CN110167272A - 一种过腐蚀控深方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种过腐蚀控深方法，该方法通过在孔金属化后的通孔的单面或者双面做一个保护孔边缘铜层的环形锡层，然后按照蚀刻速率控制蚀刻深度，对已电镀锡的待过腐蚀控深孔做过腐蚀，直至孔内一端或两端的铜被腐蚀到所需要的深度。与现有技术相比，本发明能做到针对性控深，控深精度高，而且由于不受压合均匀性和板翘的干扰，因此批量生产一致性好，良率高，更容易检测和控制。

Description

一种过腐蚀控深方法
技术领域
本发明属于PCB制作技术领域，具体涉及的是一种过腐蚀控深方法。
背景技术
随着电子技术的不断进步，电子信息产品不断向高频化、高速化方向发展，
传统的基板材料将被高速化、高可靠性基板材料代替。而电子部件向着高集成度、高速高频化方向发展使得作为支撑体的 PCB 必须跟进，在高频高速信号传输中，为了满足高速传输及阻抗匹配等问题，需制作金属化盲孔以实现PCB不同层次之间的相互导通，但是由于此类PCB为高多层板，存在板厚较厚的问题，因此无法通过激光盲孔加上电镀填孔的方法制作金属化盲孔。
然而随着数控钻机技术的快速进步，通过控制深度的背钻孔工艺可以解决板厚较厚的情况下制作金属化盲孔的问题。背钻孔是指用钻机将金属化通孔内一端的孔壁铜层除去，使通孔内的孔壁一端无铜而另一端有铜，通过背钻孔制作金属化盲孔能够消除PCB的过孔处产生“Stub”分叉，造成信号传输的反射、串扰、散射、延迟、信号“失真”等问题导致的传输信号完整性变差问题，从而保证PCB 串行数据传输的稳定性，起到高速信号传输的作用。但是有的高频高速类印制电路板在叠层设计时，受布线和叠构的影响，其介质层厚度比较薄，有的只有0.075-0.1mm，这样的厚度对于背钻精度而言，已经超出其制程能力。背钻的精度最佳可以做到±0.05mm，但是受压合均匀性和板翘的影响，其批量制作的背钻精度还会因此而大打折扣，批量背钻的精度只能做到±0.1mm，不能满足超薄介质的背钻要求。
发明内容
为此，本发明的目的在于提供一种过腐蚀控深方法，以解决传统背钻孔工艺制作金属化盲孔存在介质层厚度较薄时，背钻要求精度不高的问题。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
一种过腐蚀控深方法，包括步骤：
图形转移；图形电镀锡；过腐蚀处理；退锡。
优选地，所述图形转移之前还包括步骤：
开料，根据要求制作所需尺寸大小的高频基板，并根据资料在高频基板上对应位置钻通孔；其中所钻通孔为待过腐蚀控深孔；
孔金属化，对钻孔后的高频基板进行孔金属化处理，在所钻通孔内形成铜层。
优选地，所述孔金属化之后还包括：
贴干膜，在孔金属化后的高频线路基板上贴干膜。
优选地，所述图形转移包括：
曝光显影，将底片对应贴覆于干膜上，通过LDI机进行曝光，控制线路精度为±0.02mm，之后用浓度为10g/l±2g/l的碳酸钾溶液显影药水进行显影，控制显影后侧蚀量不超过0.025mm，以使线路图形对应转移到干膜上；
其中，曝光显影后在干膜上与所有待过腐蚀控深孔位置对应的上方和/或下方都形成有一环形开窗，所述环形开窗内外孔径之间的距离为0.2mm，且该环形开窗的内孔径比待过腐蚀控深孔的孔径小0.05mm，以将待过腐蚀控深孔的边缘覆盖。
优选地，所述图形电镀锡包括：
对显影侧蚀后的高频板板面依次进行除油、二级水洗、微蚀、二级水洗和酸洗；
对酸洗后高频板进行电镀锡处理，在待过腐蚀控深孔上方和/或下方形成的环形开窗位置形成厚度为5-8um的环形锡层，以将待过腐蚀控深孔的边缘覆盖0.05mm，以使待过腐蚀控深孔的边缘不被腐蚀；
二级水洗、下板、退镀、二级水洗、上板。
优选地，所述图形电镀锡与过腐蚀处理之间还包括：退膜；以浓度为2-4%的NaOH溶液配制退膜药水，对已电镀锡的板件做退膜处理。
优选地，所述过腐蚀处理包括：采用碱性蚀刻液，按照蚀刻速率计算蚀刻深度，完成过腐蚀；其中单面过腐蚀以被蚀刻面朝下为准计算蚀刻深度，双面过腐蚀按照两面的不同蚀深调整压力和速度。
