔。
所以，如何设计一种盲孔加工制作方法，成为我们当前要解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种盲孔加工制作方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种盲孔加工制作方法，包括如下步骤：
1)压合：将增层材料与PCB板的内层芯板进行压合，在内层芯板上形成增层导电层；
2)定位：采用分区域对位法在增层导电层上确定盲孔的位置及盲孔的尺寸，并标记处对应的盲孔区域；
3)黑化：通过药水的作用，在标记处对应的盲孔区域形成黑氧化铜皮面，使其吸收镭射机红外光线产生的能量，为镭射钻孔做准备；
4)镭射：先通第一定量的镭射机红外光线激光，以同心圆轨迹加工的方式，清除目标区域的大部分黑氧化铜，接着再通过第二定量的镭射机红外光线激光，以同心圆轨迹加工的方式，清除盲孔底部剩余的黑氧化铜，露出PCB板的内层芯板；
5)修整：去除盲孔孔壁和孔底的碳化残渣，以提高孔壁和孔底的结合力；
6)微蚀：采用微蚀溶液将目标区域形成的多余的黑氧化铜皮面去除，露出里面的增层导电层；
7)打磨：通过打磨机对形成的盲孔和微蚀区域进行打磨，打磨完成后进行吹风处理；
8)电镀：电镀前对形成的盲孔进行检查，当盲孔内壁无毛刺时，对盲孔进行电镀处理，实现PCB板的内层芯板和增层导电层的信号连通，当盲孔内部有剩余的毛刺时，再次进行打磨处理，处理完成后，在进行电镀处理；
9)成型：将成型完成后的电路板进行集中摆放，入库存放。
根据上述技术方案，所述步骤1)采用热压机将增层材料与PCB板的内层芯板通过树脂层进行连接，所述热压机的温度为200-300摄氏度，所述热压机的热压时间为10-15分钟，所述热压机的热压压力为800-1000MPa。
根据上述技术方案，所述步骤3)黑化的工艺流程为用弱碱性清洁剂清洁整孔处理，去除增层导电层表面的油污；接着用水清洗孔内和表面多余的残留液；再以导电银浆涂覆于孔壁形成导电层；用水清洗孔内和表面多余的残留液，烘干；接着再酸性溶液的作用下进行聚合反应；最后带电入槽，并采用冲击电流，确保增层导电层标记处被黑化，所述弱碱性清洁剂为氨水或氢氧化钠溶液，且氨水或氢氧化钠溶液在清洁时温度控制在60-65℃，所述酸性溶液可采用酸性高锰酸钾或高猛酸钠。
根据上述技术方案，所述步骤4)中第一定量和第二定量的切割速度为300-900mm/s，所述第一设定量的激光的脉冲频率为40-50KHz，所述第一设定量的激光的脉冲宽度为3-4us，所述第一设定量的激光的功率为30-40W，所述第二设定量的激光的脉冲频率为50-60KHz，所述第二设定量的激光的脉冲宽度为1-3us，所述第二设定量的激光的功率为20-30W。
根据上述技术方案，所述步骤6)采用微蚀溶液对PCB板上的露铜部位进行微蚀处理之前，在所述PCB板上与所述露铜部位具有电连接关系的裸露金属部位覆盖保护膜，其中，所述保护膜将所述裸露金属部位完全覆盖，将所述覆盖保护膜之后的PCB板放入微蚀溶液中进行微蚀处理，所述保护膜采用在所述微蚀溶液中不与所述露铜部位发生贾凡尼效应的材料，所述保护膜采用耐所述微蚀溶液腐蚀的材料，所述保护膜的材料为耐高温材料。
根据上述技术方案，所述步骤8)电镀包括下列步骤：预镀铜：在盲孔表面进行预镀铜；酸性光亮镀铜：在预镀铜后的基材表面进行酸性光亮镀铜；电镀白铜锡：在酸性光亮镀铜后的基材表面再进行电镀白铜锡；所述酸性光亮镀铜与所述电镀白铜锡之间还包括化学沉积锡，所述化学沉积锡是在酸性光亮镀铜后的基材表面上沉积锡。
