CN108135086A - 厚铜线路板的钻孔方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种厚铜线路板的钻孔方法，包括以下步骤：获取内层板，所述内层板设有第一预钻孔区域；对所述内层板进行图形转移操作，并露出所述第一预钻孔区域；对图形转移后的所述内层板进行蚀刻操作，除去所述第一预钻孔区域的铜，再进行棕化和层压处理，得多层板，所述多层板设有钻孔区域，所述钻孔区域内设有若干个与所述第一预钻孔区域对应的第二预钻孔区域；于所述第二预钻孔区域进行预钻孔操作；于所述钻孔区域进行钻孔操作。上述厚铜板的钻孔方法，解决了由铜板过厚带来的钻孔难度大的问题。

Description

厚铜线路板的钻孔方法
技术领域
本发明涉及线路板的制备领域，特别是涉及厚铜线路板的钻孔方法。
背景技术
随着汽车工业的大发展，汽车用厚铜线路板的需求呈现快速增长趋势，厚铜线路板具有高散热性、高可靠性以及导通大电流能力强的特性，能较好的满足汽车电子行业及大功率电子基础设施的发展要求。
但是，由于厚铜线路板较普通线路板厚，在钻孔过程中会产生比普通铜板多达几十倍的钻屑，而钻机排粉尘的能力有限，因此，容易出现铜屑堵孔、爆孔等品质问题。进一步的，铜箔的韧性、延展性较强，钻削时产生的铜丝长度、刀损程度、钻削能力受铜箔厚度影响较大，铜箔越厚。钻削能力就越差，钻孔过程中会出现钻孔孔边批锋、毛刺大、孔边铜箔突起、孔壁粗糙大、孔位偏差大等严重影响产品质量与加工效率的问题。
现有的工艺中通过降低叠层、增加跨孔停顿时间可以缓解上述问题，但是却因此损失了较大的产能。
发明内容
基于此，有必要针对上述问题，提供一种厚铜板钻孔方法，有效的解决爆孔及孔边批锋的问题。
一种厚铜线路板的钻孔方法，包括以下步骤，
获取内层板，所述内层板设有第一预钻孔区域；对所述内层板进行图形转移操作，并露出所述第一预钻孔区域；
对图形转移后的所述内层板进行蚀刻操作，除去所述第一预钻孔区域的铜，再进行棕化和层压处理，得多层板，所述多层板设有钻孔区域，所述钻孔区域内设有若干个与所述第一预钻孔区域对应的第二预钻孔区域；
于所述第二预钻孔区域进行预钻孔操作；
于所述钻孔区域进行钻孔操作。
在其中一个实施例中，所述厚铜线路板的钻孔区域的孔径≥φ4.0mm
在其中一个实施例中，所述第一预钻孔区域的孔径为φ0.8mm-1.2mm。
在其中一个实施例中，所述第二预钻孔区域内切于所述钻孔区域。
在其中一个实施例中，所述厚铜线路板的厚度为4OZ-10OZ。
在其中一个实施例中，所述预钻孔操作的工艺参数为：钻咀孔径为0.1-0.5mm。
在其中一个实施例中，所述预钻孔操作的工艺参数为：进刀速度为60-80IPM，转速为80-110KRPM，退刀速度为300-500IPM。
在其中一个实施例中，所述钻孔操作的工艺参数为：钻咀孔径为2-5mm。
在其中一个实施例中，所述钻孔操作的工艺参数为：进刀速度为60-80IPM，转速为80-110KRPM，退刀速度为500-700IPM。
在其中一个实施例中，所述蚀刻操作的工艺参数为：Cu2+的浓度为130-150g/L，总酸度2-4N，比重为0.5-5。
与现有方案相比，本发明具有以下有益效果：
上述厚铜线路板的钻孔方法，对内层板进行图形转移操作，并露出内层板的第一预钻孔区域。进而在蚀刻操作时，除去第一预钻孔区域的铜。预钻孔时，解决了多层板中，由于内层铜韧性、延展性较强，使内层铜与半固化树脂之间产生裂痕的问题。且第一预钻孔区域孔径小，对蚀刻的要求低。进一步的，对钻孔区域钻孔时，铜屑量减少，避免了由于厚铜线路板孔径大而带来的爆孔等品质问题的出现。本发明通过图形转移露出第一预钻孔区域的简单的操作，解决了由厚铜线路板较普通线路板厚，进而带来的钻孔难度大的问题。
