CN110446349A - 一种芯板层通孔镀铜填孔加工方法 - Google Patents

一种芯板层通孔镀铜填孔加工方法 Download PDF

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Abstract

本申请提供一种性能优良、可杜绝芯板层通孔镀铜填孔处虚接的情况的芯板层通孔镀铜填孔加工方法。包括以下步骤:脱脂去氧化、黑化、激光打孔、化学镀铜、电镀镀铜、热处理、半蚀刻。其中激光打孔采用双面打孔,电镀镀铜包括两个阶段的镀铜;由于本申请采用如上技术方案,采用黑化、双面交替打孔、化学镀铜和两阶段的电镀镀铜、热处理及半蚀刻这些工艺环环相扣,采用过盈镀铜的思路,从芯板通孔的成型到镀铜的逐步成型、及通孔内镀铜的紧致处理,实现了在芯板上形成紧致密实、电连接性能优异的镀铜通孔。

Description

一种芯板层通孔镀铜填孔加工方法
技术领域
本申请涉及PCB板生产技术领域,尤其是涉及一种芯板层通孔镀铜填孔加工方法。
背景技术
随着移动设备等电子产品向轻、薄、短、小的方向发展,内藏之印制电路板也相应的必须向重量轻、体积小、线路密度高的方向发展。出现了高密互联印制电路板(HD工板),HD工板设计,core层(芯板层)的通孔用于上下两侧电路之间的导通,目前一般的芯板通孔的工艺采用黑化-激光打孔-去异物-镀铜步骤来实现,但是现有工艺生产的芯板经常出现以下问题:
填孔工艺中的因异物处理不净、通孔内镀铜填充不实、不平整,使激光孔底虚接导致的电阻变大、发热造成激光孔底断裂,从而造成使用过程中电路失效的情况。
发明内容
本申请要解决的技术问题是提供一种性能优良、可杜绝芯板层通孔镀铜填孔处虚接的情况的芯板层通孔镀铜填孔加工方法。
本申请更进一步解决的技术问题是提供一种芯板层通孔镀铜填孔加工方法,包括以下步骤:
脱脂去氧化,将基板进行碱性脱脂处理后投入酸洗液中进行弱蚀刻处理;
黑化,将弱蚀刻处理后的基板投入黑化剂中进行黑化处理,使得基板形成针状结晶表面;
激光打孔,通过激光打孔设备将黑化后的基板进行若干次正反面激光打孔后形成通孔,每次所述激光打孔的深度为所述基板厚度的1/2至3/5;
化学镀铜,将打孔后的基板去钻污处理后进行化学镀铜将通孔的非金属孔壁上趁机一层均匀的导电层;
电镀镀铜,通过第一阶段的电镀将通孔壁的铜加厚,通过第二阶段的电镀将通孔内镀铜填平;
热处理,将镀铜后的基板在设定干燥温度下加热设定时间;
半蚀刻,将热处理后的基板表面的铜蚀刻掉设定厚度得到芯板。
根据本申请实施例提供的技术方案,所述黑化剂的药液温度范围为88℃至92℃;所述黑化剂中的亚氯酸钠的浓度范围为46g/L-50g/L;所述氢氧化钠浓度范围为45g/L-49g/L、磷酸钠浓度范围为16g/L-20g/L。
根据本申请实施例提供的技术方案,所述激光打孔包括以下步骤:
在纯铜板上均匀钻孔形成凸字形的吸附孔;
将纯铜板固定在加工台面上;
将基板吸附在所述纯铜板上,A面朝上、B面朝下,以第一设定时长发射第一次激光脉冲;
将基板吸附在所述纯铜板上,B面朝上、A面朝下,以第一设定时长发射第二次激光脉冲;
保持基板B面朝上、A面朝下,以第二设定时长发射第二次激光脉冲。根据权利要求1所述的一种芯板层通孔镀铜填孔加工方法,其特征在于,所述化学镀铜具体包括以下步骤:
溶胀,将基板投入膨胀溶液中进行膨胀处理,所述膨胀溶液的温度为65℃至75℃;
去钻污,将膨胀处理后的基板投入超声波溶液中,所述超声波溶液中的高锰酸钠浓度范围为50g/L-70g/L、锰酸钠浓度小于等于20g/L以下、NaOH浓度30g/L-50g/L;所述超声波溶液的溶液比重小于等于1.28g/cm3、溶液温度范围为70℃-80℃、树脂蚀刻量范围为0.2μm-1.0μm、超音波效率70%~100%;
