CN110167289A - 一种多层电路板的制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种多层电路板的制作方法，包括开料、内层芯板制作、叠板、层压、外层线路图形等步骤，其中内层芯板制作时，将内层PAD设置为圆环形，这样大大提高了钻孔效率，并减少了钻孔时产生的热量；进一步的，内层PAD1的内直径小于钻刀直径，以保证导通性，内层PAD2的内直径大于钻刀直径，以进一步提高电路板使用时的散热性能。

Description

一种多层电路板的制作方法

技术领域

本发明涉及一种多层电路板的制作方法，尤其涉及一种多层电路板的制作方法。

背景技术

多层电路板，又称多层线路板、多层印刷电路板、多层印制板，简称多层PCB，其以绝缘板为基材，切成一定尺寸，其上附有多个导电图形，还设置有孔(如元件孔、紧固孔、金属化孔等)，并实现电子元器件之间的相互连接。多层板通常通过导通孔进行层与层之间的电性互通，多层板中也设计有很多焊盘，有的焊盘与导通孔协作用以电性互通，有的用于贴件插件，有的仅仅用于散热。

目前PCB行业多层板内层设计均为圆形PAD，如图1或图4所示，经过压合后再钻孔，一般钻孔的叠板数根据板厚及铜厚不同而不同。多层电路板的内层板铜厚为1OZ以上(含1OZ、2OZ、4OZ、6OZ等以上铜厚)，线路板的设计层次较高时(如4层板、6层板、8层板、10层板等以上层次)，在钻孔制作中效率非常低，层数较高内层板铜厚较厚时，叠板数有的甚至降低到1PNL1叠，且下刀速度及进刀速度都将降低，而且断刀比例也非常高，造成钻孔的成本非常高，且效率低；此外，线路板的设计层次较高时(如4层板、6层板、8层板、10层板等以上层次)，每PNL板孔数量在8万以上，而且因为钻孔过程产生大量热量影响孔位精度，甚至造成孔壁粗糙或灯芯。

发明内容

为减少钻咀尖端与铜的切削，本申请将创造性地提出了一种多层电路板的制作方法，所述多层电路板具备：绝缘性基材、设置在该绝缘性基材的贯通该绝缘性基材的贯通孔、及配设在所述绝缘性基材上并与所述贯通孔同心设置的内层PAD，所述内层PAD为圆形PAD；所述多层电路板的制作方法包括以下步骤：

S1、开料：准备多层半固化片、至少两层铜箔、若干张双面覆铜芯板及干膜，所述铜箔厚度与所述双面覆铜芯板上单层铜箔的厚度相等；

S2、内层芯板制作：将至少一双面覆铜芯板双面分别贴干膜、曝光、显影及蚀刻，得到内层芯板，其中所述内层PAD位置的PAD图形设计为环形，且其内环直径为D；

S3、叠板、层压：从上至下按照铜箔、半固化片、内层芯板、半固化片、内层芯板……半固化片、铜箔的顺序叠板，其中从上至下各层依次记为L1，L2，L3……Ln，然后层压；

S4、外层线路图形：对层压后的多层板双面分别贴干膜、曝光、显影及蚀刻，完成外层线路图形，其中外层线路图形包括外层PAD1和外层PAD2，所述外层PAD1与贯通孔同心设置，所述外层PAD2不与贯通孔同心设置；

S5、钻孔：选择具有直径为d的钻刀对步骤S4得到的多层板进行钻孔，以形成所述贯通孔；

S6、镀贯通孔：在贯通孔内镀铜形成导通孔；

通过如上步骤形成所述多层电路板，其中半固化片和双面覆铜芯板的内层绝缘芯层形成为所述绝缘性基材层。

本发明一个较佳实施例中，所述内层PAD分为内层PAD1和内层PAD2，其中内层PAD1位于Li层，1<i<n,其他层的内层PAD为PAD2，PAD1的内环直径为D1，PAD2的内环直径为D2，且D1<d,D2>d。

本发明一个较佳实施例中，当所述铜箔厚为1OZ时，D2-d＝0.05mm；当所述铜箔厚为2OZ时，D2-d＝0.1mm；当所述铜箔厚为4OZ时，D2-d＝0.2mm；当所述铜箔厚为6OZ时，D2-d＝0.3mm；当所述铜箔厚为8OZ时，D2-d＝0.4mm。

本发明一个较佳实施例中，当所述铜箔厚为1OZ时，d-D1＝0.05mm；当所述铜箔厚为2OZ时，d-D1＝0.1mm；当所述铜箔厚为4OZ时，d-D1＝0.2mm；当所述铜箔厚为6OZ时，d-D1＝0.3mm；当所述铜箔厚为8OZ时，d-D1＝0.4mm。