本发明的线路板钻孔方法，对厚度较厚、钻孔孔径较大的线路板具有突出的优势。
钻孔区域内设有若干个与所述第一预钻孔区域对应的第二预钻孔区域，第二预钻孔区域位于钻孔区域的内切位置，有以下优点：(1)可有效减少孔边批锋，有利于获得光滑完整的孔壁与孔边；(2)在正式钻孔时，还能起到定位作用。
附图说明
图1为实施例1的厚铜线路板的钻孔流程示意图；
图2为第一预钻孔区域示意图。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明的厚铜线路板的钻孔方法作进一步详细的说明。
实施例1
本实施例提供一种厚铜线路板的钻孔方法，包括以下步骤：
S1、获取内层板，所述内层板设有第一预钻孔区域；对所述内层板进行图形转移操作，并露出所述第一预钻孔区域；
S2、对图形转移后的所述内层板进行蚀刻操作，除去所述第一预钻孔区域的铜，再进行棕化和层压处理，得多层板，所述多层板设有钻孔区域，所述钻孔区域内设有若干个与所述第一预钻孔区域对应的第二预钻孔区域；
S3、于所述第二预钻孔区域进行预钻孔操作；
S4、于所述钻孔区域进行钻孔操作。
具体的，工艺流程如图1所示，以下对本实施例的步骤进行详细说明。
S1步骤中，所述内层板设有第一预钻孔区域。本实施例中，预钻孔区域如图2所示，大圆为钻孔区域，小圆为第一预钻孔区域，对所述内层板进行图形转移操作，并露出所述第一预钻孔区域。第一预钻孔区域的孔径为φ1mm；钻孔区域的孔径为φ4.0mm。
图形转移包括：磨板工艺、辘膜工艺、曝光工艺和显影工艺。在本实施例中，为了在后续的曝光工艺中更清晰地显示出线路图案，使用1.5mil的干膜进行一次辘膜，辘膜工艺的工艺参数为：辘板压力为3±1kg/cm2；热辘温度为90±20℃；辘板速度为2.4±0.4m/min；出板温度为45-55℃。
S2步骤中，对图形转移后的所述内层板进行蚀刻操作，除去所述第一预钻孔区域的铜，再进行棕化和层压处理，得多层板，
蚀刻时，蚀刻液主要含量为盐酸，为了达到良好的侧蚀效果，对蚀刻液的各成分含量和温度进行了控制，在本实施例中，各工艺参数为：Cu2+的含量为140±25g/L，总酸度为2.8±0.6N，比重为1.3±0.1，温度为50±3℃，蚀刻速度为1.8±0.3m/min。蚀刻完成后，内层板上形成内层线路，预钻孔区域的铜被蚀刻完全。
棕化工艺中，利用棕化溶液对上述内层线路板进行铜面氧化，在内层铜箔上生成一层氧化层来增强压合时与半固化片树脂的结合力。在本实施例中，棕化层为深度棕化，棕化液包括棕化溶液和棕化添加液。棕化工艺的参数为：温度32-38℃，棕化速度为0.6m/min。
层压工艺通过半固化片在一定条件下熔融固化，将多张芯板粘合在一起。层压工艺的流程为：初压-第二段压-第三段压-冷压；
其中，第二段压为树脂胶流动阶段，用于使得树脂胶充分流动，填充线路图案，由于厚铜线路板的铜厚较厚，对于树脂的流动存在一定难度，本实施例采用了分步升压的方式减慢升温速率，树脂缓慢流动，充分填充线路；第三段压为树脂固化阶段，此阶段的关键在于固化时间需要满足树脂材料的要求，本实施例中，升温速率为1.9℃/min。固化时间为103min。
多层板上设有钻孔区域，钻孔区域内设有若干个与所述第一预钻孔区域对应的第二预钻孔区域；
