CN110831324A - 一种新型盲孔及其加工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种新型盲孔及其加工方法，该种方法是将高纵深比的盲孔采用多阶加工的方式进行，采用该种方法对柔性线路板包括L1层、L2层及两者之间的介质层进行加工，加工的盲孔采用多阶的方式进行，除最底部外的每个单阶盲孔均可采用多次圆形镭射开窗加工与螺旋镭射路径钻孔交替进行的形式加工，加工出的高纵深比的多阶盲孔，其底部整洁光泽，锥度小，便于后续的进一步加工。

Description

一种新型盲孔及其加工方法
技术领域
本发明涉及FPC加工领域，更具体地说，涉及一种高纵深的盲孔及其加工方法。
背景技术
柔性电路板(Flexible Printed Circuit简称FPC)是以聚酰亚胺或聚酯薄膜为基材制成的一种具有高度可靠性，绝佳的可挠性印刷电路板。具有配线密度高、重量轻、厚度薄、弯折性好的特点。利用FPC可大大缩小电子产品的体积，适用电子产品向高密度、小型化、高可靠方向发展的需要。因此，FPC在航天、军事、移动通讯、手提电脑、计算机外设，PDA、数字相机等领域或产品上得到了广泛的应用。
FPC的成型需要在多层材料上进行大量的微孔加工，而随着电子产品不断向轻、薄、短、小的方向发展，FPC也随之不断向高密度方向发展，在同一层板上的微孔数高达50000 多个，而且相当一部分都是微盲孔，对钻孔技术提出了更高的要求。
在盲孔加工技术中，主要分为三种：一种是采用传统的机械加工，这种方式效率高，一致性好，但对于加工孔径100μm以下的微孔已经无能为力；一种是CO2激光钻孔，CO2激光器主要钻直径75至150μm的微孔，但存在对位和不能穿透一些高反射率金属表面的问题；最后一种是采用紫外激光钻孔的方式，紫外激光器不但可以钻25μm以下的孔，且不存在对位问题，能在多种材料上钻孔、切割和焊接，且紫外激光加工微细孔时不会出现伴随热效应产生的分层现象，钻孔速度快、质量好。
现有的盲孔加工的纵深比通常为1:1，在高纵深盲孔加工方面，现有的紫外激光加工工艺加工出的盲孔出现锥度大、底部孔径小、底部不均匀等问题，同时受制于现有的镀铜药水的灌孔技术，使得底部的盲孔难以再次加工。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种新型盲孔的加工方法，其能够在FPC上加工出高纵深比的盲孔。
本发明所采取的技术方案是：提供一种新型盲孔，柔性线路板包括L1层、L2层及两者之间的介质层，所述L1层、L2层之间的盲孔为N阶盲孔且N为不小于2的整数，该盲孔的纵深比范围为3:1～5:1。
作为优选，所述N阶盲孔的表面孔径范围为100～150μm。
作为优选，所述N阶盲孔的第N阶盲孔孔径范围为40～50μm。
作为优选，所述N阶盲孔的二阶盲孔。
作为优选，所述L2层为PAD板，其大小为80～200μm。
一种新型盲孔的加工方法,根据待加工盲孔的深度、盲孔外表面的直径和盲孔内部直径确定出初始的加工阶段，具体分为加工阶段一为i＝1，在待加工处表面钻取一个大孔；阶段二为i＝i+1，以大孔底部中心为初始点钻取一个小孔…；阶段N为i＝i+1＝N,其特征在于，包括阶段一的步骤：
S1将大孔的深度范围均分为数量至少为一的半成型小孔；
S2以圆形镭射路径钻盲孔的方式进行开窗，开窗直径为大孔表面的直径、深度为大孔的小部分深度范围；
S3以螺旋镭射路径钻盲孔的方式，清理S2中开窗直径内的胶渣与残渣,得到半成型小孔；
S4以圆形镭射路径钻盲孔的方式进行开窗，开窗直径为半成型小孔底部直径、深度为大孔的小部分深度范围半成型小孔；
S5以螺旋镭射路径钻盲孔的方式，清理半成型小孔内的胶渣与残渣；
S6重复步骤S4和S5，直至大孔符合设计；
阶段二的步骤：重复阶段一的步骤；
…
阶段N的步骤：