根据上述技术方案，所述化学沉锡的镀液为SnCl2·2H2O为20-40g/L，NaH2PO2·H2O为15-30g/L，CS(NH2)2为250-70g/L，HCl(37％)为60-100mL/L，十二烷基氯吡啶为0.5-4g/L，所述化学沉锡的工作温度为40-60℃，工作时间为3-10min，所述预镀铜的镀液为含有二价铜盐和络合剂的水溶液，所述电镀液还含有助剂，所述助剂为氨基磺酸的碱金属盐、二硫代碳酸的碱金属盐、烯丙基磺酸的碱金属盐、烯丙基磺酰胺、乙烯基磺酸的碱金属盐和糖精中的至少两种，所述电镀液的pH值为6.5-7.5。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明定位步骤的设置，采用分区域对位法在增层导电层上确定盲孔的位置及盲孔的尺寸，并标记处对应的盲孔区域，便于精确定位盲孔的位置，有效提升使用的方便性，同时也可以有效缩小黑化的区域，节约黑化成本，进而节约企业生产成本，提升生产效率；打磨步骤的设置，可以有效将盲孔内的粉尘和毛刺去掉，确保盲孔的质量，有效提升产品的成品率，提升使用的方便性；本发明，步骤简单，操作方便，有效提升产品生产速率，节约企业生产成本，提升使用的方便性。
附图说明
图1是本发明的盲孔加工流程；
具体实施方式
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。
请参阅图1，本发明提供一种盲孔加工制作方法，包括如下步骤：
1)压合：将增层材料与PCB板的内层芯板进行压合，在内层芯板上形成增层导电层；
2)定位：采用分区域对位法在增层导电层上确定盲孔的位置及盲孔的尺寸，并标记处对应的盲孔区域；
3)黑化：通过药水的作用，在标记处对应的盲孔区域形成黑氧化铜皮面，使其吸收镭射机红外光线产生的能量，为镭射钻孔做准备；
4)镭射：先通第一定量的镭射机红外光线激光，以同心圆轨迹加工的方式，清除目标区域的大部分黑氧化铜，接着再通过第二定量的镭射机红外光线激光，以同心圆轨迹加工的方式，清除盲孔底部剩余的黑氧化铜，露出PCB板的内层芯板；
5)修整：去除盲孔孔壁和孔底的碳化残渣，以提高孔壁和孔底的结合力；
6)微蚀：采用微蚀溶液将目标区域形成的多余的黑氧化铜皮面去除，露出里面的增层导电层；
7)打磨：通过打磨机对形成的盲孔和微蚀区域进行打磨，打磨完成后进行吹风处理；
8)电镀：电镀前对形成的盲孔进行检查，当盲孔内壁无毛刺时，对盲孔进行电镀处理，实现PCB板的内层芯板和增层导电层的信号连通，当盲孔内部有剩余的毛刺时，再次进行打磨处理，处理完成后，在进行电镀处理；
9)成型：将成型完成后的电路板进行集中摆放，入库存放。
根据上述技术方案，步骤1)采用热压机将增层材料与PCB板的内层芯板通过树脂层进行连接，热压机的温度为200-300摄氏度，热压机的热压时间为10-15分钟，热压机的热压压力为800-1000MPa。
根据上述技术方案，步骤3)黑化的工艺流程为用弱碱性清洁剂清洁整孔处理，去除增层导电层表面的油污；接着用水清洗孔内和表面多余的残留液；再以导电银浆涂覆于孔壁形成导电层；用水清洗孔内和表面多余的残留液，烘干；接着再酸性溶液的作用下进行聚合反应；最后带电入槽，并采用冲击电流，确保增层导电层标记处被黑化，弱碱性清洁剂为氨水或氢氧化钠溶液，且氨水或氢氧化钠溶液在清洁时温度控制在60-65℃，酸性溶液可采用酸性高锰酸钾或高猛酸钠。
