CN109429429A - 印制电路板中垂直走线的制作方法及印制电路板 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种印制电路板中垂直走线的制作方法及一种印制电路板。其中，所述方法包括：根据需要形成的垂直走线的位置和尺寸，在待设置垂直走线的电路板基板上开设多个第一孔洞；采用防镀材料填充所述多个第一孔洞，并在所述电路板基板上开设第二孔洞，所述第二孔洞的边缘与所述多个第一孔洞均相交；对已开设所述第二孔洞的所述电路板基板进行电镀处理，在所述第二孔洞的侧壁上形成位于相邻的所述第一孔洞之间的垂直走线。本方法可以制作出线宽更细、密度更高的垂直走线，以满足高密度布线的需求。

Description

印制电路板中垂直走线的制作方法及印制电路板

技术领域

本申请涉及电路板制作技术领域，尤其涉及一种印制电路板中垂直走线的制作方法及一种印制电路板。

背景技术

随着印制电路板高密度化的发展，电路板层数越来越高、线宽越来越细、线路越来越密集，特别是对于焊球阵列封装(英文：Ball Grid Array，简称：BGA)区域，按目前的工艺实现方法难以满足下一代印制电路板的高密度布线需求。

当前印制电路板的BGA区域或密集线路区域，是通过孔金属化来连接不同信号层，一个孔通过电镀形成一条管状垂直走线，该垂直走线的线宽由孔径的大小决定(线宽约为孔径的3.14倍)，设计密集线路就需要更小的孔径，这一方面对钻孔的技术难度提出挑战，另一方面在细小的孔中电镀效果也大打折扣，容易产生断路，因此，受到钻孔和电镀的极限能力影响，基于现有技术无法进行高密度布线设计。

