CN109640518A - 激光成孔方法、覆铜板和电路板 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种激光成孔方法、覆铜板和电路板，该激光成孔方法包括下列步骤：步骤1：提供一覆铜板，所述覆铜板包括绝缘基层和设于所述绝缘基层的第一表面上的第一铜层；步骤2：在所述第一铜层上覆设第一吸热涂层，所述第一吸热涂层的形状被配置为与所述导通孔的形状相适配；步骤3：采用激光照射所述第一吸热涂层，以于所述覆铜板上形成贯穿所述覆铜板的导通孔。由于第一吸热涂层对激光的吸收率高于铜层对激光的吸收率，因此，第一吸热涂层的高吸热能力能够使得激光贯穿第一吸热涂层所在位置的覆铜板，因此能够将需要正反两次激光成孔优化为正面一次激光成孔，从而能够简化覆铜板的成孔工艺，提高覆铜板的生产效率。
Description
技术领域
本发明涉及印刷覆铜板生产领域，特别涉及一种激光成孔方法、覆铜板和电路板。
背景技术
当今的电子产品朝着两个方向发展：一方面产品的集成度越来越高、功耗不断增大；另一方面产品越来越轻薄。而集成电路封装作为电子信息产业发展的关键支柱之一，也不断向高集成度、高性能、高可靠性、低功耗和低成本方向发展。根据2007年ITRS(国际半导体技术蓝图)提出的超越摩尔定律的观点，系统级封装将成为下一代集成电路发展的一个重要方向。覆铜板作为系统级封装的主要载体，也被要求具有更优良的越轻、薄、短和高集成度。
一般而言，两面都有线路布局的双面覆铜板能够实现高集成度。因为其两面皆有电路导线，所以在两面电路之间必须有适当的电连接，这种电路间的“桥梁”叫做导通孔。导通孔贯穿覆铜板设置，导通孔的孔壁上设有金属涂层，如此，与覆铜板两面的电路导线相连接。现有的导通孔大多通过激光成孔方法两面对打，即：分别从覆铜板的两面成孔，两面对打工艺对位精度误差，且步骤多、成本高、生产效率低。
上述内容仅用于辅助理解本申请的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。
发明内容
本发明的主要目的是提出一种激光成孔方法，旨在简化覆铜板的成孔工艺，并满足薄板小孔径的工艺要求。
为实现上述目的，本发明提出的激光成孔方法，用于在覆铜板上形成导通孔；所述激光成孔方法包括：提供一覆铜板，所述覆铜板包括绝缘基层和设于所述绝缘基层的第一表面上的第一铜层；在所述第一铜层上覆设第一吸热涂层，所述第一吸热涂层的形状被配置为与所述导通孔的形状相适配；采用激光照射所述第一吸热涂层，以于所述覆铜板上形成贯穿所述覆铜板的所述导通孔。
优选地，所述覆铜板还包括设于所述绝缘基层的第二表面上的第二铜层；所述第一表面与所述第二表面相对，在所述采用激光照射所述第一吸热涂层，以于所述覆铜板上形成贯穿所述覆铜板的所述导通孔之前，还包括：在所述第二铜层的外表面上设置第二吸热涂层。
优选地，所述第二吸热涂层覆盖所述第二表面设置。
优选地，所述第二吸热涂层采用浸泡或喷涂的方式形成在所述第二表面上。
优选地，所述第一吸热涂层和所述第二吸热涂层的均为深色材料。
优选地，所述第一吸热涂层的最大直径为20μm-55μm。
本发明还提出一种覆铜板，所述覆铜板采用所述激光成孔方法制成，所述激光成孔方法包括下列步骤：
提供一覆铜板，所述覆铜板的一表面上设有第一铜层；在所述第一铜层上覆设第一吸热涂层，所述第一吸热涂层的形状被配置为与所述导通孔的形状相适配；激光照射所述第一吸热涂层，以于所述覆铜板上形成贯穿所述覆铜板的所述导通孔。
优选地，所述导通孔为锥面孔。
优选地，所述覆铜板包括绝缘基层和分别覆设于所述绝缘基层相对两表面的第一铜层和第二铜层；所述导通孔在所述第二铜层上的孔径与所述导通孔在所述第一铜层上的孔径的比值为0.7至0.9。
优选地，所述导通孔在所述第一铜层上的孔径的范围为50μm至200μm。
