CN110278669A - 多层pcb板上导通孔的制作方法 - Google Patents

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宋改丽
李小冬
周俊杰
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Abstract

本发明提供了一种多层PCB板上导通孔的制作方法，涉及PCB板加工的技术领域，旨在解决现有技术中，在镭射钻孔前需要先对压合后的覆铜箔板进行表层开窗处理，由于开窗的整个流程繁琐，因此造成整个的PCB板上导通孔的制作效率低下、耗时较长的问题。其包括如下步骤：S1：开料；S2：主基板制作；S3：主基板表面半蚀刻处理；S4：主基板表面暗化处理；S5：镭射钻孔；S6：镀铜。本发明通过半蚀刻和暗化处理的工艺流程代替传统的开窗方法，在保证镭射钻孔的精度和易操作性的同时，大大提高了导通孔的制作效率。

Description

多层PCB板上导通孔的制作方法
技术领域
本发明涉及PCB板加工的技术领域，尤其是涉及一种多层PCB板上导通孔的制作方法。
背景技术
导通孔（VIA）是一种常见的用于导通或者连接电路板不同层中导电图形之间的铜箔线路的孔，通常包括盲孔、埋孔。因为PCB是由许多的铜箔层堆迭累积而形成的，每一层铜箔之间都会铺上一层绝缘层，这样铜箔层彼此之间不能互通，其讯号的链接就靠导通孔（VIA），所以就有了中文导通孔的称号。导通孔的制作方法通常包括机械钻孔和镭射钻孔，顾名思义，机械钻孔是指用机械钻头在PCB板上钻孔的加工方法，而镭射钻孔是指利用激光束照射的方式在PCB板上加工孔，随着对钻孔精度的要求逐渐增加，镭射钻孔在近年来得到广泛的应用。
例如，公告号为CN102711382B的中国发明公开了一种PCB逐层对位镭射钻孔的方法，其包括以下步骤：在相对的次层电路板上制作标靶；将覆盖在标靶上的铜层去除，或者将覆盖在标靶上的铜层和树脂层同时去除，显露出标靶进行对位；激光直接钻盲孔。该发明通过制作标靶，有效解决了盲孔对内层偏孔的问题。
但镭射钻孔在实际操作过程中，通常需要先对压合后的覆铜箔板进行表层开窗处理，即去除需要加工导通孔的覆铜箔板表面相应位置的铜层，露出基层介质，而该同层的去除通常需要经过四个步骤：前处理进行表面清洁及去除氧化层，曝光，显影、蚀刻和剥离，检查。由于开窗的整个流程较为繁琐，因此造成整个的PCB板上导通孔的制作效率低下、耗时较长。
发明内容
本发明的目的是提供一种多层PCB板上导通孔的制作方法，其通过半蚀刻和暗化处理的工艺流程代替传统的开窗方法，在保证镭射钻孔的精度和易操作性的同时，大大提高了导通孔的制作效率。
本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种多层PCB板上导通孔的制作方法，包括如下步骤：
S1：开料：裁切覆铜箔板；
S2：主基板制作：覆铜箔板两两压合形成主基板；
S3：主基板表面半蚀刻处理：降低主基板表层铜箔厚度；
S4：主基板表面暗化处理；
S5：镭射钻孔；
S6：镀铜：经过化学沉铜和电镀，使导通孔孔壁金属化。
通过采用上述技术方案，主基板表面半蚀刻处理的作用是整体降低主基板表面的铜厚，使得镭射钻孔过程中，镭射光束能够更轻易地穿过主基板表层，镭射钻孔更加容易，钻孔精度更高；主基板表面暗化处理之后，会形成一层变暗层，暗化处理的作用是使光亮的铜层变暗，使其吸收镭射光的能力增强，从而帮助镭射光射入，进一步使镭射钻孔变得容易。本发明通过主基板表面半蚀刻和主基板表面暗化处理代替传统的开窗处理的繁琐步骤，在使镭射钻孔更加方便操作的同时，简化了导通孔的制作工序，提高了生产效率。