根据上述技术方案，步骤4)中第一定量和第二定量的切割速度为300-900mm/s，第一设定量的激光的脉冲频率为40-50KHz，第一设定量的激光的脉冲宽度为3-4us，第一设定量的激光的功率为30-40W，第二设定量的激光的脉冲频率为50-60KHz，第二设定量的激光的脉冲宽度为1-3us，第二设定量的激光的功率为20-30W。
根据上述技术方案，步骤6)采用微蚀溶液对PCB板上的露铜部位进行微蚀处理之前，在PCB板上与露铜部位具有电连接关系的裸露金属部位覆盖保护膜，其中，保护膜将裸露金属部位完全覆盖，将覆盖保护膜之后的PCB板放入微蚀溶液中进行微蚀处理，保护膜采用在微蚀溶液中不与露铜部位发生贾凡尼效应的材料，保护膜采用耐微蚀溶液腐蚀的材料，保护膜的材料为耐高温材料。
根据上述技术方案，步骤8)电镀包括下列步骤：预镀铜：在盲孔表面进行预镀铜；酸性光亮镀铜：在预镀铜后的基材表面进行酸性光亮镀铜；电镀白铜锡：在酸性光亮镀铜后的基材表面再进行电镀白铜锡；酸性光亮镀铜与电镀白铜锡之间还包括化学沉积锡，化学沉积锡是在酸性光亮镀铜后的基材表面上沉积锡。
根据上述技术方案，化学沉锡的镀液为SnCl2·2H2O为20-40g/L，NaH2PO2·H2O为15-30g/L，CS(NH2)2为250-70g/L，HCl(37％)为60-100mL/L，十二烷基氯吡啶为0.5-4g/L，化学沉锡的工作温度为40-60℃，工作时间为3-10min，预镀铜的镀液为含有二价铜盐和络合剂的水溶液，电镀液还含有助剂，助剂为氨基磺酸的碱金属盐、二硫代碳酸的碱金属盐、烯丙基磺酸的碱金属盐、烯丙基磺酰胺、乙烯基磺酸的碱金属盐和糖精中的至少两种，电镀液的pH值为6.5-7.5。
基于上述，本发明的优点在于，本发明定位步骤的设置，采用分区域对位法在增层导电层上确定盲孔的位置及盲孔的尺寸，并标记处对应的盲孔区域，便于精确定位盲孔的位置，有效提升使用的方便性，同时也可以有效缩小黑化的区域，节约黑化成本，进而节约企业生产成本，提升生产效率；打磨步骤的设置，可以有效将盲孔内的粉尘和毛刺去掉，确保盲孔的质量，有效提升产品的成品率，提升使用的方便性；本发明，步骤简单，操作方便，有效提升产品生产速率，节约企业生产成本，提升使用的方便性。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种盲孔加工制作方法，其特征在于：包括如下步骤：
1)压合：将增层材料与PCB板的内层芯板进行压合，在内层芯板上形成增层导电层；
2)定位：采用分区域对位法在增层导电层上确定盲孔的位置及盲孔的尺寸，并标记处对应的盲孔区域；
3)黑化：通过药水的作用，在标记处对应的盲孔区域形成黑氧化铜皮面，使其吸收镭射机红外光线产生的能量，为镭射钻孔做准备；
4)镭射：先通第一定量的镭射机红外光线激光，以同心圆轨迹加工的方式，清除目标区域的大部分黑氧化铜，接着再通过第二定量的镭射机红外光线激光，以同心圆轨迹加工的方式，清除盲孔底部剩余的黑氧化铜，露出PCB板的内层芯板；
5)修整：去除盲孔孔壁和孔底的碳化残渣，以提高孔壁和孔底的结合力；
6)微蚀：采用微蚀溶液将目标区域形成的多余的黑氧化铜皮面去除，露出里面的增层导电层；
