CN109275268A - 一种用于介质层厚小于0.15mm的PCB背钻制作方法 - Google Patents

一种用于介质层厚小于0.15mm的PCB背钻制作方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于介质层厚小于0.15mm的PCB背钻制作方法，包括以下步骤：在生产板上钻孔，所述生产板的一面为背钻面，另一面为非背钻面；而后通过沉铜、全板电镀使孔金属化；在金属化后的孔中填塞树脂，而后通过磨板除去凸出板面的树脂；在生产板上贴膜，并在背钻面处的膜上对应孔的位置处开窗；而后通过蚀刻向内咬蚀除去孔内外侧的铜层，形成背钻孔。本发明方法可在介质层厚小于0.15mm的PCB上制作背钻孔，解决了传统机械控深钻无法制作小于0.15mm介质层厚的背钻孔的问题。

Description

一种用于介质层厚小于0.15mm的PCB背钻制作方法
技术领域
本发明涉及印制线路板制作技术领域，具体涉及一种用于介质层厚小于0.15mm的PCB背钻制作方法。
背景技术
印制电路板背钻孔是将一个电镀导通后的通孔，使用控深钻方法除去一部分孔铜，只保留另一部分孔铜而形成的孔，以降低多余的孔铜在高速信号传输过程中对信号的反射，保证信号传输的完整性。目前，背钻是成本较低的实现电路板高频、高速信号传输的制作方法。
现有背钻孔为机械控深钻，其有精度限制，为±0.075mm，同时介质层压合也存在精度公差，为±0.025mm，因此如果背钻深度在≤0.15mm的介质层厚度范围内时，则无法采用机械控深钻实现背钻制作，极容易出现钻穿底部铜层的结果，造成电路板报废。
发明内容
本发明的目的在于为克服现有的技术缺陷，提供一种用于介质层厚小于0.15mm的PCB背钻制作方法，采用该方法解决了传统机械控深钻无法制作小于0.15mm介质层厚的背钻孔的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种用于介质层厚小于0.15mm的PCB背钻制作方法，包括以下步骤：
S1、在生产板上钻孔，所述生产板的一面为背钻面，另一面为非背钻面；
S2、而后通过沉铜、全板电镀使孔金属化；
S3、在金属化后的孔中填塞树脂，而后通过磨板除去凸出板面的树脂；
S4、在生产板上贴膜，并在背钻面处的膜上对应孔的位置处开窗；
S5、而后通过蚀刻向内咬蚀除去孔内外侧的铜层，形成背钻孔。
优选地，步骤S2和S3之间还包括步骤S21：在生产板上贴膜，并在膜上对应孔的位置处开窗，而后通过电镀将孔内铜层的厚度镀到18-25μm，然后退膜。
优选地，步骤S3中，通过砂带磨板除去凸出板面的树脂，而后对生产板的背钻面再次进行砂带磨板。
优选地，步骤S3和S4之间还包括步骤S31：对生产板的板面进行微蚀减铜，使生产板板面的铜厚减至1/4-1/3OZ。
优选地，步骤S4中，只在生产板的背钻面贴膜。
优选地，步骤S4中，所述开窗的尺寸单边比孔径大0.04mm。
优选地，步骤S5中，蚀刻时，背钻面朝下设置，并只对背钻面进行蚀刻。
优选地，步骤S5中，蚀刻时，蚀刻线的运行速度为2-5m/min，温度控制在40-50℃，pH值控制在8.0-8.6，压力控制在1.5kg/cm2-2.0kg/cm2。
优选地，步骤S5之后还包括步骤S6：在生产板上依次制作外层线路、制作阻焊层、表面处理和成型后制成PCB。
优选地，所述生产板为由半固化片将内层芯板和外层铜箔压合为一体的多层板。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明通过先在金属化后的孔中填塞树脂，而后通过磨板除去孔口位处的树脂，使孔内铜层露出来，然后在生产板上贴膜，并通过开窗的方式露出需背钻的孔口位，最后通过蚀刻工序在开窗处沿孔口的铜层向内咬蚀除去部分铜层，从而形成背钻孔，填塞的树脂可在蚀刻时保护好孔内不需蚀刻掉的铜层，通过上述蚀刻方法在介质层厚小于0.15mm的PCB上制作背钻孔，解决了传统机械控深钻无法制作小于0.15mm介质层厚的背钻孔的问题；并且可通过只在生产板的背钻面贴膜后开窗，蚀刻时背钻面朝下设置，这时通过只开启蚀刻线中的下淋喷头对生产板的背钻面进行蚀刻，由下往上进行喷淋蚀刻，可更好的控制孔内铜层的咬蚀深度，便于生产和提高板的品质；并严格控制蚀刻时的各项参数，使蚀刻咬蚀深度符合制作所需。
