CN109068504A - 一种侧壁非金属化的阶梯槽的制作方法及pcb - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种侧壁非金属化的阶梯槽的制作方法及PCB，该方法包括：提供具有阶梯槽的多层板，阶梯槽的槽底制作有内层图形；将多层板进行化学沉铜，使多层板的阶梯槽的侧壁和槽底基材区上沉积一层薄铜；对多层板在阶梯槽的槽内和槽外进行钻通孔；将多层板沉积反应，使得多层板的侧壁、槽底基材区以及通孔的孔壁形成导电层；去除侧壁和槽底基材区上的薄铜以及薄铜上的导电层；将多层板进行电镀，使得孔壁上镀上一层厚铜。本发明实施例提供的技术方案，相对于现有技术，工艺方法更简单，无需特殊设备或者特殊流程，既降低了操作难度，还提高工作效率，适合大批量制作。

Description

一种侧壁非金属化的阶梯槽的制作方法及PCB

技术领域

本发明实施例涉及印制电路板技术领域，尤其涉及一种侧壁非金属化的阶梯槽的制作方法及PCB。

背景技术

随着科技的进步，电子产品已成为人们生活中不可缺少的日常用品，而PCB(Printed Circuit Board，印制电路板)是电子产品的重要组成部分，近年来人们对电子产品的功能需求越来越多，由此对PCB也提出了更高的要求。通常，为了便于在PCB上安装特殊功能的器件或者需要下沉的器件，常常需要在PCB上设置阶梯槽，阶梯槽也是实现产品大功率散热的重要部分，在行业内应用广泛。

阶梯槽的侧壁可以金属化，也可以非金属化；而对于阶梯槽侧壁非金属化的PCB，目前通用的制作方式主要有两种：

一种为控深铣制作方式。此制作方式不仅控深难度比较大，很难控深铣到指定线路层，导致无法满足设计要求；而且无法在槽底制作图形。

另一种为预先制作槽底的过孔和图形，填充或者埋置垫片后，依次进行压板、开盖及取出垫片。这种制作方式由于预先制作槽底图形再制作阶梯槽，一方面必须在制作阶梯槽过程中对槽底图形进行保护处理，工艺复杂且操作困难；另一方面，在需要制作不同图形的生产需求下不具有通用性，制约了阶梯槽PCB的推广应用。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足，提供一种侧壁非金属化的阶梯槽的制作方法及PCB，以克服现有技术存在的制作工艺复杂、操作困难及通用性差的缺陷。

为实现上述目的，本发明提供以下的技术方案：

第一方面，本发明实施例提供一种侧壁非金属化的阶梯槽的制作方法，包括：

提供具有阶梯槽的多层板，所述阶梯槽的槽底制作有内层图形；

将所述多层板放置到沉铜药水中进行化学沉铜，使所述多层板的阶梯槽的侧壁和槽底基材区上沉积一层薄铜；

对化学沉铜后的多层板在所述阶梯槽的槽底位置和槽外位置分别进行钻通孔；

将钻通孔后的多层板放置到特定药水中沉积反应，使得所述多层板的侧壁、槽底基材区以及通孔的孔壁上沉积一层导电性物质，形成导电层；

通过化学微蚀去除所述侧壁和槽底基材区上的薄铜以及薄铜上的导电层；

将化学微蚀后的多层板进行电镀，使得所述多层板的孔壁上的导电层镀上一层厚铜。

进一步地，所述制作方法中，所述提供具有阶梯槽的多层板的步骤包括：

提供半固化片，以及已制作好线路图形的外层芯板与内层芯板，对外层芯板、半固化片及内层芯板在欲形成阶梯槽的对应位置全部或部分开设通槽；所述外层芯板包括顶层芯板和底层芯板；

将外层芯板、半固化片及内层芯板按照预定的叠层顺序叠放在一起，通过填充垫片或者埋置垫片的方式制作所述阶梯槽，得到具有阶梯槽的多层板。

进一步地，所述制作方法中，通过填充垫片的方式制作所述阶梯槽的步骤包括：

在顶层芯板、半固化片及内层芯板的通槽中填充垫片；

在叠层两侧的外层芯板的外侧分别放置缓冲板，在高温高压下进行熔融层压；

层压完成后移去缓冲板并直接取出填充的垫片，形成所述阶梯槽。

进一步地，所述制作方法中，通过埋置垫片的方式制作所述阶梯槽的步骤包括：

在固化片及内层芯板的通槽中埋置垫片；

在高温高压下进行层压，形成内部埋置有垫片的多层板；

对层压后的多层板进行控深铣板，从所述顶层芯板铣至垫片内部；

取出埋置的垫片，形成阶梯槽。

进一步地，所述制作方法中，所述垫片的材质为聚四氟乙烯。

进一步地，所述制作方法中，所述垫片通过铣机加工而成。

进一步地，所述制作方法中，所述缓冲板的厚度为0.2mm～1mm。

进一步地，所述制作方法中，所述内层图形包括线路和/或焊盘。

进一步地，所述制作方法中，所述导电性物质为碳粉。

第二方面，本发明实施例还提供一种PCB，包括侧壁非金属化的阶梯槽，所述阶梯槽根据第一方面任一所述的制作方法制成。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