本发明进一步设置为：所述S3步骤中半蚀刻处理针对主基板的单面进行，且半蚀刻处理后的主基板单侧表面的铜箔厚度为7±2微米。
通过采用上述技术方案，只需对主基板上导通孔的钻进一侧的铜箔通过半蚀刻技术进行减薄处理即可实现镭射钻孔的易于钻进，在方便镭射钻孔的同时，降低了半蚀刻的成本并提高了半蚀刻处理的效率，同时，残留的铜箔厚度足以在主基板之间进行导电。
本发明进一步设置为：所述步骤S4中的暗化处理为棕化处理或黑化处理。
通过采用上述技术方案，棕化处理和黑化处理都能够都达到使主基板表面变暗的目的，从而使镭射光更容易射入。
本发明进一步设置为：主基板棕化处理或黑化处理后的棕化膜或黑化膜的厚度为1.3±0.3微米。
通过采用上述技术方案，保证了棕化膜或黑化膜的厚度至少为1微米，镭射光束照射到的范围均被棕化膜或黑化膜覆盖，镭射光束能够更快钻入，且在导通孔的截面范围内，镭射光束的钻入速率相近，保证了导通孔的质量。
本发明进一步设置为：所述S2步骤与S3步骤之间添加步骤A1：机械钻孔：在主基板上通过机械钻孔的方式钻直径大于0.25mm的通孔。
通过采用上述技术方案，一块主基板上的导通孔的形式通常包括通孔和盲孔，如果均采用镭射钻孔的方式进行钻孔，则导通孔的制作成本较高，因此，将主基板上的通孔和直径较大的通孔采用机械钻孔的方式进行加工，而剩余直径较小的通孔或盲孔使用镭射钻孔的方式加工。采用机械钻孔和镭射钻孔相结合的方式进行主基板上的所有导通孔的制作，节约了成本。另外，将机械钻孔工序安排在S2步骤与S3步骤之间可避免主基板在表面暗化处理之后再进行机械钻孔时对主基板表面的划伤，保证了主基板的表面质量。
本发明进一步设置为：所述S5步骤与S6步骤之间添加步骤A2：镀铜前处理：去除主基板上的异物、胶渣、去除表面暗化膜。
通过采用上述技术方案，去除主基板表面及导通孔内壁中的异物，新镀的铜层得以更加牢固且均匀的的附着在现有表面上。
本发明进一步设置为：所述S4步骤与S5步骤之间添加步骤A3：制作标靶。
通过采用上述技术方案，标靶便于镭射钻孔时激光束的对准，保证了镭射钻孔的位置精度。
本发明进一步设置为：所述A3步骤包括：
A31:贴膜：在主基板上贴印有标靶的干膜或湿膜；
A32:曝光、显影、蚀刻：曝光标靶图形，将标靶图形转移到主基板上；
A33:褪去干膜或湿膜。
通过采用上述技术方案，在干膜或是抹上提前标记好需要钻孔的位置，通过曝光、显影、蚀刻，最终将标靶转移到主基板的表面，标靶位置精度较高。
综上所述，本发明的有益技术效果为：
1.通过主基板表面半蚀刻和主基板表面暗化处理代替传统的开窗处理的繁琐步骤，在使镭射钻孔更加方便操作的同时，简化了导通孔的制作工序，提高了生产效率；
2.镭射钻孔之前在主基板上制作标靶，标靶便于镭射钻孔时激光束的对准，保证了镭射钻孔的位置精度；
3.在镭射钻孔前增加一步机械钻孔，将主基板上的通孔和直径较大的通孔采用机械钻孔的方式进行加工，而剩余直径较小的通孔或盲孔使用镭射钻孔的方式加工。采用机械钻孔和镭射钻孔相结合的方式进行主基板上的所有导通孔的制作，节约了成本。
附图说明
图1是本发明披露的一种多层PCB板上导通孔的制作方法的工艺流程图。
图2是制作标靶的工艺流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
参照图1，为本发明公开的一种多层PCB板上导通孔的制作方法，包括如下步骤：
S1：开料：按设计尺寸裁切覆铜箔板。
S2：主基板制作：覆铜箔板两两压合形成主基板。