本发明一个较佳实施例中，每个贯通孔对应的内层PAD1为一个或多个。

本发明一个较佳实施例中，所述外层PAD1和/或所述外层PAD2设置为圆环形。

本发明一个较佳实施例中，所述蚀刻后还包括清洗的步骤。

本发明一个较佳实施例中，步骤S5后还包括外层AOI、丝印阻焊及成型的步骤。

本发明解决了背景技术中存在的缺陷，本发明具备以下有益效果：

(1)通过将内层PAD设置为圆环形，使得钻孔时钻嘴钻头触到该层时，仅仅是内层的绝缘层与钻嘴钻头接触，由于绝缘层硬度低于铜层，因而大大降低了钻孔对钻嘴钻头的损坏，进而减少了断刀的问题；且基于5G通讯类产品，即高密互联板，可以大幅提升钻孔精度，在BGA位置密集孔位置可提高孔壁粗糙度，减少灯芯问题，提高产品的可靠性。

(2)对于多层板，例如一种普通厚铜6层板，其钻嘴钻头铜厚叠加为14OZ左右(内层2OZ*4+外层2OZ*2+整板电镀1OZ*2),按现有技术设计钻孔叠板数只能1PNL1叠，但通过内层焊盘创新设计为圆环形后，一种普通厚铜6层板的钻嘴钻头铜厚叠加为6OZ左右(外层2OZ*2+整板电镀1OZ*2)，并结合实际的板厚，按此设计钻孔叠板数可以达到2PNL1叠，如果客户的内层板厚更薄一些，甚至可达到3PNL1叠，钻孔生产效率预计可成倍增长；特别地，基于电动汽车充电产品(厚铜板)可以提高综合约50％的钻孔生产效率(即提高叠板数量、提高下刀速度及进刀速度等)。

(3)本发明由于内层PAD的环形设计，钻嘴钻头钻孔过程产热散热问题将得到缓解，进一步地，将内层PAD设计为起导通作用的内层PAD1和仅用于散热的内层PAD2，由于内层PAD1位置产热相对较高，因而与其同心设置的内层PAD2起到了良好的导热性能，能够快速地将其产热疏导出去，因而进一步提高了使用时电路板的散热性能。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明；

图1是现有技术的圆形PAD结构示意图；

图2是本发明所述的多层电路板钻孔前的纵向剖视图；

图3是本发明所述的多层电路板钻孔后的纵向剖视图；

图4是本发明所述的多层电路板内层PAD的俯视图；

图5是现有技术的多层电路板内层PAD的俯视图。

附图标记：1-内层PAD1；2-内层PAD2；3-D1；4-D2；5-贯通孔。

具体实施方式

现在结合附图和实施例对本发明作进一步详细的说明，这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图2-3所示，多层线路板包括L1-L6共6层，其中i＝3，即第3层设置的是内层PAD1，用于实现导通的作用，L2-5层中除了L3层外的PAD均为内层PAD2，其不用于导通，仅用于散热。

6层电路板的制作方法包括如下步骤：

S1、开料：准备多层半固化片、2层铜箔、两张双面覆铜芯板及干膜，铜箔厚度与双面覆铜芯板上单层铜箔的厚度相等；

S2、内层芯板制作：将双面覆铜芯板双面分别贴干膜、曝光、显影及蚀刻，清洗，得到内层芯板，其中所述内层PAD位置的PAD图形设计为圆环形，如图5所示，且其内环直径为D；其中所述内层PAD分为内层PAD1和内层PAD2，其中内层PAD1位于L3层，其他层的内层PAD为PAD2，PAD1的内环直径为D1，PAD2的内环直径为D2，且D1<d,D2>d。

虽然图2-3所示的内层PAD1为一个，但是根据层间互连的需要，内层PAD1也可以为多个。

S3、叠板、层压：从上至下按照铜箔、半固化片、内层芯板、半固化片、内层芯板……半固化片、铜箔的顺序叠板，其中从上至下各层依次记为L1，L2，L3……L6，然后层压。

S4、外层线路图形：对层压后的多层板双面分别贴干膜、曝光、显影及蚀刻，完成外层线路图形，其中外层线路图形包括外层PAD1和外层PAD2，所述外层PAD1与贯通孔同心设置(如图2所示)，所述外层PAD2不与贯通孔同心设置(附图未示出)，用于表层焊接元件。