发明内容

本申请提供一种印制电路板中垂直走线的制作方法，以制作出高精密度的垂直走线，满足高精密度布线的需求。

本申请提供一种印制电路板中垂直走线的制作方法，包括：

根据需要形成的垂直走线的位置和尺寸，在待设置垂直走线的电路板基板上开设多个第一孔洞；

采用防镀材料填充所述多个第一孔洞，并在所述电路板基板上开设第二孔洞，所述第二孔洞的边缘与所述多个第一孔洞均相交；

对已开设所述第二孔洞的所述电路板基板进行电镀处理，在所述第二孔洞的侧壁上形成位于相邻的所述第一孔洞之间的垂直走线。

在一些可行的实施方式中，所述防镀材料包括：具有抗电镀性质的油墨、树脂、石蜡、以及涂料中的一种或多种。

在一些可行的实施方式中，所述防镀材料为可固化材料；所述采用防镀材料填充所述多个第一孔洞，包括：

将固化前的所述防镀材料注入所述多个第一孔洞；

对所述第一孔洞内的所述防镀材料进行固化。

在一些可行的实施方式中，所述采用防镀材料填充所述多个第一孔洞的之后，还包括：

去除溢出于所述第一孔洞的所述防镀材料。

在一些可行的实施方式中，所述在所述电路板基板上开设第二孔洞，包括：

在所述电路板基板上开设第二孔洞，所述第二孔洞的侧壁中被所述防镀材料间隔开的多段侧壁中的至少一段为平面。

在一些可行的实施方式中，所述对已开设所述第二孔洞的所述电路板基板进行电镀处理之后，还包括：

去除所述电路板基板上剩余的所述防镀材料。

在一些可行的实施方式中，所述对已开设所述第二孔洞的所述电路板基板进行电镀处理之后，还包括：

采用绝缘材料填充所述第二孔洞。

在一些可行的实施方式中，所述电路板基板包括具有多层绝缘板和至少一层内布线层的层压基板。

另一方面，本申请提供一种印制电路板，所述印制电路板上设有走线孔洞，所述走线孔洞的侧壁上设有间隔排列的多条垂直走线。

在一些可行的实施方式中，所述走线孔洞的未被所述垂直走线覆盖的侧壁的材质为防镀材料。

在一些可行的实施方式中，所述防镀材料包括：具有抗电镀性质的油墨、树脂、石蜡或涂料。

在一些可行的实施方式中，所述走线孔洞中填充有绝缘材料。

在一些可行的实施方式中，所述多条垂直走线中至少有一条垂直走线在所述印制电路板平面上的投影为线段。

本申请提供的一种印制电路板中垂直走线的制作方法，通过开设多个第一孔洞并在第一孔洞中填充防镀材料，以及开设与所述多个第一孔洞均相交的第二孔洞，使得在第二孔洞的侧壁上形成间隔分布的防镀区域，然后再进行电镀，电镀之后，在所述防镀区域不会形成电镀层，而其他区域则可以形成电镀层，这样，电镀后留下的电镀层在第二孔洞的侧壁上形成位于相邻的所述第一孔洞之间的垂直走线。显然，本申请中各垂直走线的线宽主要由相邻的两个第一孔洞的间距以及第一孔洞与第二孔洞相交的位置决定，相较于现有技术，不需要制作较小孔径的孔洞，只需要缩小第一孔洞之间的间距和调整第一孔洞与第二孔洞相交的位置即可制作出线宽更细、密度更高的垂直走线，而缩小孔洞之间的间距相较于缩小孔径的技术难度更小、更容易实现，也更容易控制垂直走线的制作精度，且不会受孔洞孔径太小电镀效果变差的影响，从而制作出高精密度的垂直走线，满足高精密度布线的需求。

本申请提供的一种印制电路板，是基于本申请提供的所述印制电路板中垂直走线的制作方法制作而成的，相较于现有技术，所述印制电路板可以实现高密度布线，且可以设置线宽更细、精度更高的垂直走线。

附图说明

图1示出了本申请实施例一提供的一种印制电路板中垂直走线的制作方法的流程示意图；

图2示出了本申请实施例二提供的一种印制电路板中垂直走线的制作方法的流程示意图；

图3示出了本申请实施例二提供的一种制作垂直走线的钻孔参考线的示意图；

图4示出了本申请实施例二提供的一种开设第一孔洞后的电路板基板的结构示意俯视图；

图5示出了本申请实施例二提供的一种在第一孔洞中填充防镀材料后的电路板基板的结构示意俯视图；

图6示出了本申请实施例二提供的一种开设第二孔洞后的电路板基板的结构示意俯视图；

图7示出了本申请实施例二提供的一种电镀后的电路板基板的结构示意俯视图；

图8示出了本申请实施例三提供的一种印制电路板的结构示意俯视图；

图9示出了本申请实施例三提供的一种印制电路板的结构示意侧视截面图。

具体实施方式

下面将结合附图对本申请技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本申请的技术方案，因此只是作为示例，而不能以此来限制本申请的保护范围。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所属领域技术人员所理解的通常意义。

另外，术语“第一”和“第二”是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

以下，对本申请中的部分用语进行解释说明，以便于本领域技术人员理解。

印制电路板：又称印刷线路板，简称电路板，英文全称Printed Circuit Board，英文简称PCB，是电子产品中电路元件和器件的支撑件。

走线：是设置于印制电路板上金属导线，用于提供所述印制电路板上电路元件和器件之间的电气连接。

垂直走线：印制电路板根据电路层(也称布线层)的层数可以分为单面板、双面板和多层板，垂直走线是针对双面板和多层板设计的，实现跨电路层连接的走线。

平面走线：是指布设于所述印制电路板的电路层中的走线。

电路板基板：是指在印制电路板的制程中，布设垂直走线之前的原材料或半成品。

防镀材料：是指具有抗电镀性质的材料，在经过电镀后，所述防镀材料的表面不会附着电镀层，例如，防电镀油墨等。

电镀：是指利用电解原理在材料表面上镀上一薄层金属的过程，该薄层金属可以成为电镀层。

下面结合附图对本申请的实施例进行描述。

实施例一：

请参考图1，其示出了本申请实施例一提供的一种印制电路板中垂直走线的制作方法的流程示意图，所述方法，包括以下步骤：

步骤S101：根据需要形成的垂直走线的位置和尺寸，在待设置垂直走线的电路板基板上开设多个第一孔洞。

本申请的基本构思是，先开设多个第一孔洞，然后在第一孔洞中填充防镀材料，再开设与多个所述第一孔洞相交的第二孔洞，则在第一孔洞与第二孔洞相交的位置会留下一部分防镀材料，从而在第二孔洞的侧壁上形成间隔分布的条形防镀区域，间隔的防镀区域之间为条形可镀区域，在进一步进行电镀之后，在所述防镀区域不会形成电镀层，而其他区域则可以形成电镀层，这样，电镀后留下的电镀层在第二孔洞的侧壁上形成多条间隔分布的条形垂直走线，显然，垂直走线的位置主要由相邻的两个第一孔洞的位置以及第一孔洞与第二孔洞相交的位置决定，所述垂直走线的尺寸主要由相邻的两个第一孔洞的间距以及第一孔洞与第二孔洞相交的位置决定。