应用本发明实施例，可制成一具有阶梯槽的PCB，且其阶梯槽侧壁非金属化、槽底形成有内层图形；在制作过程中，多层板首先正常沉铜，沉铜后进行钻孔，然后对多层板进行沉积导电层，再通过化学微蚀去除侧壁和基材区的薄铜层及薄铜上的导电层，最后进行电镀，完成槽底通孔金属化，工艺方法简单，无需特殊设备或者特殊流程，既降低了操作难度，还提高工作效率，适合大批量制作。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明实施例一提供的侧壁非金属化的阶梯槽的制作方法流程图；

图2为本发明实施例一提供的成型有阶梯槽的多层板的结构视图；

图3为图2所示多层板在化学沉铜后的结构视图；

图4为图3所示多层板在钻通孔后的结构视图；

图5为图4所示多层板在沉积反应后的结构视图；

图6为图5所示多层板在微蚀去除所述侧壁和槽底基材区上的薄铜以及薄铜上的导电层之后的结构视图；

图7为图6所示多层板在电镀之后的结构视图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

实施例一

请参阅图1，本实施例一提供了一种侧壁非金属化的阶梯槽的制作方法，包括步骤：

S101、提供具有阶梯槽的多层板，所述阶梯槽的槽底制作有内层图形，如图2所示。

其中，内层图形包括线路和/或焊盘。此步骤时阶梯槽的底面和侧壁均未金属化。

具体地，S101进一步包括：

(1)提供半固化片，以及已制作好线路图形的外层芯板与内层芯板，对外层芯板、半固化片及内层芯板在欲形成阶梯槽的对应位置全部或部分开设通槽；所述外层芯板包括顶层芯板和底层芯板；

(2)将外层芯板、半固化片及内层芯板按照预定的叠层顺序叠放在一起，通过填充垫片或者埋置垫片的方式制作所述阶梯槽，得到具有阶梯槽的多层板。

其中，采用填充垫片方式制作阶梯槽的方法为：在顶层芯板、半固化片及内层芯板的通槽中填充垫片；在叠层两侧的外层芯板的外侧分别放置缓冲板，在高温高压下进行熔融层压；层压完成后移去缓冲板并直接取出填充的垫片，形成所述阶梯槽。

采用埋置垫片方式制作阶梯槽的方法为：在半固化片及内层芯板的通槽中埋置垫片；在高温高压下进行层压，形成内部埋置有垫片的多层板；对层压后的多层板进行控深铣板，从所述顶层芯板铣至垫片内部；取出埋置的垫片，形成阶梯槽。

所述垫片和缓冲板的材质为聚四氟乙烯(Poly tetra fluoroethylene，PTFE)，所述PTFE垫片通过铣机加工而成。

在本实施例中，通过采用填充或埋置PTFE垫片进行缓冲和阻胶，相对于硅胶片，由于PTFE垫片的硬度较硬，因此填充放置操作简单，操作效率高。同时，在叠层两侧的外层芯板的外侧分别放置PTFE缓冲板来进行缓冲，能够实现阶梯槽边缘流胶的稳定控制，因此半固化片可选用普通的FR-4半固化片进行压板，成本更低。

所述PTFE缓冲板的厚度为0.2mm～1mm。

S102、将所述多层板放置到沉铜药水中进行化学沉铜，使所述多层板的阶梯槽的侧壁和槽底基材区上沉积一层薄铜，如图3所示。

需要说明的是，化学沉铜过程中，多层板的所有位置都会被沉积上一层薄铜，而不仅仅是侧壁和槽底基材区，且铜厚0.1μm～2.0μm。

S103、对化学沉铜后的多层板在所述阶梯槽的槽底位置和槽外位置分别进行钻通孔，如图4所示。

此时，所述通孔的孔内基材裸露。

S104、将钻通孔后的多层板放置到特定药水中进行沉积反应，使得所述多层板的侧壁、槽底基材区以及通孔的孔壁上沉积一层导电性物质，形成导电层，如图5所示。

在本实施例中，所述导电性物质为碳粉或者其它导电高分子物质。

S105、通过化学微蚀去除所述侧壁和槽底基材区上的薄铜以及薄铜上的导电层，如图6所示。

与步骤S102相应的，此步骤通过微蚀方式去除掉的是多层板上除了孔内基材之外的所有位置上的薄铜层及薄铜层上沉积的导电物质，而不仅仅是侧壁和槽底基材区上的。需要了解的是，孔内基材上沉积的导电物质，可以实现后续电镀步骤中孔壁镀上铜层。