化学镀铜,将去钻污后的基板投入镀铜溶液中,所述镀铜溶液中铜溶液的浓度范围为50.00mL/L-70.00mL/L、NaOH的浓度范围为8.00g/L-12.00g/L、铜还原剂的浓度范围为12.00-16.00mL/L、基础液的浓度范围为80.00mL/L-120.00mL/L、温度范围为36.0-40.0℃、析出电位范围为-800mV--1000mV。
根据本申请实施例提供的技术方案,所述电镀镀铜具体包括以下步骤:将化学镀铜后的基板依次经过电镀A槽、电镀B槽、电镀C槽、反转机、电镀D槽、电镀E槽、电镀F槽电镀铜;
所述电镀A槽、电镀B槽、电镀C槽、电镀D槽、电镀E槽和电镀F槽的脉冲电镀速度小于等于1.0m/min、硫酸铜的浓范围为270g/L-330g/L、氯离子的浓度40ppm-80ppm、整平剂浓度范围为1.7mL/L-4.0mL/L、光泽剂浓度范围为1.3mL/L-3.0mL/L、二价铁离子的浓度范围为8g/L-15g/L、药液温度范围为38℃-42℃;
所述电镀A槽、电镀B槽、电镀C槽、电镀D槽、电镀E槽和电镀F槽中的H2SO4的浓度逐渐递增,且浓度范围为50g/l-85g/l;
所述电镀A槽、电镀B槽、电镀C槽、电镀D槽、电镀E槽和电镀F槽中的三价铁离子的浓度范围分别为1.7g/L±0.3g/L、4.0g/L±0.3g/L、1.7g/L±0.3g/L、0.6g/L±0.2g/L、5.00.3g/L±0.3g/L、3.0g/L±0.3g/L。
根据本申请实施例提供的技术方案,所述设定干燥温度范围为140℃-150℃;所述设定时间为大于等于30分钟。
根据本申请实施例提供的技术方案,所述激光打孔设备设有工作台;所述工作台的中部开设有加工口;所述工作台的上表面在所述加工口的两侧设有一对用于夹持基板的夹持块;所述加工口的上方和下方均设有激光发生器;
一对所述夹持块的相对面开设有一对夹持所述基板的夹持槽;所述工作台的上表面在所述加工口的两侧还分别设有可沿着平行于所述夹持槽的长度方向移动的上加工承接机构和下加工承接机构;
一对所述夹持块的相对面还开设有一对位于所述夹持槽上防的上卡槽和位于所述夹持槽下方的下卡槽;
所述上加工承接机构包括上承接组件和驱动所述上承接组件移入或移出所述上卡槽的第一驱动机构;所述下加工承接机构包括下承接组件和驱动所述下承接组件移入或移出所述下卡槽的第二驱动机构。
根据权利要求7所述的一种芯板层通孔镀铜填孔加工方法,其特征在于,所述上卡槽和下卡槽的口径从插入端到另一端逐渐变窄;所述上卡槽的底面和所述下卡槽的顶面为平行于工作台的台面的水平面;
所述上承接组件包括上承接板和胶粘在所述上承接板下方的上覆铜板;所述上覆铜板窄于所述上承接板;所述上承接板的纵截面为与所述上卡槽形状一致的楔形状;所述上承接板和上覆铜板上均对应开设有吸附孔;
所述下承接组件包括下承接板和胶粘在所述下承接板上方的下覆铜板;所述下覆铜板窄于所述下承接板;所述下承接板的纵截面为与所述下卡槽形状一致的楔形状;所述下承接板和下覆铜板上均对应开设有吸附孔。
根据本申请实施例提供的技术方案,所述上承接板和上覆铜板上的吸附孔为上大下小的倒凸字形;所述下承接板和下覆铜板上的吸附孔为上小下大的凸字形。
根据本申请实施例提供的技术方案,所述上卡槽的底面距离所述夹持槽的顶面的距离与所述上覆铜板的厚度一致;所述下卡槽的顶面距离所述夹持槽的距离与下覆铜板的底面的厚度一致。