优选地，所述退锡包括：采用退锡药水对已蚀刻的板件做退锡处理。
本发明提供的过腐蚀控深方法，通过在孔金属化后的通孔的单面或者双面做一个保护孔边缘铜层的环形锡层，然后按照蚀刻速率控制蚀刻深度，对已电镀锡的待过腐蚀控深孔做过腐蚀，直至孔内一端或两端的铜被腐蚀到所需要的深度。与现有技术相比，本发明能做到针对性控深，控深精度高，而且由于不受压合均匀性和板翘的干扰，因此批量生产一致性好，良率高，更容易检测和控制。
附图说明
图1为本发明过腐蚀控深的方法制作流程示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
针对目前制作金属化盲孔介质层厚度较薄时，背钻要求精度不高的问题。本发明提供了一种过腐蚀控深方法，其通过控制蚀刻速率达到精确控制蚀刻深度的方式，替代背钻工艺，从而满足超薄介质的金属化盲孔的精度要求以及解决了背钻工艺批量制作受压合均匀性和板翘影响而导致精度不高、一致性差的问题。
请参阅图1所示，本实施例提供的采用过腐蚀控深的方法，主要包括：
外层前处理；压干膜；特殊图形转移；电镀前处理；图形电路锡；退膜；
过腐蚀；退锡。
其中，外层前处理，包括：
开料，制作所需尺寸大小的高频基板，并根据要求在高频基板上对应位置钻通孔；其中所钻孔为待过腐蚀控深孔；
孔金属化：对钻孔后的高频基板进行孔金属化处理，在所钻孔内形成铜层；
贴干膜（压干膜）：在高频线路基板上贴干膜；
另外，还需要根据客户要求对应制作特定的菲林底片，该菲林底片上对应包含有图形资料。
其中，特殊图形转移，包括：
曝光显影，将底片对应贴覆于干膜上，通过LDI机进行曝光，控制线路精度为±0.02mm，之后用浓度为10g/l±2g/l的碳酸钾溶液显影药水进行显影，控制显影后侧蚀量不超过0.025mm，以使线路图形对应转移到干膜上做正片的图形转移；本实施例中的干膜为酸性干膜光阻。
曝光显影后在干膜上与所有待过腐蚀控深孔位置对应的上方和/或下方都形成有一环形开窗，所述环形开窗内外孔径之间的距离为0.2mm，且该环形开窗的内孔径比待过腐蚀控深孔的孔径小0.05mm，以将待过腐蚀控深孔的边缘覆盖。
电镀前处理：做图形电镀锡之前，需要完成图形电镀锡的程序设置，包括上板、除油(3-5min)、二级水洗(1-2min)、微蚀(1-1.5min)、二级水洗(1-2min)、酸洗(1.5-2min)，以免产生抗镀锡。
图形电镀锡(1.4Asd*9min)；在待过腐蚀控深孔上方形成的环形开窗位置进行图形电镀锡，形成5-8um锡厚的环形锡层将待过腐蚀控深孔的边缘覆盖，以保护待过腐蚀控深孔的边缘不被腐蚀。
二级水洗(1-2min)、下板、退镀、二级水洗(6-8min)、上板。
退膜；去除酸性干膜光阻；以浓度为2-4%的NaOH溶液配制退膜药水，并对已电镀锡的板件做退膜，保证退膜干净。
过腐蚀；采用铵水+氯化铜配制的碱性蚀刻液，按照蚀刻速率控制蚀刻深度，对已电镀锡的待过腐蚀控深孔做过腐蚀，其中蚀刻深度为0.1mm，蚀刻速率为0.9m/min。
单面过腐蚀以被蚀刻面朝下为准计算蚀刻深度，双面过腐蚀需按照两面的不同蚀深调整压力和速度，其中单面和过腐蚀取决于在干膜上与所有待过腐蚀控深孔位置对应的上方和/或下方形成的环形开窗，如果只在高频板的一面有形成环形开窗，则是需要单面过腐蚀；而如果在高频板的两面有形成环形开窗，则需要双面过腐蚀。
退锡：以硝酸+护铜剂配制成的退锡药水对已蚀刻的板件做退锡。
综上所述，本发明采用过腐蚀控深的方法，控深精度高，过腐蚀的精度一般以0.001mm为单位计算，精度可轻松完成±0.01mm的要求，而背钻的浓度控制一般以0.01mm单位计算，样品控制到±0.05mm已相当不易，批量制作的背钻精度受压合均匀性和板翘的影响，精度只能做到±0.1mm，过腐蚀控深是背钻控深精度的5-10倍。