微蚀的另一个作用是在铜层表面形成微观粗糙的表面，以增强与镀铜层的结合力；微蚀深度太浅会导致镀铜层结合力不足，在后工序分层或脱落。

目前PCB常用的微蚀体系有两种：双氧水体系和过硫酸钠体系，由于双氧水易分解，而稳定剂的价格又较为昂贵，因此过硫酸钠体系的应用较广。

S106、将化学微蚀后的多层板进行电镀，使得所述多层板的孔壁上的导电层镀上一层厚铜，如图7所示。

多层板的孔壁上电镀足够厚度的铜层，而侧壁和槽底基材区因为无导电物质，形成无铜基材区。

本发明实施例提供的一种侧壁非金属化的阶梯槽的制作方法，可制成一具有阶梯槽的PCB，且其阶梯槽侧壁非金属化、槽底形成有内层图形；在制作过程中，多层板首先正常沉铜，沉铜后进行钻孔，然后对多层板进行沉积导电层，再通过化学微蚀去除侧壁和基材区薄铜层及薄铜上的导电层，最后进行电镀，完成槽底通孔的金属化，工艺方法简单，无需特殊设备或者特殊流程，既降低了操作难度，还提高工作效率，适合大批量制作。

实施例二

本实施例二提供了一种PCB，其包括侧壁非金属化的阶梯槽，该阶梯槽按照实施例一提供的制作方法制成。

以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种侧壁非金属化的阶梯槽的制作方法，其特征在于，包括：

提供具有阶梯槽的多层板，所述阶梯槽的槽底制作有内层图形；

将所述多层板放置到沉铜药水中进行化学沉铜，使所述多层板的阶梯槽的侧壁和槽底基材区上沉积一层薄铜；

对化学沉铜后的多层板在所述阶梯槽的槽底位置和槽外位置分别进行钻通孔；

将钻通孔后的多层板放置到特定药水中进行沉积反应，使得所述侧壁、槽底基材区以及通孔的孔壁上沉积一层导电性物质，形成导电层；

通过化学微蚀去除所述侧壁和槽底基材区上的薄铜以及薄铜上的导电层；

将化学微蚀后的多层板进行电镀，使得所述孔壁上的导电层镀上一层厚铜。

2.根据权利要求1所述的侧壁非金属化的阶梯槽的制作方法，其特征在于，所述提供具有阶梯槽的多层板的步骤包括：

提供半固化片，以及已制作好线路图形的外层芯板与内层芯板，对外层芯板、半固化片及内层芯板在欲形成阶梯槽的对应位置全部或部分开设通槽；所述外层芯板包括顶层芯板和底层芯板；

将外层芯板、半固化片及内层芯板按照预定的叠层顺序叠放在一起，通过填充垫片或者埋置垫片的方式制作所述阶梯槽，得到具有阶梯槽的多层板。

3.根据权利要求2所述的侧壁非金属化的阶梯槽的制作方法，其特征在于，通过填充垫片的方式制作所述阶梯槽的步骤包括：

在顶层芯板、半固化片及内层芯板的通槽中填充垫片；

在叠层两侧的外层芯板的外侧分别放置缓冲板，在高温高压下进行熔融层压；

层压完成后移去缓冲板并直接取出填充的垫片，形成所述阶梯槽。

4.根据权利要求2所述的侧壁非金属化的阶梯槽的制作方法，其特征在于，通过埋置垫片的方式制作所述阶梯槽的步骤包括：

在半固化片及内层芯板的通槽中埋置垫片；

在高温高压下进行层压，形成内部埋置有垫片的多层板；

对层压后的多层板进行控深铣板，从所述顶层芯板铣至垫片内部；

取出埋置的垫片，形成阶梯槽。

5.根据权利要求2所述的侧壁非金属化的阶梯槽的制作方法，其特征在于，所述垫片的材质为聚四氟乙烯。

6.根据权利要求2所述的侧壁非金属化的阶梯槽的制作方法，其特征在于，所述垫片通过铣机加工而成。

7.根据权利要求3所述的侧壁非金属化的阶梯槽的制作方法，其特征在于，所述缓冲板的厚度为0.2mm～1mm。

8.根据权利要求1所述的侧壁非金属化的阶梯槽的制作方法，其特征在于，所述内层图形包括线路和/或焊盘。

9.根据权利要求1所述的侧壁非金属化的阶梯槽的制作方法，其特征在于，所述导电性物质为碳粉。

10.一种PCB，包括侧壁非金属化的阶梯槽，其特征在于，所述阶梯槽根据权利要求1至9任一所述的制作方法制成。