本申请具有的优点和积极效果是:由于本申请采用如上技术方案,即在激光打孔中采用若干次正反面激光打孔后形成通孔,激光打孔的深度为所述基板厚度的1/2至3/5;从而使得形成的通孔的中部下部孔径得以拓宽,得到一个中部较宽的沙漏型的通孔,使得整个通孔的孔径更均匀,解决了现有技术中通孔一端大一端小而导致通孔内部分镀铜量少且不均匀的现象,为通孔内的均匀镀铜夯实了基础;本申请的技术方案中采用化学镀铜和电镀铜这两种镀铜方式结合,利用化学镀铜将通孔内壁附着上基础铜层,通过第一阶段的电镀将通孔封上,由于激光双面打孔形成的中部较宽的沙漏型的通孔,使得第一阶段电镀中可以比较快速地将通孔两侧的镀铜连通,从而将通孔封住,接着利用第二阶段的电镀镀铜的方式将通孔两侧填满,保证了通孔内镀铜的充盈度;本申请技术方案中的热处理将通孔内的铜分子更紧密稳定,避免后续工艺中药液的浸入,进一步保证了通孔内填孔后的电连接的稳定性;最后本申请的技术方案中,最后采用半蚀刻工艺,将在基板表面形成的多余的镀铜去除,保证了最后成型的芯板的厚度要求。
因此本申请的技术方案中采用黑化、双面交替打孔、化学镀铜和两阶段的电镀镀铜、热处理及半蚀刻这些工艺环环相扣,采用过盈镀铜的思路,从芯板通孔的成型到镀铜的逐步成型、及通孔内镀铜的紧致处理,实现了在芯板上形成紧致密实、电连接性能优异的镀铜通孔。
除了上面所描述的本申请解决的技术问题、构成技术方案的技术特征以及由这些技术方案的技术特征所带来的优点之外,本申请芯板层通孔镀铜填孔加工方法所能解决的其他技术问题、技术方案中包含的其他技术特征以及这些技术特征所带来的优点,将结合附图作进一步详细的说明。
附图说明
图1是本申请第一种实施例提供的芯板层通孔镀铜填孔加工方法的流程示意图;
图2是是本申请第一种实施例中基板的结构示意图;
图3是本申请第一种实施例中黑化处理后基板表面的铜在不同放大倍数下下放大图;
图4为本申请第一种实施例中激光打孔过程中通孔的成形过程图;
图5为本申请第一种实施例中化学镀铜、第一阶段镀铜和第二阶段镀铜后形成的通孔的状态图;
图6为本申请第一种实施例中热处理后镀铜的结晶状态的变化示意图;
图7为本申请第二种实施例中激光打孔设备的结构示意图;
图8是本申请第二种实施例中激光打孔设备中夹持块的放大结构示意图。
图中:10、基板;11、FR-4环氧树脂层;12、铜层;13、通孔;100、工作台;110、加工口;120、夹持块;200、激光发生器;121、夹持槽;122、上卡槽;123、下卡槽;300、上加工承接机构;400、下加工承接机构;310、上承接组件;320、第一驱动机构;410、下承接组件;420、第二驱动机构;411、下承接板;412、下覆铜板;311、上承接板;312、上覆铜板。
具体实施方式
下面结合附图对本申请的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是,对于这些实施方式的说明用于帮助理解本申请,但并不构成对本申请的限定。此外,下面所描述的本申请各个实施方式中涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
实施例一:
如图1所示为本申请芯板层通孔镀铜填孔加工方法的一种实施例的流程,包括以下步骤:
s10、脱脂去氧化,将芯板的基板进行碱性脱脂处理后投入酸洗液中进行弱蚀刻处理;
s20、黑化,将弱蚀刻处理后的基板投入黑化剂中进行黑化处理,使得基板形成针状结晶表面;
s30、激光打孔,通过激光打孔设备将黑化后的基板进行若干次正反面激光打孔后形成通孔,每次所述激光打孔的深度为所述基板厚度的1/2至3/5;
s40、化学镀铜,将打孔后的基板去钻污处理后进行化学镀铜将通孔的非金属孔壁上趁机一层均匀的导电层;
s50、电镀镀铜,通过第一阶段的电镀将通孔壁的铜加厚,通过第二阶段的电镀将通孔内镀铜填平;
s60、热处理,将镀铜后的基板在设定干燥温度下加热设定时间;