基于以上基本构思，可以确定所述垂直走线与所述第一孔洞和所述第二孔洞之间的几何关系，然后按照走线设计需求，根据需要形成的垂直走线的位置和尺寸，设计第一孔洞和第二孔洞的位置和尺寸，之后，即可根据设计结果(如加工图纸、工单、参数说明等)进行制作。

本步骤中，即可按照设计结果，在设计的第一孔洞的位置，按照设计的第一孔洞的尺寸，在待设置垂直走线的电路板基板上开设多个第一孔洞。其具体开设方式可以是采用钻刀以切削方式开孔、或是采用激光以焚烧方式开孔、又或是采用冲压机以冲压方式冲孔、亦或是采用化学腐蚀方式开孔等。

步骤S102：采用防镀材料填充所述多个第一孔洞，并在所述电路板基板上开设第二孔洞，所述第二孔洞的边缘与所述多个第一孔洞均相交。

其中，所述防镀材料可以选用具有抗电镀性质的油墨、树脂、石蜡、以及涂料中的一种，或者由上述多种材料中的某几种材料组成的具有抗电镀性质的复合材料，例如，防电镀UV(英文全称：Ultraviolet，中文名称：紫外线)油墨、防镀绝缘漆等等。

考虑到，向第一孔洞中直接填充固体材料难度较大且难以附着在所述第一孔洞中，因此，在本申请实施例一任一实施方式的基础上，所述防镀材料可选用可固化材料，所述采用防镀材料填充所述多个第一孔洞，包括：

将固化前的所述防镀材料注入所述多个第一孔洞；

对所述第一孔洞内的所述防镀材料进行固化。

其中，可以根据选用的防镀材料的固化性质灵活选用相应的固化工艺对所述第一孔洞内的所述防镀材料进行固化，例如，对于防电镀UV油墨，可以采用紫外线照射的固化工艺进行固化；对于防镀绝缘漆，可以采用烘干的固化工艺进行固化，等等，此处不再赘述。

考虑到，在实际加工过程中，在将所述防镀材料填充到所述第一孔洞后，所述防镀材料可能会多出于所述第一孔洞，从而残留于所述电路板基板表面，影响后续工艺制程，例如，将防镀绝缘漆注入所述第一孔洞时，受液体表面张力影响，所述防镀绝缘漆必然会有一部分多出于所述第一孔洞。因此，在本申请实施例一任一实施方式的基础上，在采用防镀材料填充所述多个第一孔洞的之后，还包括：去除溢出于所述第一孔洞的所述防镀材料。具体的，可以将所述防镀材料固化后，采用刮削或研磨等方式去除溢出于所述第一孔洞的所述防镀材料。

在第一孔洞中填充了防镀材料的前提下，即可按照设计结果，在设计的第二孔洞的位置，按照设计的第二孔洞的尺寸，在待设置垂直走线的电路板基板上开设第二孔洞，并使所述第二孔洞与所述多个第一孔洞均相交。所述第二孔洞的具体开设方式可以是采用钻刀以切削方式开孔、或是采用激光以焚烧方式开孔、又或是采用冲压机以冲压方式冲孔等。

需要说明的是，所述第一孔洞和所述第二孔洞并不限于圆形孔洞，还可以是椭圆形孔洞、方形孔洞等任意形状的孔洞，本领域技术人员可以根据实际需求和加工条件选择合适形状的孔洞。

考虑到印制电路板各电路层的平面走线一般为平面条形走线，若所述第一孔洞和所述第二孔洞均采用圆形孔洞，那么在所述第二孔洞的侧壁上形成的垂直走线则为凹面走线，所述垂直走线在所述印制电路板平面上的投影为弧线，这种情况下，所述平面走线与所述垂直走线的连接处即为弧形，这样整体走线中间位置的电气路径则小于走线边缘的电气路径，从而导致走线内部阻抗不连续，进而影响信号传输质量，因此，为了提高信号传输质量，在本申请实施例一任一实施方式的基础上，所述在所述电路板基板上开设第二孔洞，包括：

在所述电路板基板上开设第二孔洞，所述第二孔洞的侧壁中被所述防镀材料间隔开的多段侧壁中的至少一段为平面。

在具体实施时，可以将所述第二孔洞设计为椭圆形孔洞或矩形孔洞等带有平面内壁的形状，并使所述第二孔洞在于所述第一孔洞相交后，余下的部分为平面，这样，制作的垂直走线也为平面条形走线，所述垂直走线与所述平面走线的连接处则为线段(即直线段)，因此，可以消除走线中间与边缘的阻抗差异，降低信号在过孔时受到的影响，提高信号传输质量。