Y1以圆形镭射路径钻盲孔的方式进行开窗，开窗直径为小孔表面的设计直径、深度为小孔的设计深度；
Y2以螺旋镭射路径钻盲孔的方式，清理小孔内的胶渣与残渣：
Y3以螺旋镭射路径钻盲孔的方式，修饰盲孔。
作为优选，深度取代加工盲孔的深度，直径取阶段二小孔的直径，该设计的纵深比的范围在3:1～5:1。
作为优选，阶段一中的步骤S3的功率范围在2.5～3.5，频率范围在35～45KMz，扫描速度范围在250～300mm/s。
作为优选，阶段二中的步骤Y2的功率范围在2.5～3.5，频率范围在35～45KMz，扫描速度范围在250～300mm/s。
作为优选，阶段二中的步骤Y3相较于Y2,螺旋线的内径不变，外径减小，扫描间距减小。
采用以上结构后，本发明的一种新型盲孔的加工方法与现有技术相比具有以下优点：首先，采用多阶打孔的方式，单次制得的盲孔锥度小，再次开窗时以现有盲孔底部直径为直径，所以，单个阶段的盲孔钻取的次数越多，锥度越小，盲孔的形状越接近圆柱形；其次，最后一阶的多阶盲孔采用分别经过两次螺旋镭射路径钻盲孔的方式，将盲孔底部表面及边沿修剪平整；最后，多阶盲孔的应用，可以增加L1与L2之间介质层的厚度，从而增强介质层相应的性能参数。
附图说明
图1为本发明中加工二阶盲孔的流程图；
图2至图4为本发明加工纵深比为3:1的二阶盲孔的结构示意图；
图5为本发明中纵深比为4:1的二阶盲孔的结构示意图；
图6为本发明中纵深比为5:1的二阶盲孔的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。
本发明提供一种新型盲孔，柔性线路板包括L1层、L2层及两者之间的介质层，所述L1层、L2层之间的盲孔为N阶盲孔且N为不小于2的整数，该盲孔的纵深比范围为3:1～ 5:1。
介质层主要为PI、PET、PTFE及相应的磁性材料，其中磁性材料主要是起讯号屏蔽的作用，磁性材料厚度越厚，屏蔽的效果就越好。同理，采用PI、PET、PTFE时，它的绝缘效果越好，但是相对于的产品的柔度将会受到影响，对于此类材料厚度，在设计时应当结合实际需要进行设计。
针对介质层为磁性材料FPC板，其加工的盲孔可以分为单阶和多阶两种形式。单阶盲孔在加工的过程当中一般采用单次加工成型和多次加工成型的方式，单次加工成型的盲孔其锥度大，使得在后续的镀铜工艺中，镀铜药水难以将盲孔填充完全，从而影响镀铜的效果。多次加工成型的单阶盲孔，镀铜药水容易将盲孔填充完全，但是该盲孔底部的半径范围大于PAD的大小，从而容易击穿介质层。
多阶盲孔的最底部的盲孔的孔径最小，其靠近PAD层且底部与PAD层接通，在较高纵深比的盲孔中，其最底部的盲孔的孔径选取的最佳范围在40～50μm，由于本盲孔的纵深比范围为3:1～5:1，所以本盲孔的介质层厚度范围在120～250μm。为了避免多阶盲孔的表面直径过大从而可以过多采用多阶形式的盲孔，所以对本多阶盲孔的表面孔径限定在 100～150μm。
关于介质层为磁性材料的FPC板，其最佳的PAD的大小为110微米，最佳的多阶盲孔选用的是纵深比为3:1或4:1，其最底部的盲孔的孔径选取为50μm。
一种新型盲孔的加工方法,根据待加工盲孔的深度、盲孔外表面的直径和盲孔内部直径确定出初始的加工阶段，具体分为加工阶段一为i＝1，在待加工处表面钻取一个大孔；阶段二为i＝i+1，以大孔底部中心为初始点钻取一个小孔…；阶段N为i＝i+1＝N,其特征在于，包括阶段一的步骤：
S1将大孔的深度范围均分为数量至少为一的半成型小孔；
S2以圆形镭射路径钻盲孔的方式进行开窗，开窗直径为大孔表面的直径、深度为大孔的小部分深度范围；
S3以螺旋镭射路径钻盲孔的方式，清理S2中开窗直径内的胶渣与残渣,得到半成型小孔；
S4以圆形镭射路径钻盲孔的方式进行开窗，开窗直径为半成型小孔底部直径、深度为大孔的小部分深度范围半成型小孔；
S5以螺旋镭射路径钻盲孔的方式，清理半成型小孔内的胶渣与残渣；