优选地，所述导通孔在所述第二铜层上的孔径的范围为40μm至160μm。
本发明还提出一种电路板，所述电路板包括所述覆铜板，所述覆铜板采用所述激光成孔方法制成，所述激光成孔方法包括下列步骤：
提供一覆铜板，所述覆铜板的一表面上设有第一铜层；在所述第一铜层上覆设第一吸热涂层，所述第一吸热涂层的形状被配置为与所述导通孔的形状相适配；激光照射所述第一吸热涂层，以于所述覆铜板上形成贯穿所述覆铜板的所述导通孔。
优选地，所述电路板为封装基板，所述封装基板还包括芯片；所述芯片设置在所述覆铜板上，且所述覆铜板通过所述导通孔为所述芯片提供用于与外部电路连接的接口。
本发明提出一种激光成孔方法，该覆铜板的激光成孔方法用于在覆铜板上形成导通孔，该覆铜板的激光成孔方法包括下列步骤：步骤1：提供一覆铜板；所述覆铜板包括绝缘基层和设于所述绝缘基层的第一表面上的第一铜层；步骤2：在所述第一铜层上覆设第一吸热涂层，所述第一吸热涂层的形状被配置为与所述导通孔的形状相适配；步骤3：采用激光照射所述第一吸热涂层，以于所述覆铜板上形成贯穿所述覆铜板的所述导通孔。由于第一吸热涂层为树脂涂层，树脂对激光的吸收率高于铜对激光的吸收率，因此，当激光从覆铜板的正面照射第一吸热涂层时，第一吸热涂层的高吸热能力能够使得激光贯穿第一吸热涂层所在位置的覆铜板，因此能够将需要正反两次激光成孔优化为正面一次激光成孔，从而能够简化覆铜板的成孔工艺，提高覆铜板的生产效率。
此外，由于两次激光成孔改进为一次激光成孔，因此能够避免两次成孔位置不对应的问题，从而能够提高导通孔的精度；进一步地，由于改进后不需要翻转覆铜板，因此还能够避免出现覆铜板因翻转而产生的刮伤、掉板、板损等问题；最后，由于第一吸热涂层的高吸热能力能够实现热量聚集的作用，因此能够使得导通孔的真圆度保证在95％以上，进而使得激光开孔能够满足在很薄的覆铜板(例如：绝缘基层的厚度为34μm，第一铜层的厚度为2μm)上开设小孔径(例如：孔径为50μm)的导通孔的要求。
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的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明覆铜板的激光成孔方法的提供覆铜板的步骤示意图；
图2为本发明覆铜板的激光成孔方法的进行第一覆设制程的步骤示意图；
图3为本发明覆铜板的激光成孔方法的进行第二覆设制程的步骤示意图；
图4为本发明覆铜板的激光成孔方法的进行激光成孔制程的步骤示意图；
图5为本发明覆铜板的激光成孔方法的进行去涂层制程的步骤示意图。
附图标号说明：
| 标号 | 名称 | 标号 | 名称 |
| 100 | 覆铜板 | 110 | 绝缘基层 |
| 200 | 第一吸热涂层 | 120 | 第一铜层 |
| 300 | 第二吸热涂层 | 130 | 第二铜层 |
| 400 | 导通孔 |
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
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的一部分实施例，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作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。
需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
本发明提出一种覆铜板的激光成孔方法，该激光成孔方法能够简化覆铜板的成孔工艺，并能够满足在薄板上开设小孔径导通孔的工艺要求。