s70、半蚀刻,将热处理后的基板表面的铜蚀刻掉设定厚度得到芯板。
下面详细说明本实施例中各步骤的实施过程:
步骤s10为步骤s20的前期准备步骤,如图2所示,本实施例中的基板10为FR-4环氧树脂板,其参数为包括60um厚的FR-4环氧树脂层11、位于FR-4环氧树脂层11上下表面的约为12um厚的铜层12;由于基板10暴露在外的存储过程和搬运过程中均会在表面附着形成油脂,因此需要用用脱脂药液去除基板表面的油脂,然后使用纯水清洗掉残留药液,再经过硫酸清洗基板表面的氧化膜,然后再次用纯水进行清洗;在本实施例中脱脂药液为温度约为50℃,其内掺杂有浓度为1.4mol/L的烷化物;因此本实施例中的步骤s10脱脂去氧化具体还包括以下细节步骤:
投料→碱性脱脂(烷化物1.4mol/L药液温度50℃)→热水洗→水洗→新水洗→酸洗(硫酸浓度180g/L)→热水洗→水洗→新水洗;
碱性脱脂和酸洗后的“热水洗→水洗→新水洗”均用于清洗掉上一步骤中残留的药液;热水洗为将基板投入和药液温度适当或者稍低一些的热水中进行清洗,可避免直接将药液中的基板投入凉水中洗的时候温差太大造成的基板变形的问题;水洗为用常温水洗的意思;新水洗为用干净的常温水洗;酸洗可弱蚀刻掉基板表面残留的氧化铜,基板表面在进行酸洗时将发生如下化学反应:CuO+H2SO4=CuSO4+H2O,因此酸洗可将基板表面的氧化膜去除掉。
在本实施例中,黑化剂的药液温度90℃、亚氯酸钠浓度48g/L、氢氧化钠浓度47g/L、磷酸钠浓度18g/L,在其他实施例中,所述黑化剂的药液温度也可以是范围为88℃至92℃中的其他数值;所述黑化剂中的亚氯酸钠也可以是浓度范围为46g/L-50g/L中的其他数值;所述氢氧化钠浓度范围为45g/L-49g/L中的其他数值、磷酸钠浓度范围为16g/L-20g/L中的其他数值。
在黑化处理后,基板继续经过热水洗→水洗→新水洗这些步骤将残留药液去掉,然后用温度为110℃左右的温度对基板进行干燥,以备后续步骤使用。
如图3所示,经过黑化处理后的基板表面在不同的倍率下的结晶状态,可见,黑化处理后的基板表面的铜形成了针状的结晶表面;针状的结晶表面可以更好地吸收激光的能量,为激光打孔做好准备。
在本实施例中步骤s30、激光打孔的详细步骤包括以下分步骤:
s31、在纯铜板上均匀钻孔形成凸字形的吸附孔;
s32、将纯铜板固定在加工台面上;
s33、将基板吸附在所述纯铜板上,A面朝上、B面朝下,以第一设定时长发射第一次激光脉冲;第一设定时长为11us;此时激光打孔至基板厚度一半的位置;
s34、将基板吸附在所述纯铜板上,B面朝上、A面朝下,以第一设定时长发射第二次激光脉冲;此时激光打孔将通孔穿透;
s35、保持基板B面朝上、A面朝下,以第二设定时长发射第二次激光脉冲。第二设定时长为6um;此时激光将成型的通孔的孔径进行扩孔。
上述步骤在基板上的开孔形状变化如图5所示,最终形成中部较宽的沙漏型的通孔13。
在本实施例中,激光打孔的条件控制如下:环境温度在20℃-26℃,湿度60%以下,激光发生器的温度范围在18℃-22℃;激光能量为25W;采用双面打孔三次打孔的方式加工通孔,通孔的成型过程如图3所示,最后形成了一个中部较宽的沙漏的形状,从而使得通孔具有较宽也较均匀的孔径;在本实施例中国形成的通孔的中间直径可以大于等于50um,开口直径在70um-75um之间。
在其他实施例中,也可以在A面和B面进行多次交替打孔,例如A面打孔-B面打孔-A面打孔;或者在实施一的基础上再增加
s36、使得基板A面朝上、B面朝下,以第二设定时长发射激光脉冲。第二设定时长为6um;此时进一步将通孔的孔径进行扩孔。
在本实施例中,所述步骤s40化学镀铜具体包括以下步骤:
s41、溶胀,将基板投入膨胀溶液中进行膨胀处理,所述膨胀溶液的温度为65℃至75℃;膨胀处理后需要将基板进行水洗以去除残留的药物;
s42、去钻污,将膨胀处理后的基板投入超声波溶液中,所述超声波溶液中的高锰酸钠浓度范围为50g/L-70g/L、锰酸钠浓度小于等于20g/L以下、NaOH浓度30g/L-50g/L;所述超声波溶液的溶液比重小于等于1.28g/cm3、溶液温度范围为70℃-80℃、树脂蚀刻量范围为0.2μm-1.0μm、超音波效率70%~100%;
去钻污后还需要通过以下步骤对基板进行处理:回收水洗→水洗→中和→水洗→清洗→水洗→弱蚀刻→水洗→预浸→活化(钯)→水洗→还原→水洗;上述步骤可以将激光钻孔中烧焦的污屑清除干净。
s42、化学镀铜,将去钻污后的基板投入镀铜溶液中,所述镀铜溶液中铜溶液的浓度范围为50.00mL/L-70.00mL/L、NaOH的浓度范围为8.00g/L-12.00g/L、铜还原剂的浓度范围为12.00mL/L-16.00mL/L、基础液的浓度范围为80.00mL/L-120.00mL/L、温度范围为36.0℃-40.0℃、析出电位范围为-800mV--1000mV。
本实施例中,通过去钻污后再进行化学镀铜处理,可以将使得通孔壁的铜附着更均匀。
在本实施例中,步骤s50电镀镀铜,具体包括以下步骤:将化学镀铜后的基板依次经过电镀A槽、电镀B槽、电镀C槽、反转机、电镀D槽、电镀E槽、电镀F槽电镀铜;基板经过电镀A槽、电镀B槽和电镀C槽后经过了第一阶段的电镀铜,实现了将通孔的中部连接起来,将通孔封住;反转机将基板翻面,使得基板的正面和反面的镀铜厚度一致、均匀;
所述电镀A槽、电镀B槽、电镀C槽、电镀D槽、电镀E槽和电镀F槽的脉冲电镀速度小于等于1.0m/min、硫酸铜的浓范围为270g/L-330g/L、氯离子的浓度40ppm-80ppm、整平剂浓度范围为1.7mL/L-4.0mL/L、光泽剂浓度范围为1.3mL/L-3.0mL/L、二价铁离子的浓度范围为8g/L-15g/L、药液温度范围为38℃-42℃;
所述电镀A槽、电镀B槽、电镀C槽、电镀D槽、电镀E槽和电镀F槽中的H2SO4的浓度逐渐递增,且浓度范围为50g/l-85g/l;
所述电镀A槽、电镀B槽、电镀C槽、电镀D槽、电镀E槽和电镀F槽中的三价铁离子的浓度范围分别为1.7g/L±0.3g/L、4.0g/L±0.3g/L、1.7g/L±0.3g/L、0.6g/L±0.2g/L、5.00.3g/L±0.3g/L、3.0g/L±0.3g/L。
本实施例中,通过设置电镀A槽、电镀B槽、电镀C槽进行第一阶段的镀铜,通过设置电镀D槽、电镀E槽和电镀F槽进而第二阶段的镀铜,使得镀铜可以慢慢地在通孔内壁进行沉积,避免快递镀铜形成间隙的问题,从而使得通孔内的镀铜更密实。经过化学镀铜、第一阶段镀铜和第二阶段镀铜后基板10的通孔13的实物状态如图6所示,图中④⑤⑥分别代表化学镀铜、第一阶段镀铜和第二阶段镀铜。
本本实施例中,步骤s60、热处理,通过加热使镀铜结晶状态保持稳定,使产品尺寸变化趋于稳定状态、并防止在后工序蚀刻时药液的浸入导致不良的发生;本实施例中所述热处理的干燥温度范围为140℃-150℃;所述设定时间为大于等于30分钟。如图6所示,经过热处理李,镀铜的结晶状态将变得更密实。
在本实施例中,步骤s70、半蚀刻用于将热处理后的基板表面的铜蚀刻掉设定厚度得到芯板;在本实施例中,半蚀刻采用湿蚀刻的工艺,主要通过硫酸、双氧水快速蚀刻基板表面铜,以达到蚀刻后铜的总体厚度保持在20±3um;半蚀刻的化学反应原理为:H2O2+H2SO4+CU=CUSO4+H2O;在经过上述化学镀铜和电镀铜后,基板表面的铜的厚度将在28um左右,经过半蚀刻后可以将基板表面的铜的厚度降到20um左右。