附图说明
图1为实施例中生产板上的通孔金属化后的示意图；
图2为实施例中在生产板的通孔中填塞树脂后的示意图；
图3为实施例中在生产板上形成背钻孔后的示意图。
具体实施方式
为了更充分的理解本发明的技术内容，下面将结合具体实施例对本发明的技术方案作进一步介绍和说明。
实施例1
本实施例提供一种线路板的制作方法，其中包括用于介质层厚小于0.15mm的PCB背钻制作方法，具体工艺如下：
(1)、开料：按拼板尺寸520mm×620mm开出芯板，芯板厚度0.4mm，外层铜箔厚度为1OZ。
(2)内层线路制作(负片工艺)：内层图形转移，用垂直涂布机在芯板上涂布感光膜，感光膜的膜厚控制8μm，采用全自动曝光机，以5-6格曝光尺(21格曝光尺)在芯板上完成内层线路曝光；内层蚀刻，将曝光显影后的芯板蚀刻出内层线路，内层线宽量测为3mil；内层AOI，然后检查内层线路的开短路、线路缺口、线路针孔等缺陷,有缺陷报废处理，无缺陷的产品出到下一流程。
(3)、压合：芯板过垂直黑化流程，而后将芯板和外层铜箔用半固化片预叠合在一起(具体排板顺序由上到下为铜箔、半固化片、芯板、半固化片、铜箔)，然后根据板料Tg选用适当的层压条件将叠合板进行压合，形成生产板，生产板厚度为5.0mm，生产板的一表面为背钻面，另一表面为非背钻面。
(4)、外层钻孔：根据钻孔资料，使用机械钻孔的方式，在生产板上钻出欲背钻的通孔。
(5)、沉铜：在通孔孔壁上通过化学反应的方式沉积一层薄铜，为后面的全板电镀提供基础，背光测试10级，孔中的沉铜厚度为0.5μm。
(6)、全板电镀：根据电化学反应的原理，在沉铜的基础上电镀上一层铜，以1.1ASD的电流密度全板电镀30min，将板面、孔壁一起镀上一定厚度铜层，防止沉铜层氧化，电镀后的生产板如图1所示。
(7)、镀孔图形：在生产板上贴干膜，并在干膜上对应通孔的位置处开窗，而后通过电镀将通孔内的孔铜铜厚镀到18-25μm，然后退膜。
(8)、树脂填孔：在通孔中填塞树脂。
(9)、砂带磨板：采用砂带打磨将塞孔后凸出生产板两板面的树脂除去，而后在生产板的背钻面再次进行砂带磨板，确保孔口位的树脂磨干净，露出孔口的铜层，非背钻面不再过砂带磨板，砂带磨板后的生产板如图2所示。
(10)、微蚀减铜：生产板的板面通过微蚀减铜，确保板面铜厚减至1/4-1/3OZ，以利于贴干膜和后期蚀刻。
(11)、背钻图形：在生产板的背钻面贴干膜，并在干膜上对应通孔的位置处开窗，且开窗的尺寸单边比通孔的孔径大0.04mm，确保孔口的铜层全部露出来，防止后期蚀刻形成背钻孔时孔壁铜层有残留。
(12)、蚀刻：而后通过蚀刻在开窗处向内咬蚀除去孔内外侧的铜层，形成背钻孔(如图3所示)；而后退膜。
其中，过蚀刻线时，生产板的背钻面朝下设置，蚀刻线的速度为2-5m/min，温度控制在40-50℃，pH值控制在8.0-8.6，只开启蚀刻线中的下淋喷头，压力控制在1.5kg/cm2-2.0kg/cm2，上淋喷头关闭，这样只对背钻面进行蚀刻处理，由下往上进行喷淋蚀刻的方式，可更好的控制孔内铜层的咬蚀深度，便于生产和提高板的品质；上述中，蚀刻后对生产板进行切片分析，检测背钻孔孔咬蚀深度是否合格，如有需要，根据深度调整蚀刻速率。
(13)、制作外层线路(正片工艺)：外层图形转移，采用全自动曝光机和正片线路菲林，以5-7格曝光尺(21格曝光尺)在生产板上完成外层线路曝光，经显影，在生产板上形成外层线路图形；外层图形电镀，然后在生产板上分别镀铜和镀锡，根据要求的完成铜厚设定电镀参数，将面铜厚度镀到1OZ，镀锡是以1.2ASD的电流密度电镀10min，锡厚3-5μm；然后再依次退膜、蚀刻和退锡，在生产板上蚀刻出外层线路；外层AOI，使用自动光学检测系统，通过与CAM资料的对比，检测外层线路是否有开路、缺口、蚀刻不净、短路等缺陷。