7)打磨：通过打磨机对形成的盲孔和微蚀区域进行打磨，打磨完成后进行吹风处理；
8)电镀：电镀前对形成的盲孔进行检查，当盲孔内壁无毛刺时，对盲孔进行电镀处理，实现PCB板的内层芯板和增层导电层的信号连通，当盲孔内部有剩余的毛刺时，再次进行打磨处理，处理完成后，在进行电镀处理；
9)成型：将成型完成后的电路板进行集中摆放，入库存放。
2.根据权利要求1的一种盲孔加工制作方法，其特征在于：所述步骤1)采用热压机将增层材料与PCB板的内层芯板通过树脂层进行连接，所述热压机的温度为200-300摄氏度，所述热压机的热压时间为10-15分钟，所述热压机的热压压力为800-1000MPa。
3.根据权利要求1的一种盲孔加工制作方法，其特征在于：所述步骤3)黑化的工艺流程为用弱碱性清洁剂清洁整孔处理，去除增层导电层表面的油污；接着用水清洗孔内和表面多余的残留液；再以导电银浆涂覆于孔壁形成导电层；用水清洗孔内和表面多余的残留液，烘干；接着再酸性溶液的作用下进行聚合反应；最后带电入槽，并采用冲击电流，确保增层导电层标记处被黑化，所述弱碱性清洁剂为氨水或氢氧化钠溶液，且氨水或氢氧化钠溶液在清洁时温度控制在60-65℃，所述酸性溶液可采用酸性高锰酸钾或高猛酸钠。
4.根据权利要求1的一种盲孔加工制作方法，其特征在于：所述步骤4)中第一定量和第二定量的切割速度为300-900mm/s，所述第一设定量的激光的脉冲频率为40-50KHz，所述第一设定量的激光的脉冲宽度为3-4us，所述第一设定量的激光的功率为30-40W，所述第二设定量的激光的脉冲频率为50-60KHz，所述第二设定量的激光的脉冲宽度为1-3us，所述第二设定量的激光的功率为20-30W。
5.根据权利要求1的一种盲孔加工制作方法，其特征在于：所述步骤6)采用微蚀溶液对PCB板上的露铜部位进行微蚀处理之前，在所述PCB板上与所述露铜部位具有电连接关系的裸露金属部位覆盖保护膜，其中，所述保护膜将所述裸露金属部位完全覆盖，将所述覆盖保护膜之后的PCB板放入微蚀溶液中进行微蚀处理，所述保护膜采用在所述微蚀溶液中不与所述露铜部位发生贾凡尼效应的材料，所述保护膜采用耐所述微蚀溶液腐蚀的材料，所述保护膜的材料为耐高温材料。
6.根据权利要求1的一种盲孔加工制作方法，其特征在于：所述步骤8)电镀包括下列步骤：预镀铜：在盲孔表面进行预镀铜；酸性光亮镀铜：在预镀铜后的基材表面进行酸性光亮镀铜；电镀白铜锡：在酸性光亮镀铜后的基材表面再进行电镀白铜锡；所述酸性光亮镀铜与所述电镀白铜锡之间还包括化学沉积锡，所述化学沉积锡是在酸性光亮镀铜后的基材表面上沉积锡。
7.根据权利要求6的一种盲孔加工制作方法，其特征在于：所述化学沉锡的镀液为SnCl2·2H2O为20-40g/L，NaH2PO2·H2O为15-30g/L，CS(NH2)2为250-70g/L，HCl(37％)为60-100mL/L，十二烷基氯吡啶为0.5-4g/L，所述化学沉锡的工作温度为40-60℃，工作时间为3-10min，所述预镀铜的镀液为含有二价铜盐和络合剂的水溶液，所述电镀液还含有助剂，所述助剂为氨基磺酸的碱金属盐、二硫代碳酸的碱金属盐、烯丙基磺酸的碱金属盐、烯丙基磺酰胺、乙烯基磺酸的碱金属盐和糖精中的至少两种，所述电镀液的pH值为6.5-7.5。
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