本发明采用过腐蚀控深的方法，加工精度可以满足目前所有介质层厚度做控深，针对目前多高层高频高速类材料介质厚度在0.075-0.1mm的情况，能做到针对性控深。而背钻对于介质厚度在0.075-0.1mm的产品，由于临界或超出其制程能力±0.05mm，品质带来很多不确定性及潜在品质风险。
本发明采用过腐蚀控深的方法，具有良率高、易控制、检测方便的优点。而且采用本发明过腐蚀控深的方法在进行批量生产时，不受压合受压合均匀性和板翘的干扰，产品一致性好，良率高，更容易检测和控制。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种过腐蚀控深方法，其特征在于，包括步骤：
图形转移；图形电镀锡；过腐蚀处理；退锡。
2.如权利要求1所述的过腐蚀控深方法，其特征在于，所述图形转移之前还包括步骤：
开料，根据要求制作所需尺寸大小的高频基板，并根据资料在高频基板上对应位置钻通孔；其中所钻通孔为待过腐蚀控深孔；
孔金属化，对钻孔后的高频基板进行孔金属化处理，在所钻通孔内形成铜层。
3.如权利要求2所述的过腐蚀控深方法，其特征在于，所述孔金属化之后还包括：
贴干膜，在孔金属化后的高频线路基板上贴干膜。
4.如权利要求3所述的过腐蚀控深方法，其特征在于，所述图形转移包括：
曝光显影，将底片对应贴覆于干膜上，通过LDI机进行曝光，控制线路精度为±0.02mm，之后用浓度为10g/l±2g/l的碳酸钾溶液显影药水进行显影，控制显影后侧蚀量不超过0.025mm，以使线路图形对应转移到干膜上；
其中，曝光显影后在干膜上与所有待过腐蚀控深孔位置对应的上方和/或下方都形成有一环形开窗，所述环形开窗内外孔径之间的距离为0.2mm，且该环形开窗的内孔径比待过腐蚀控深孔的孔径小0.05mm，以将待过腐蚀控深孔的边缘覆盖。
5.如权利要求4所述的过腐蚀控深方法，其特征在于，所述图形电镀锡包括：
对显影侧蚀后的高频板板面依次进行除油、二级水洗、微蚀、二级水洗和酸洗；
对酸洗后高频板进行电镀锡处理，在待过腐蚀控深孔上方和/或下方形成的环形开窗位置形成厚度为5-8um的环形锡层，以将待过腐蚀控深孔的边缘覆盖0.05mm，以使待过腐蚀控深孔的边缘不被腐蚀；
二级水洗、下板、退镀、二级水洗、上板。
6.如权利要求5所述的过腐蚀控深方法，其特征在于，所述图形电镀锡与过腐蚀处理之间还包括：
退膜；以浓度为2-4%的NaOH溶液配制退膜药水，对已电镀锡的板件做退膜处理。
7.如权利要求6所述的过腐蚀控深方法，其特征在于，所述过腐蚀处理包括：
采用碱性蚀刻液，按照蚀刻速率计算蚀刻深度，完成过腐蚀；其中单面过腐蚀以被蚀刻面朝下为准计算蚀刻深度，双面过腐蚀按照两面的不同蚀深调整压力和速度。
8.如权利要求7所述的过腐蚀控深方法，其特征在于，所述退锡包括：
采用退锡药水对已蚀刻的板件做退锡处理。
9.一种过腐蚀控深方法，其特征在于，包括步骤：
步骤1、开料：制作所需尺寸大小的高频基板，并根据要求在高频基板上对应位置钻通孔；其中所钻孔为待过腐蚀控深孔；
步骤2、孔金属化：对钻孔后的高频基板进行孔金属化处理，在所钻孔内形成铜层；
步骤3、贴干膜：在高频线路基板上贴干膜；
步骤4、曝光显影：将线路图形对应转移到干膜上；且干膜在所有待过腐蚀控深孔上方形成一环形开窗，该环形开窗的内孔径小于待过腐蚀控深孔的孔径，以将待过腐蚀控深孔的边缘覆盖；环形开窗内外孔径之间的距离为0.2MM；
步骤5、图形电镀锡：在待过腐蚀控深孔上方形成的环形开窗位置进行图形电镀锡，形成5-8um锡厚的环形锡层将待过腐蚀控深孔的边缘覆盖，以保护待过腐蚀控深孔的边缘不被腐蚀；
步骤6、退膜：以浓度为2-4%的NaOH溶液配制退膜药水，对已电镀锡的板件做退膜处理；
步骤7、过腐蚀：采用铵水+氯化铜配制的碱性蚀刻液，按照蚀刻速率控制蚀刻深度，对已电镀锡的待过腐蚀控深孔做过腐蚀，其中蚀刻深度为0.1mm，蚀刻速率为0.9m/min；
步骤8、退锡：以硝酸+护铜剂配制成的退锡药水对已蚀刻的板件做退锡。
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