在本发明一实施例中，如图1、图2和图4所示，所述激光成孔方法用于在覆铜板上形成导通孔400，该覆铜板的激光成孔方法包括下列步骤：
步骤1：提供一覆铜板100；所述覆铜板100包括绝缘基层110和设于所述绝缘基层的第一表面上的第一铜层120；步骤2：在所述第一铜层120上覆设第一吸热涂层200，所述第一吸热涂层200的形状被配置为与所述导通孔400的形状相适配；步骤3：采用激光照射所述第一吸热涂层200，以于所述覆铜板100上形成贯穿所述覆铜板100的所述导通孔400。
具体地，所述第一吸热涂层200为树脂涂层，由于树脂对激光的吸收率高于铜对激光的吸收率，因此，当激光从覆铜板100的正面照射第一吸热涂层200时，第一吸热涂层200的高吸热能力能够使得激光贯穿第一吸热涂层200所在位置的第一铜层120和绝缘基层110，因此能够将需要正反两次激光成孔优化为正面一次激光成孔，从而能够简化覆铜板100的成孔工艺，提高覆铜板100的生产效率。
在此需要强调的是，现有技术中，激光成孔时无法击穿第一铜层120，本申请提出的激光成孔方法通过在第一铜层120表面涂覆第一吸热涂层200，提高了第一铜层120的吸热能力，因此可以击穿第一铜层120。
此外，由于两次激光成孔改进为一次激光成孔，因此能够避免两次成孔位置不对应的问题，从而能够提高导通孔400的精度；进一步地，由于改进后不需要翻转覆铜板100，因此还能够避免出现覆铜板100因翻转而产生的刮伤、掉板、板损等问题；最后，由于第一吸热涂层200的高吸热能力能够实现热量聚集的作用，因此能够使得导通孔400的真圆度保证在95％以上，进而使得激光开孔能够满足在很薄的覆铜板100(例如：绝缘基层110的厚度为34μm，第一铜层120的厚度为2μm)上开设小孔径(例如：孔径为50μm)的导通孔400的要求。
进一步地，如图3所示，为了能够约束孔径，保证导通孔400的真圆度，本申请一实施例中，所述覆铜板100的激光成孔方法在所述步骤3：采用激光照射所述第一吸热涂层，以于所述覆铜板上形成贯穿所述覆铜板的所述导通孔之前还包括：步骤4：在第二铜层130的外表面上设置第二吸热涂层300。
具体地，所述覆铜板100还包括设于所述绝缘基层的第二表面上的第二铜层130；所述第一表面与所述第二表面呈相对设置，所述第一表面为所述覆铜板100的正面，所述第二表面为覆铜板100的背面，所述覆铜板100的第二表面上设有第二铜层120，所述第二铜层130的外表面上设有第二吸热涂层300，由于第二铜层130的外表面上覆设有第二吸热涂层300，因此激光从覆铜板100的第一表面向覆铜板100的第二表面开孔的过程中，覆铜板100背面的第二吸热涂层300的高吸热能力能够很好的约束孔径，因此能够保证导通孔400的真圆度保证在95％以上。
在此需要说明的是，所述第二铜层130具有相对设置的两表面，一表面与绝缘基层110贴合，另一表面背离所述绝缘基层110设置，第二铜层130背离所述绝缘基层110的表面为所述外表面，所述第二铜层130的外表面上设有所述第二吸热涂层300。
作为一种优选方式，所述第二吸热涂层300覆盖所述第二铜层130外表面设置，换句话说，第二铜层130外表面上涂满第二吸热涂层300，如此第二吸热涂层300的面积更大，因此能够保证第二吸热涂层300具有高的吸热能力。
然本申请的设计不限于此，在其他实施例中，所述第二吸热涂层300也可以呈与所述第一吸热涂层200对应的圆形设置。在此需要说明的是，本实施例中，所述覆铜板为双面覆铜板，然本申请的设计不限于此，在其他实施例中，所述覆铜板还可以为单面覆铜板。
进一步地，考虑到第二铜层130外表面涂满所述第二吸热涂层300，为了提高在第二铜层130的外表面上涂覆第二吸热涂层300的效率，本实施例中，所述第二吸热涂层300采用浸泡的方式形成在所述第二铜层130的外表面上。