S3：主基板表面半蚀刻处理：半蚀刻处理只针对主基板的单面进行，且半蚀刻处理后的主基板单侧表面的铜箔厚度为7±2微米。半蚀刻能够对主基板一侧表面的铜箔进行减薄，使得镭射钻孔易于钻进，残留的铜箔层厚度足以在主基板之间进行导电。
S4：主基板表面暗化处理：此处的的暗化处理为棕化处理或黑化处理，本发明此实施例中为棕化处理，主基板棕化处理后的棕化膜的厚度为1.3±0.3微米。棕化处理能够都达到使主基板表面变暗的目的，从而使镭射光更容易射入，进一步方便了镭射钻孔。
A3：制作标靶：该步骤包括：
A31:贴膜：在主基板上贴印有标靶的干膜或湿膜，本发明此实施例中为干膜；
A32:曝光、显影、蚀刻：曝光标靶图形，将标靶图形转移到主基板上，标靶位置精度较高；
A33:褪去干膜。
制作的标靶便于镭射钻孔时激光束的对准，保证了镭射钻孔的位置精度。
S5：镭射钻孔：将激光束中心对准标靶位置进行钻孔。
A2：镀铜前处理：去除主基板上的异物、胶渣、去除表面暗化膜，使得新镀的铜层得以更加牢固且均匀的的附着在现有表面上。
S6：镀铜：经过化学沉铜和电镀，使导通孔孔壁金属化。
本发明通过主基板表面半蚀刻和主基板表面暗化处理代替传统的开窗处理的繁琐步骤，在使镭射钻孔更加方便操作的同时，简化了导通孔的制作工序，提高了生产效率。
需要强调的是，由于一块主基板上的导通孔的形式通常包括若干通孔和盲孔，如果均采用镭射钻孔的方式进行钻孔，则导通孔的制作成本较高，因此，在实际操作的过程中，通常在S2步骤与S3步骤之间添加步骤A1：机械钻孔：在主基板上通过机械钻孔的方式钻直径大于0.25mm的通孔。
将主基板上的通孔和直径较大的通孔采用机械钻孔的方式进行加工，而剩余直径较小的通孔或盲孔使用镭射钻孔的方式加工。采用机械钻孔和镭射钻孔相结合的方式进行主基板上的所有导通孔的制作，节约了成本。
本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种多层PCB板上导通孔的制作方法，其特征在于：包括如下步骤：
S1：开料：裁切覆铜箔板；
S2：主基板制作：覆铜箔板两两压合形成主基板；
S3：主基板表面半蚀刻处理：降低主基板表层铜箔厚度；
S4：主基板表面暗化处理；
S5：镭射钻孔；
S6：镀铜：经过化学沉铜和电镀，使导通孔孔壁金属化。
2.根据权利要求1所述的多层PCB板上导通孔的制作方法，其特征在于：所述S3步骤中半蚀刻处理针对主基板的单面进行，且半蚀刻处理后的主基板单侧表面的铜箔厚度为7±2微米。
3.根据权利要求1所述的多层PCB板上导通孔的制作方法，其特征在于：所述步骤S4中的暗化处理为棕化处理或黑化处理。
4.根据权利要求3所述的多层PCB板上导通孔的制作方法，其特征在于：主基板棕化处理或黑化处理后的棕化膜或黑化膜的厚度为1.3±0.3微米。
5.根据权利要求1所述的多层PCB板上导通孔的制作方法，其特征在于：所述S2步骤与S3步骤之间添加步骤A1：机械钻孔：在主基板上通过机械钻孔的方式钻直径大于0.25mm的通孔。
6.根据权利要求1所述的多层PCB板上导通孔的制作方法，其特征在于：所述S5步骤与S6步骤之间添加步骤A2：镀铜前处理：去除主基板上的异物、胶渣、去除表面暗化膜。
7.根据权利要求1所述的多层PCB板上导通孔的制作方法，其特征在于：所述S4步骤与S5步骤之间添加步骤A3：制作标靶。
8.根据权利要求7所述的多层PCB板上导通孔的制作方法，其特征在于：所述A3步骤包括：
A31:贴膜：在主基板上贴印有标靶的干膜或湿膜；
A32:曝光、显影、蚀刻：曝光标靶图形，将标靶图形转移到主基板上；
A33:褪去干膜或湿膜。
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