(14)、阻焊、丝印字符：在生产板外层制作绿油层并丝印字符；具体为，在不需焊接的线路和基材上，涂覆一层防止焊接时线路间产生桥接、提供永久性的电气环境和抗化学腐蚀的保护层，同时起美化外观的作用。
(15)、表面处理(沉镍金)：阻焊开窗位的焊盘铜面通化学原理，均匀沉积一定要求厚度的镍层和金层，镍层厚度为：3-5μm；金层厚度为：0.05-0.1μm。
(16)、成型：根据现有技术并按设计要求锣外形，外型公差+/-0.05mm，制得线路板。
(17)、电测试：测试成品板的电气导通性能，此板使用测试方法为：飞针测试。
(18)、FQC：检查成品板的外观、孔铜厚度、介质层厚度、绿油厚度、内层铜厚等是否符合客户的要求。
(19)、包装：按照客户要求的包装方式以及包装数量，对成品板进行密封包装，并放干燥剂及湿度卡，然后出货。
以上对本发明实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本发明实施例的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例，在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种用于介质层厚小于0.15mm的PCB背钻制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、在生产板上钻孔，所述生产板的一面为背钻面，另一面为非背钻面；
S2、而后通过沉铜、全板电镀使孔金属化；
S3、在金属化后的孔中填塞树脂，而后通过磨板除去凸出板面的树脂；
S4、在生产板上贴膜，并在背钻面处的膜上对应孔的位置处开窗；
S5、而后通过蚀刻向内咬蚀除去孔内外侧的铜层，形成背钻孔。
2.根据权利要求1所述的用于介质层厚小于0.15mm的PCB背钻制作方法，其特征在于，步骤S2和S3之间还包括步骤S21：在生产板上贴膜，并在膜上对应孔的位置处开窗，而后通过电镀将孔内铜层的厚度镀到18-25μm，然后退膜。
3.根据权利要求2所述的用于介质层厚小于0.15mm的PCB背钻制作方法，其特征在于，步骤S3中，通过砂带磨板除去凸出板面的树脂，而后对生产板的背钻面再次进行砂带磨板。
4.根据权利要求3所述的用于介质层厚小于0.15mm的PCB背钻制作方法，其特征在于，步骤S3和S4之间还包括步骤S31：对生产板的板面进行微蚀减铜，使生产板板面的铜厚减至1/4-1/3OZ。
5.根据权利要求1所述的用于介质层厚小于0.15mm的PCB背钻制作方法，其特征在于，步骤S4中，只在生产板的背钻面贴膜。
6.根据权利要求5所述的用于介质层厚小于0.15mm的PCB背钻制作方法，其特征在于，步骤S4中，所述开窗的尺寸单边比孔径大0.04mm。
7.根据权利要求6所述的用于介质层厚小于0.15mm的PCB背钻制作方法，其特征在于，步骤S5中，蚀刻时，背钻面朝下设置，并只对背钻面进行蚀刻。
8.根据权利要求7所述的用于介质层厚小于0.15mm的PCB背钻制作方法，其特征在于，步骤S5中，蚀刻时，蚀刻线的运行速度为2-5m/min，温度控制在40-50℃，pH值控制在8.0-8.6，压力控制在1.5kg/cm2-2.0kg/cm2。
9.根据权利要求1所述的用于介质层厚小于0.15mm的PCB背钻制作方法，其特征在于，步骤S5之后还包括步骤S6：在生产板上依次制作外层线路、制作阻焊层、表面处理和成型后制成PCB。
10.根据权利要求1-9任一项所述的用于介质层厚小于0.15mm的PCB背钻制作方法，其特征在于，所述生产板为由半固化片将内层芯板和外层铜箔压合为一体的多层板。
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