步骤S103：对已开设所述第二孔洞的所述电路板基板进行电镀处理，在所述第二孔洞的侧壁上形成位于相邻的所述第一孔洞之间的垂直走线。

经过步骤S102，所述第二孔洞内壁形成间隔分布的条形的防镀区域及可镀区域，接下来，即可进行电镀，具体实施时，可以将所述电路板基板放入电解液中进行电镀，电镀完成后，由于所述防镀区域不会形成电镀层，而可镀区域可以形成电镀层，因此，电镀后留下的电镀层即在第二孔洞的侧壁上形成位于相邻的所述第一孔洞之间的垂直走线。

通过上述步骤S101至S103，即可在所述印制电路板上制作出垂直走线，显然，本申请实施例一中各垂直走线的线宽主要由相邻的两个第一孔洞的间距决定，相较于现有技术，不需要制作较小孔径的孔洞，只需要缩小第一孔洞之间的间距即可制作出线宽更细、密度更高的垂直走线，而缩小孔洞之间的间距相较于缩小孔径的技术难度更小、更容易实现，同时可以降低制作成本；另外，基于本申请实施例，也更容易控制垂直走线的制作精度，且不会受孔洞孔径太小电镀效果变差的影响，成品率更高，可以制作出高精密度的垂直走线，满足高精密度布线的需求。

考虑到，在所述步骤S103后，所述第二孔洞的内壁上还留有防镀材料，这些防镀材料可能对所述印制电路板的后续制程中产生附加不良影响，因此，在本申请实施例一任一实施方式的基础上，在所述步骤S103之后，还可以去除所述电路板基板上剩余的所述防镀材料。具体实施时，可以采用有机溶液化学腐蚀、超声清洗等方式去除所述防镀材料等等，此处不再赘述。

另外，根据本申请第一实施例，根据第一孔洞的数量，所述第二孔洞中可以形成多条垂直走线，若距离较近可能形成干扰，为了避免所述第二孔洞中垂直走线过多而造成彼此干扰，在本申请实施例一任一实施方式的基础上，在所述步骤S103之后，还可以采用绝缘材料填充所述第二孔洞。

需要说明的是，本申请第一实施例提供的所述电路板基板，可以是由单层绝缘板和绝缘板两面的布线层组成的双层板，也可以是至少包括多层绝缘板和至少一层内布线层和至少一层外布线层的多层层压基板，所述多层层压基板中还可以设置有半导体层或金属层。所述孔洞既可以是穿透所述电路板基板的通孔，也可以是不穿透所述电路板基板的凹洞，

实施例二：

实施例二给出了一种更为具体的实施例，请参考图2，其为本申请实施例二提供的一种印制电路板中垂直走线的制作方法的流程示意图，所述方法，包括以下步骤：

步骤S201：按照PCB正常的流程制作层压板内层图形，进行叠板压合，将压合后得到的半成品作为电路板基板。

步骤S202：按照预先设计的加工图纸，根据需要制作的垂直走线的线宽及垂直线距的大小选择合适的钻针，在所述电路板基板上指定位置通过钻孔开设多个第一孔洞。其中，在钻孔前可以提前设计加工图纸，在图纸中绘制钻孔参考线，以便于准确钻孔，请参考图3和图4，其分别示出了本申请实施例二提供的一种制作垂直走线的钻孔参考线的示意图和开设第一孔洞后的电路板基板的结构示意俯视图。图3中根据待设置垂直走线的位置和尺寸绘制有开设第一孔洞的参考线和开设第二孔洞的参考线，容易理解的是，多个第一孔洞之间可以相离，也可以相交。图4中第一孔洞指示的位置已通过钻孔形成孔洞。

步骤S203：在开设的第一孔洞中填充防镀材料，并使其固化，请参考图5，其示出了本申请实施例二提供的一种在第一孔洞中填充防镀材料后的电路板基板的结构示意俯视图。

步骤S204：将溢出于所述第一孔洞孔口的防镀材料通过研磨去除。

步骤S205：根据图3指出的开设第二孔洞的参考线，开设第二孔洞，请参考图6，其示出了本申请实施例二提供的一种开设第二孔洞后的电路板基板的结构示意俯视图，所述第二孔洞与所述第一孔洞相交，且所述第二孔洞的侧壁中无防镀材料的区域形成平面状条形的可镀区域，有防镀材料的区域形成防镀区域。

步骤S206：进行电镀，在所述可镀区域形成垂直走线。请参考图7，其示出了本申请实施例二提供的一种电镀后的电路板基板的结构示意俯视图，图中，防镀区域不会附着电镀层，而可镀区域可以形成电镀层，该电镀层即为垂直走线。