具体地，第二吸热涂层300的原料呈液体状态，第二铜层130的外表面以平入的方式浸入液态的第二吸热涂层300中，即可在第二铜层130的外表面上形成所述第二吸热涂层300，由于浸泡的方式可一次性地形成第二吸热涂层300，因此效率较高。在其他实施例中，还可以通过喷涂的方式在第二铜层130的外表面上涂覆所述第二吸热涂层300。
在此需要说明的是，考虑到第一吸热涂层200的面积较小，因此第一吸热涂层200采用喷涂的方式形成在所述第一铜层120上。优选地，所述第一吸热涂层200和所述第二吸热涂层300的厚度为5μm。
进一步地，现对所述第一吸热涂层200和所述第二吸热涂层300的成分进行说明，所述第一吸热涂层200和所述第二吸热涂层300的主要成分包括深色树脂。深色树脂可由乙烯裂解副产物C9芳烃馏分经过精馏分离提取220℃之前馏分，残余的重馏分与溶剂油按一定比例混配在一定温度和压力的条件下通过自由基聚合反应得到。由于深色树脂的颜色越深，激光吸收率越高，因此作为一种优选方式，所述深色树脂为黑色树脂。
进一步地，请仍参照图2和图4所示，现对所述第一吸热涂层200的形状进行说明，由于导通孔400的横截面大多呈圆形设置，因此本实施例中，所述第一吸热涂层200呈圆形设置，且所述第一吸热涂层200的直径为20μm-55μm。
然本申请的设计不限于此，在其他实施例中，所述第一吸热涂层200还可以呈椭圆形等形状设置，当所述第一吸热涂层200呈椭圆形设置时，所述第一吸热涂层200的最大直径(即：椭圆的长轴)为20μm-55μm。
进一步地，请参照图4和图5，考虑到开孔后需要对覆铜板进行电镀，为了改善覆铜板的电镀效果，本实施例中，所述覆铜板的激光成孔方法在所述步骤3：进行激光成孔制程的步骤之后还包括：步骤5：进行去涂层制程，以改善所述覆铜板的电镀效果。具体地，本实施例中，所述去涂层制程的具体方法是通过无纺布轻轻擦除第一吸热涂层200和第二吸热涂层300，由于无纺布擦除涂层的过程对覆铜板100的压力小，因此不会造成覆铜板100的涨缩和变形；又因为去涂层制程能够避免覆铜板100表面残留第一吸热涂层200和第二吸热涂层300，因此能够保证覆铜板100表面无异物，因此能够使得后续电镀工艺的效果更好。
进一步地，所述覆铜板的激光成孔方法在所述步骤2：进行第一覆设制程的步骤之前还包括：步骤6：进行前处理，以改变所述覆铜板100的铜面结构。具体地，本实施例中，所述前处理为化学前处理，即利用化学药液如SPS(Sodium Persulfate，过硫酸钠与铜面作用，去除铜表面氧化物、杂质并可咬蚀微量金属铜，使铜面结构发生变化以增加铜面均匀性、粗糙度并增加铜面活性，以利于下一制程作业。
然本申请的设计不限于此，在其他实施例中，所述前处理还可以采用喷砂研磨法或机械研磨法来改变铜面结构。
本发明还提出一种覆铜板100，该覆铜板100采用所述激光成孔方法制成。由于本发明提出的覆铜板100采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
进一步地，本实施例中，所述覆铜板100采用双面覆铜板100，具体地，所述覆铜板100包括绝缘基层110和分别覆设于绝缘基层110两表面的铜层。作为一种优选方式，本实施例中，所述绝缘基层110的厚度为30μm至100μm；所述铜层的厚度的范围为1.5μm至3μm，如此，覆铜板100的厚度更薄，集成度和轻薄化大幅提升。具体地，本实施例中，两所述铜层包括第一铜层120和第二铜层130，所述第一铜层120和所述第二铜层130的厚度相同。
进一步地，所述导通孔400的孔径自所述第一表面向所述第二表面呈减小设置。具体地，本实施例中，所述导通孔400为锥面孔，锥面孔，顾名思义是一种侧壁为锥面的圆孔，具体来说是一种由直角梯形绕其直角边旋转一周形成回转空间，空间上与圆台互补，圆台为实体，而锥面孔为空间。作为一种优选方式，所述导通孔400在所述第二铜层130上的孔径与所述导通孔400在所述第一铜层120上的孔径的比值的范围为0.7至0.9。