S6重复步骤S4和S5，直至大孔符合设计；
阶段二的步骤：重复阶段一的步骤；
…
阶段N的步骤：
Y1以圆形镭射路径钻盲孔的方式进行开窗，开窗直径为小孔表面的设计直径、深度为小孔的设计深度；
Y2以螺旋镭射路径钻盲孔的方式，清理小孔内的胶渣与残渣：
Y3以螺旋镭射路径钻盲孔的方式，修饰盲孔。
深度取代加工盲孔的深度，直径取阶段二小孔的直径，该设计的纵深比的范围在3:1～ 5:1。
阶段一中的步骤S3的功率范围在2.5～3.5，频率范围在35～45KMz，扫描速度范围在250～300mm/s。
阶段二中的步骤Y2的功率范围在2.5～3.5，频率范围在35～45KMz，扫描速度范围在250～300mm/s。
阶段二中的步骤Y3相较于Y2,螺旋线的内径不变，外径减小，扫描间距减小。
采用此种方法加工出的最佳多阶盲孔，其底部整洁光泽，锥度小，便于后续的进一步加工。
以上就本发明较佳的实施例作了说明，但不能理解为是对权利要求的限制。本发明不仅局限于以上实施例，其具体结构允许有变化，凡在本发明独立要求的保护范围内所作的各种变化均在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种新型盲孔，柔性线路板包括L1层、L2层及两者之间的介质层，其特征在于：所述L1层、L2层之间的盲孔为N阶盲孔且N为不小于2的整数，该盲孔的纵深比范围为3:1～5:1。
2.根据权利要求1所述的一种新型盲孔，其特征在于：所述N阶盲孔的表面孔径范围为100～150μm。
3.根据权利要求1所述的一种新型盲孔，其特征在于：所述N阶盲孔的第N阶盲孔孔径范围为40～50μm。
4.根据权利要求1所述的一种新型盲孔，其特征在于：所述N阶盲孔的二阶盲孔。
5.根据权利要求1所述的一种新型盲孔，其特征在于：所述L2层为PAD板，其大小为80～200μm。
6.一种新型盲孔的加工方法,根据待加工盲孔的深度、盲孔外表面的直径和盲孔内部直径确定出初始的加工阶段，具体分为加工阶段一为i＝1，在待加工处表面钻取一个大孔；阶段二为i＝i+1，以大孔底部中心为初始点钻取一个小孔…；阶段N为i＝i+1＝N,其特征在于，包括阶段一的步骤：
S1将大孔的深度范围均分为数量至少为一的半成型小孔；
S2以圆形镭射路径钻盲孔的方式进行开窗，开窗直径为大孔表面的直径、深度为大孔的小部分深度范围；
S3以螺旋镭射路径钻盲孔的方式，清理S2中开窗直径内的胶渣与残渣,得到半成型小孔；
S4以圆形镭射路径钻盲孔的方式进行开窗，开窗直径为半成型小孔底部直径、深度为大孔的小部分深度范围半成型小孔；
S5以螺旋镭射路径钻盲孔的方式，清理半成型小孔内的胶渣与残渣；
S6重复步骤S4和S5，直至大孔符合设计；
阶段二的步骤：重复阶段一的步骤；
…
阶段N的步骤：
Y1以圆形镭射路径钻盲孔的方式进行开窗，开窗直径为小孔表面的设计直径、深度为小孔的设计深度；
Y2以螺旋镭射路径钻盲孔的方式，清理小孔内的胶渣与残渣：
Y3以螺旋镭射路径钻盲孔的方式，修饰盲孔。
7.根据权利要求5所述的一种新型盲孔的加工方法，其特征在于：深度取代加工盲孔的深度，直径取阶段二小孔的直径，该设计的纵深比的范围在3:1～5:1。
8.根据权利要求5所述的一种新型盲孔的加工方法，其特征在于：阶段一中的步骤S3的功率范围在2.5～3.5，频率范围在35～45KMz，扫描速度范围在250～300mm/s。
9.根据权利要求5所述的一种新型盲孔的加工方法，其特征在于：阶段二中的步骤Y2的功率范围在2.5～3.5，频率范围在35～45KMz，扫描速度范围在250～300mm/s。
10.根据权利要求5所述的一种新型盲孔的加工方法，其特征在于：阶段二中的步骤Y3相较于Y2,螺旋线的内径不变，外径减小，扫描间距减小。
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