步骤S207：采用树脂填充所述第二孔洞，送后段加工，以最终制得印制电路板成品。

实施例三：

本申请还提供了一种印制电路板，该印制电路板是基于实施例一和实施例二提供的垂直走线的制作方法加工而成的，相关内容可以参照上述实施例一和实施例二的说明进行理解。

请参考图8和图9，其分别示出了本申请实施例三提供的一种印制电路板的结构示意俯视图和侧视截面图，所述印制电路板1上设有走线孔洞2，所述走线孔洞2的侧壁上设有间隔排列的多条垂直走线3。

需要说明的是，所述走线孔洞2与上述实施例一和实施例二提供的第二孔洞不一定一样，例如，根据实施例一，在电镀完成后，若不去除剩余的防镀材料，那么，所述走线孔洞2即为所述第二孔洞(不考虑垂直走线的影响)，所述走线孔洞2的未被所述垂直走线3覆盖的侧壁的材质为防镀材料4(可参见图8所示)；若去除剩余的防镀材料，那么，所述走线孔洞2即为所述第二孔洞与各所述第一孔洞的并集。

其中，所述防镀材料4可以是具有抗电镀性质的油墨、树脂、石蜡、以及涂料中的一种或多种。

此外，根据上述实施例一部分的说明，在本申请实施例三中任一实施方式的基础上，所述走线孔洞3中还可能填充有绝缘材料，以避免多条所述垂直走线3之间的信号干扰。此种情形下，可以根据材质的不同判断所述走线孔洞的位置、形状和尺寸。

另外，为了避免信号在平面走线5与垂直走线3之间传导时因阻抗不均匀影响信号质量，在本申请实施例三中任一实施方式的基础上，所述多条垂直走线3中至少有一条垂直走线3在所述印制电路板1平面上的投影为线段，以提高信号传输质量。

本申请实施例三提供的所述印制电路板，是基于本申请提供的所述印制电路板中垂直走线的制作方法制作而成的，相较于现有技术，所述印制电路板可以实现高密度布线，且可以设置线宽更细、精度更高的垂直走线。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各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，或者对其中部分或者全部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范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (13)

1.一种印制电路板中垂直走线的制作方法，其特征在于，包括：

根据需要形成的垂直走线的位置和尺寸，在待设置垂直走线的电路板基板上开设多个第一孔洞；

采用防镀材料填充所述多个第一孔洞，并在所述电路板基板上开设第二孔洞，所述第二孔洞的边缘与所述多个第一孔洞均相交；

对已开设所述第二孔洞的所述电路板基板进行电镀处理，在所述第二孔洞的侧壁上形成位于相邻的所述第一孔洞之间的垂直走线。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述防镀材料包括：具有抗电镀性质的油墨、树脂、石蜡、以及涂料中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述防镀材料为可固化材料；所述采用防镀材料填充所述多个第一孔洞，包括：

将固化前的所述防镀材料注入所述多个第一孔洞；

对所述第一孔洞内的所述防镀材料进行固化。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采用防镀材料填充所述多个第一孔洞的之后，还包括：

去除溢出于所述第一孔洞的所述防镀材料。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在所述电路板基板上开设第二孔洞，包括：

在所述电路板基板上开设第二孔洞，所述第二孔洞的侧壁中被所述防镀材料间隔开的多段侧壁中的至少一段为平面。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对已开设所述第二孔洞的所述电路板基板进行电镀处理之后，还包括：

去除所述电路板基板上剩余的所述防镀材料。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对已开设所述第二孔洞的所述电路板基板进行电镀处理之后，还包括：

采用绝缘材料填充所述第二孔洞。

8.根据权利要求1-7任一项所述的方法，其特征在于，所述电路板基板包括具有多层绝缘板和至少一层内布线层的层压基板。

9.一种印制电路板，其特征在于，所述印制电路板上设有走线孔洞，所述走线孔洞的侧壁上设有间隔排列的多条垂直走线。

10.根据权利要求9所述的印制电路板，其特征在于，所述走线孔洞的未被所述垂直走线覆盖的侧壁的材质为防镀材料。

11.根据权利要求10所述的印制电路板，其特征在于，所述防镀材料包括：具有抗电镀性质的油墨、树脂、石蜡或涂料。

12.根据权利要求9所述的印制电路板，其特征在于，所述走线孔洞中填充有绝缘材料。

13.根据权利要求9所述的印制电路板，其特征在于，所述多条垂直走线中至少有一条垂直走线在所述印制电路板平面上的投影为线段。