S3步骤，于所述第二预钻孔区域进行预钻孔操作。由于第一预钻孔区域的铜在蚀刻工艺中已被蚀刻完全，所对应的第二预钻孔区域也不存在铜，在预钻孔时，避免了铜面拉扯引起的孔边铜箔突起以及内层铜与半固化树脂之间产生裂痕。进一步的，本实施例中，由于第一预钻孔区域的小圆位于钻孔区域的大圆的四边，还可在钻孔时，起到良好的定位作用。本实施例中，预钻孔的工艺参数为：钻咀孔径为0.25mm，进刀速度为71IPM，转速为95KRPM，退刀速度为400IPM。
S4步骤中，于所述钻孔区域进行钻孔操作。利用钻咀在高速转动状态下的切削功能把钻孔区域内的材料排出到线路板外面。在预钻孔的基础上，正式钻孔，减少了铜屑的产生，避免爆孔现象。进一步的，第一预钻孔区域内切于所述钻孔区域，在此基础上预钻孔的基础上钻孔，有利于获得光滑完整的孔壁与孔边。本实施例中，钻孔的工艺参数为：钻咀孔径为3mm，进刀速度为76IPM，转速为95KRPM，退刀速度为600IPM。
对比例1
本对比例提供一种厚铜线路板的钻孔方法，包括以下步骤：
S1、获取内层板，所述内层板设有钻孔区域；对所述内层板进行图形转移操作，并露出所述钻孔区域；钻孔区域的孔径为φ4.0mm。
S2、对图形转移后的所述内层板进行蚀刻操作，除去所述钻孔区域的铜，再进行棕化和层压处理，得多层板，所述多层板设有钻孔区域对应的内层板的钻孔区域；
S3、于所述钻孔区域进行钻孔操作。钻孔的工艺参数为：钻咀孔径为3mm，进刀速度为76IPM，转速为95KRPM，退刀速度为600IPM。
对比例1的厚铜线路板的钻孔方法，钻孔区域孔径较大，经蚀刻后，易出现残铜现象，对蚀刻工艺要求高，难度大。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种厚铜线路板的钻孔方法，其特征在于，包括以下步骤，
获取内层板，所述内层板设有多个第一预钻孔区域；对所述内层板进行图形转移操作，并露出所述第一预钻孔区域；
对图形转移后的所述内层板进行蚀刻操作，除去所述第一预钻孔区域的铜，再进行棕化和层压处理，得多层板，所述多层板设有多个钻孔区域，每个所述钻孔区域内设有若干个与所述第一预钻孔区域对应的第二预钻孔区域；
于所述第二预钻孔区域进行预钻孔操作；
于所述钻孔区域进行钻孔操作。
2.根据权利要求1所述的厚铜线路板的钻孔方法，其特征在于，所述厚铜线路板的钻孔区域的孔径≥φ4.0mm。
3.根据权利要求1所述的厚铜线路板的钻孔方法，其特征在于，所述第一预钻孔区域的孔径为φ0.8mm-1.2mm。
4.根据权利要求1-3任一项所述的厚铜线路板的钻孔方法，其特征在于，所述第二预钻孔区域内切于所述钻孔区域。
5.根据权利要求4所述的厚铜线路板的钻孔方法，其特征在于，所述厚铜线路板的厚度为4OZ-10OZ。
6.根据权利要求5所述的厚铜线路板的钻孔方法，其特征在于，所述预钻孔操作的工艺参数为：钻咀孔径为0.1-0.5mm。
7.根据权利要求5所述的厚铜线路板的钻孔方法，其特征在于，所述预钻孔操作的工艺参数为：进刀速度为60-80IPM，转速为80-110KRPM，退刀速度为300-500IPM。
8.根据权利要求5所述的厚铜线路板的钻孔方法，其特征在于，所述钻孔操作的工艺参数为：钻咀孔径为2-5mm。
9.根据权利要求5所述的厚铜线路板的钻孔方法，其特征在于，所述钻孔操作的工艺参数为：进刀速度为60-80IPM，转速为80-110KRPM，退刀速度为500-700IPM。
10.根据权利要求5所述的厚铜线路板的钻孔方法，其特征在于，所述蚀刻操作的工艺参数为：Cu2+的浓度为130-150g/L，总酸度2-4N，比重为0.5-5。
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