本实施例中，所述导通孔400在所述第二铜层130上的孔径与所述导通孔400在所述第一铜层120上的孔径的比值为0.8。具体地，所述导通孔400在所述第一铜层120上的孔径的范围为50μm至200μm；所述导通孔400在所述第二铜层130上的孔径的范围为40μm至160μm。
本发明还提出一种电路板(图未示)，该电路板包括所述覆铜板100。由于本发明提出的电路板采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
进一步地，本实施例中，所述电路板为封装基板，封装基板是指用于芯片保护及提供芯片与外部电路连通接口所用的电路板，具体地，所述封装基板还包括芯片；所述芯片设置在所述覆铜板100上，且所述覆铜板100通过所述导通孔400为所述芯片提供用于与外部电路连接的接口。
在此需要明的是，覆铜板100既可用于封装基板，又可用于其他类型的电路板，例如PCB电路板。封装基板的厚度更薄，适合用于手机等电子产品，PCB电路板的较厚，可用于笔记本电脑、座机电话等产品，封装基板和PCB电路板统称为电路板。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (13)
1.一种激光成孔方法，用于在覆铜板上形成导通孔；其特征在于，所述激光成孔方法包括：
提供一覆铜板，所述覆铜板包括绝缘基层和设于所述绝缘基层的第一表面上的第一铜层；
在所述第一铜层上覆设第一吸热涂层，所述第一吸热涂层的形状被配置为与所述导通孔的形状相适配；
采用激光照射所述第一吸热涂层，以于所述覆铜板上形成贯穿所述覆铜板的所述导通孔。
2.如权利要求1所述的激光成孔方法，其特征在于，所述覆铜板还包括设于所述绝缘基层的第二表面上的第二铜层；所述第一表面与所述第二表面相对，在所述采用激光照射所述第一吸热涂层，以于所述覆铜板上形成贯穿所述覆铜板的所述导通孔之前，还包括：
在所述第二铜层的外表面上设置第二吸热涂层。
3.如权利要求2所述的激光成孔方法，其特征在于，所述第二吸热涂层覆盖所述第二表面设置。
4.如权利要求2所述的激光成孔方法，其特征在于，所述第二吸热涂层采用浸泡或喷涂的方式形成在所述第二表面上。
5.如权利要求2所述的激光成孔方法，其特征在于，所述第一吸热涂层和所述第二吸热涂层的均为深色材料。
6.如权利要求1所述的激光成孔方法，其特征在于，所述第一吸热涂层的最大直径为20μm-55μm。
7.一种覆铜板，其特征在于，所述覆铜板采用如权利要求1至6任意一项所述的激光成孔方法制成。
8.如权利要求7所述的覆铜板，其特征在于，所述导通孔为锥面孔。
9.如权利要求7所述的覆铜板，其特征在于，所述覆铜板包括绝缘基层和分别覆设于所述绝缘基层相对两表面的第一铜层和第二铜层；所述导通孔在所述第二铜层上的孔径与所述导通孔在所述第一铜层上的孔径的比值范围为0.7至0.9。
10.如权利要求9所述的覆铜板，其特征在于，所述导通孔在所述第一铜层上的孔径的范围为50μm至200μm。
11.如权利要求9所述的覆铜板，其特征在于，所述导通孔在所述第二铜层上的孔径的范围为40μm至160μm。
12.一种电路板，其特征在于，所述电路板包括如权利要求7至11任意一项所述的覆铜板。
13.如权利要求12所述的电路板，其特征在于，所述电路板为封装基板，所述封装基板还包括芯片，所述芯片设置在所述覆铜板上，且所述覆铜板通过所述导通孔为所述芯片提供用于与外部电路连接的接口。
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