半蚀刻流程为:投板→水洗→蚀液切风刀→第一微蚀刻→第二微蚀刻→第三微蚀刻→回收水洗→酸洗→回收水洗→水洗液切风刀→第一水洗→第二水洗→干燥液切风刀→干燥→收板
半蚀刻工艺参数:蚀刻量3um-8um、面均性0.3以下、药液温度26-29℃、双氧水浓度100-110g/L、硫酸浓度50-70g/L、铜离子55-65g/L、干燥温度55-65℃。
实施例二:
在实施例一的基础上,本实施例中采用专有的激光打孔设备实施步骤s30激光打孔;如图7和图8所示,所述激光打孔设备设有工作台100;所述工作台100的中部开设有加工口110;所述工作台100的上表面在所述加工口110的两侧设有一对用于夹持基板的夹持块120;所述加工口110的上方和下方均设有激光发生器200;
一对所述夹持块120的相对面开设有一对夹持所述基板的夹持槽121;夹持槽121用于夹持本申请中需要打孔的基板;基板的两侧插入在夹持槽中,以此进行定位;所述工作台100的上表面在所述加工口的两侧还分别设有可沿着平行于所述夹持槽121的长度方向移动的上加工承接机构300和下加工承接机构400;
一对所述夹持块120的相对面还开设有一对位于所述夹持槽121上防的上卡槽122和位于所述夹持槽121下方的下卡槽123;
所述上加工承接机构300包括上承接组件310和驱动所述上承接组件310移入或移出所述上卡槽122的第一驱动机构320;所述下加工承接机构400包括下承接组件410和驱动所述下承接组件410移入或移出所述下卡槽123的第二驱动机构420。在本实施例中,第一驱动机构和第二驱动机构均为气缸。
在本实施例中,所述上卡槽122和下卡槽123的口径从插入端到另一端逐渐变窄;所述上卡槽122的底面和所述下卡槽123的顶面为平行于工作台100的台面的水平面;
所述上承接组件310包括上承接板311和胶粘在所述上承接板311下方的上覆铜板312;所述上覆铜板312窄于所述上承接板311;所述上承接板311的纵截面为与所述上卡槽122形状一致的楔形状;所述上承接板311和上覆铜板312上均对应开设有吸附孔;
所述下承接组件410包括下承接板411和胶粘在所述下承接板411上方的下覆铜板412;所述下覆铜板412窄于所述下承接板(411);所述下承接板(411)的纵截面为与所述下卡槽(123)形状一致的楔形状;所述下承接板(411)和下覆铜板412上均对应开设有吸附孔。
在本实施例中,所述上承接板311和上覆铜板312上的吸附孔为上大下小的倒凸字形;所述下承接板411和下覆铜板412上的吸附孔为上小下大的凸字形。
在本实施例中,所述上卡槽122的底面距离所述夹持槽121的顶面的距离与所述上覆铜板312的厚度一致;所述下卡槽123的顶面距离所述夹持槽121的距离与下覆铜板412的底面的厚度一致。
工作的时候,将基板插入夹持槽121中,A面朝上,B面朝下;进一步可以通过定位销从夹持块120的上表面穿过夹持槽121内的基板,以此定位底板的位置;然后启动第二驱动机构420,将下承接组件410推入下卡槽123中,此时,下承接板板411的两侧将插入到下卡槽123中,且随着插入深入,逐步将下覆铜板412与基板贴紧接触,此时下承接组件410用于承接基板,接着进一步通过连接吸气泵对准下承接板411和下覆铜板412上的吸附孔,将基板吸附在下覆铜板上,然后位于上方的激光发生器开始对A面进行打孔,打孔深度如实施例一所述;
A面打孔后,启动第二驱动机构420将下承接组件410拉出加工口;启动第一驱动机构320将上承接组件310推入上卡槽122中,此时上承接组件310用于承接基板,接着进一步通过连接吸气泵对准上承接板311和上覆铜板312上的吸附孔,将基板吸附在上覆铜板312上,然后位于下方的激光发生器开始对B面进行打孔,打孔深度如实施例一所述;