S5、钻孔：如附图3所示，选择具有直径为d的钻刀对步骤S4得到的多层板进行钻孔，以形成所述贯通孔5；步骤S5后还包括外层AOI、丝印阻焊及成型的步骤。

较佳地，当所述铜箔厚为1OZ时，D2-d＝0.05mm；当所述铜箔厚为2OZ时，D2-d＝0.1mm；当所述铜箔厚为4OZ时，D2-d＝0.2mm；当所述铜箔厚为6OZ时，D2-d＝0.3mm；当所述铜箔厚为8OZ时，D2-d＝0.4mm。

较佳地，当所述铜箔厚为1OZ时，d-D1＝0.05mm；当所述铜箔厚为2OZ时，d-D1＝0.1mm；当所述铜箔厚为4OZ时，d-D1＝0.2mm；当所述铜箔厚为6OZ时，d-D1＝0.3mm；当所述铜箔厚为8OZ时，d-D1＝0.4mm。

S6、镀贯通孔5：在贯通孔5内镀铜形成导通孔(附图中未示出)。

通过如上步骤形成所述多层电路板，其中半固化片和双面覆铜芯板的内层绝缘芯层形成为所述绝缘性基材层。

通过这种设计可以大幅减少钻孔诸多问题，比如散热问题、因叠板数少而效率非常低问题、孔位精度问题、断刀问题等。

以上依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定技术性范围。

Claims (8)

1.一种多层电路板的制作方法，其特征在于，所述多层电路板具备：绝缘性基材、设置在该绝缘性基材的贯通该绝缘性基材的贯通孔、及配设在所述绝缘性基材上并与所述贯通孔同心设置的内层PAD，所述内层PAD为圆形PAD；包括以下步骤：

S1、开料：准备多层半固化片、至少两层铜箔、若干层双面覆铜芯板及干膜，所述铜箔厚度与所述双面覆铜芯板上单层铜箔的厚度相等；

S2、内层芯板制作：将至少一双面覆铜芯板双面分别贴干膜、曝光、显影及蚀刻，得到内层芯板，其中所述内层PAD位置的PAD图形设计为环形，且其内环直径为D；

S3、叠板、层压：从上至下按照铜箔、半固化片、内层芯板、半固化片、内层芯板……半固化片、铜箔的顺序叠板，其中从上至下各层依次记为L1，L2，L3……Ln，然后层压；

S4、外层线路图形：对层压后的多层板双面分别贴干膜、曝光、显影及蚀刻，完成外层线路图形，其中外层线路图形包括外层PAD1和外层PAD2，所述外层PAD1与贯通孔同心设置，所述外层PAD2不与贯通孔同心设置；

S5、钻孔：选择具有直径为d的钻刀对步骤S4得到的多层板进行钻孔，以形成所述贯通孔；

S6、镀贯通孔：在贯通孔内镀铜形成导通孔；

通过如上步骤形成所述多层电路板，其中半固化片和双面覆铜芯板的内层绝缘芯层形成为所述绝缘性基材层。

2.根据权利要求1所述的一种多层电路板的制作方法，其特征在于：所述内层PAD分为内层PAD1和内层PAD2，其中内层PAD1位于Li层，1<i<n,其他层的内层PAD为PAD2，PAD1的内环直径为D1，PAD2的内环直径为D2，且D1<d,D2>d。

3.根据权利要求1所述的一种多层电路板的制作方法，当所述铜箔厚为1OZ时，D2-d＝0.05mm；当所述铜箔厚为2OZ时，D2-d＝0.1mm；当所述铜箔厚为4OZ时，D2-d＝0.2mm；当所述铜箔厚为6OZ时，D2-d＝0.3mm；当所述铜箔厚为8OZ时，D2-d＝0.4mm。

4.根据权利要求2所述的一种多层电路板的制作方法，当所述铜箔厚为1OZ时，d-D1＝0.05mm；当所述铜箔厚为2OZ时，d-D1＝0.1mm；当所述铜箔厚为4OZ时，d-D1＝0.2mm；当所述铜箔厚为6OZ时，d-D1＝0.3mm；当所述铜箔厚为8OZ时，d-D1＝0.4mm。

5.根据权利要求2所述的一种多层电路板的制作方法，每个贯通孔对应的内层PAD1为一个或多个。

6.根据权利要求1所述的一种多层电路板的制作方法，其特征在于：所述外层PAD1和/或所述外层PAD2设置为圆环形。

7.根据权利要求1所述的一种多层电路板的制作方法，其特征在于：所述蚀刻后还包括清洗的步骤。

8.根据权利要求1所述的一种多层电路板的制作方法，其特征在于：步骤S5后还包括外层AOI、丝印阻焊及成型的步骤。