然后再第二次启动激光发生器二次对B面进行第二次打孔。
本实施例的上述技术方案,通过设置可双面打孔的激光设备,在加工中,避免了翻转基板,为基板的A面和B面孔加工的对齐提供了保障,另外由于本装置节省了翻转和重新固定夹具的步骤,提高了通孔加工的效率。
以上结合附图对本申请的实施方式作出详细说明,但本申请不局限于所描述的实施方式。对于本领域的普通技术人员而言,在不脱离本发明的原理和精神的情况下对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变形仍落入在本申请的保护范围内。

Claims (10)

1.一种芯板层通孔镀铜填孔加工方法,其特征在于,包括以下步骤:
脱脂去氧化,将基板进行碱性脱脂处理后投入酸洗液中进行弱蚀刻处理;
黑化,将弱蚀刻处理后的基板投入黑化剂中进行黑化处理,使得基板形成针状结晶表面;
激光打孔,通过激光打孔设备将黑化后的基板进行若干次正反面激光打孔后形成通孔,每次所述激光打孔的深度为所述基板厚度的1/2至3/5;
化学镀铜,将打孔后的基板去钻污处理后进行化学镀铜将通孔的非金属孔壁上趁机一层均匀的导电层;
电镀镀铜,通过第一阶段的电镀将通孔壁的铜加厚,通过第二阶段的电镀将通孔内镀铜填平;
热处理,将镀铜后的基板在设定干燥温度下加热设定时间;
半蚀刻,将热处理后的基板表面的铜蚀刻掉设定厚度得到芯板。
2.根据权利要求1所述的一种芯板层通孔镀铜填孔加工方法,其特征在于,所述黑化剂的药液温度范围为88℃至92℃;所述黑化剂中的亚氯酸钠的浓度范围为46g/L-50g/L;所述氢氧化钠浓度范围为45g/L-49g/L、磷酸钠浓度范围为16g/L-20g/L。
3.根据权利要求1所述的一种芯板层通孔镀铜填孔加工方法,其特征在于,所述激光打孔包括以下步骤:
在纯铜板上均匀钻孔形成凸字形的吸附孔;
将纯铜板固定在加工台面上;
将基板吸附在所述纯铜板上,A面朝上、B面朝下,以第一设定时长发射第一次激光脉冲;
将基板吸附在所述纯铜板上,B面朝上、A面朝下,以第一设定时长发射第二次激光脉冲;
保持基板B面朝上、A面朝下,以第二设定时长发射第二次激光脉冲。
4.根据权利要求1所述的一种芯板层通孔镀铜填孔加工方法,其特征在于,所述化学镀铜具体包括以下步骤:
溶胀,将基板投入膨胀溶液中进行膨胀处理,所述膨胀溶液的温度为65℃至75℃;
去钻污,将膨胀处理后的基板投入超声波溶液中,所述超声波溶液中的高锰酸钠浓度范围为50g/L-70g/L、锰酸钠浓度小于等于20g/L以下、NaOH浓度30g/L-50g/L;所述超声波溶液的溶液比重小于等于1.28g/cm3、溶液温度范围为70℃-80℃、树脂蚀刻量范围为0.2μm-1.0μm、超音波效率70%-100%;
化学镀铜,将去钻污后的基板投入镀铜溶液中,所述镀铜溶液中铜溶液的浓度范围为50.00mL/L-70.00mL/L、NaOH的浓度范围为8.00g/L-12.00g/L、铜还原剂的浓度范围为12.00-16.00mL/L、基础液的浓度范围为80.00-120.00mL/L、温度范围为36.0-40.0℃、析出电位范围为-800mV--1000mV。
5.根据权利要求1所述的一种芯板层通孔镀铜填孔加工方法,其特征在于,所述电镀镀铜具体包括以下步骤:将化学镀铜后的基板依次经过电镀A槽、电镀B槽、电镀C槽、反转机、电镀D槽、电镀E槽、电镀F槽电镀铜;
所述电镀A槽、电镀B槽、电镀C槽、电镀D槽、电镀E槽和电镀F槽的脉冲电镀速度小于等于1.0m/min、硫酸铜的浓范围为270g/L-330g/L、氯离子的浓度40ppm-80ppm、整平剂浓度范围为1.7mL/L-4.0mL/L、光泽剂浓度范围为1.3mL/L-3.0mL/L、二价铁离子的浓度范围为8g/L-15g/L、药液温度范围为38℃-42℃;
所述电镀A槽、电镀B槽、电镀C槽、电镀D槽、电镀E槽和电镀F槽中的H2SO4的浓度逐渐递增,且浓度范围为50g/l-85g/l;
所述电镀A槽、电镀B槽、电镀C槽、电镀D槽、电镀E槽和电镀F槽中的三价铁离子的浓度范围分别为1.7g/L±0.3g/L、4.0g/L±0.3g/L、1.7g/L±0.3g/L、0.6g/L±0.2g/L、5.00.3g/L±0.3g/L、3.0g/L±0.3g/L。
6.根据权利要求1所述的一种芯板层通孔镀铜填孔加工方法,其特征在于,所述设定干燥温度范围为140℃-150℃;所述设定时间为大于等于30分钟。
7.根据权利要求1所述的一种芯板层通孔镀铜填孔加工方法,其特征在于,所述激光打孔设备设有工作台(100);所述工作台(100)的中部开设有加工口(110);所述工作台(100)的上表面在所述加工口(110)的两侧设有一对用于夹持基板的夹持块(120);所述加工口(110)的上方和下方均设有激光发生器(200);
一对所述夹持块(120)的相对面开设有一对夹持所述基板的夹持槽(121);所述工作台(100)的上表面在所述加工口的两侧还分别设有可沿着平行于所述夹持槽(121)的长度方向移动的上加工承接机构(300)和下加工承接机构(400);
一对所述夹持块(120)的相对面还开设有一对位于所述夹持槽(121)上防的上卡槽(122)和位于所述夹持槽(121)下方的下卡槽(123);
所述上加工承接机构(300)包括上承接组件(310)和驱动所述上承接组件(310)移入或移出所述上卡槽(122)的第一驱动机构(320);所述下加工承接机构(400)包括下承接组件(410)和驱动所述下承接组件(410)移入或移出所述下卡槽(123)的第二驱动机构(420)。
8.根据权利要求7所述的一种芯板层通孔镀铜填孔加工方法,其特征在于,所述上卡槽(122)和下卡槽(123)的口径从插入端到另一端逐渐变窄;所述上卡槽(122)的底面和所述下卡槽(123)的顶面为平行于工作台(100)的台面的水平面;
所述上承接组件(310)包括上承接板(311)和胶粘在所述上承接板(311)下方的上覆铜板(312);所述上覆铜板(312)窄于所述上承接板(311);所述上承接板(311)的纵截面为与所述上卡槽(122)形状一致的楔形状;所述上承接板(311)和上覆铜板(312)上均对应开设有吸附孔;
所述下承接组件(410)包括下承接板(411)和胶粘在所述下承接板(411)上方的下覆铜板(412);所述下覆铜板(412)窄于所述下承接板(411);所述下承接板(411)的纵截面为与所述下卡槽(123)形状一致的楔形状;所述下承接板(411)和下覆铜板(412)上均对应开设有吸附孔。
9.根据权利要求8所述的一种芯板层通孔镀铜填孔加工方法,其特征在于,所述上承接板(311)和上覆铜板(312)上的吸附孔为上大下小的倒凸字形;所述下承接板(411)和下覆铜板(412)上的吸附孔为上小下大的凸字形。
10.根据权利要求8所述的一种芯板层通孔镀铜填孔加工方法,其特征在于,所述上卡槽(122)的底面距离所述夹持槽(121)的顶面的距离与所述上覆铜板(312)的厚度一致;所述下卡槽(123)的顶面距离所述夹持槽(121)的距离与下覆铜板(412)的底面的厚度一致。
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