CN111712064A - 一种多层电路板的盲孔加工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明系提供一种多层电路板的盲孔加工方法，依次包括以下步骤：铜箔预备，通过陶瓷刷对铜箔的一面进行研磨，再对铜箔进行棕化；压合；钻孔，设计加工盲孔的深度为h，令盲孔的纵横比为k，选用直径为d的钻针进行钻孔，k＝h/d，1.5≤k≤2.5，钻针每开孔n次进行一次更换；盲孔预处理，将钻孔后的多层板放入密封加热炉中，向密封加热炉中通入氮气流；孔电镀，依次对洁净孔进行镀钯、一次镀铜和二次镀铜；塞孔；磨胶；表层电镀。本发明能够有效避免加工过程中钻针发生断针，同时能够确保盲孔内的导通镀层的厚度均匀；以特殊的孔钯层为镀铜基础，能够有效确保电镀结构的牢固性。

Description

一种多层电路板的盲孔加工方法
技术领域
本发明涉及PCB加工，具体公开了一种多层电路板的盲孔加工方法。
背景技术
电路板全称印制电路板，按层数划分为单面板、双面板和多层电路板，多层电路板包括三层或以上的导电线路层，各导电线路层之间通过导通孔连通，导通孔又分为通孔和盲孔，通孔是指贯穿整板两表面的导通孔结构，盲孔是指连接表层和内层而不贯穿整板的导通孔结构。
对多层电路板进行盲孔加工时，先进行钻孔加工，再通过电镀的方式向盲孔的内壁附着上铜层使其获得电导通性能，现有技术中，钻孔的加工主要为采用钻针进行的机械加工方式，在经过一定次数的钻孔加工后，钻针容易发生断针，处理断针故障需要耗费较多时间，同时还可能导致所加工的多层电路板报废；此外，现有技术中，盲孔镀铜后的铜层容易出现厚度不均匀、脱落等问题，镀铜结构牢固性低。
发明内容
基于此，有必要针对现有技术问题，提供一种多层电路板的盲孔加工方法，能够有效避免加工过程中钻针发生断针，同时能够有效确保盲孔内的导通镀层结构可靠牢固。
为解决现有技术问题，本发明公开一种多层电路板的盲孔加工方法，依次包括以下步骤：
S1、铜箔预备，通过陶瓷刷对铜箔的一面进行研磨，再对铜箔进行棕化获得贴铜片；
S2、压合，在芯板的两侧均依次叠放半固化片和贴铜片，压合后获得多层板；
S3、钻孔，设计加工盲孔的深度为h，令盲孔的纵横比为k，选用直径为d的钻针对多层板进行钻孔加工后获得盲孔，钻针的直径d满足：k＝h/d，1.5≤k≤2.5，钻针每开孔n次进行一次更换，150≤n≤250，n为整数；
S4、盲孔预处理，将钻孔后的多层板放入温度为45～55℃的密封加热炉中，向密封加热炉中通入600～1000sccm的氮气流，氮气流分别从密封加热炉的相对两端输入和输出，氮气流对盲孔清洁后获得洁净孔；
S5、孔电镀，依次对洁净孔进行镀钯、一次镀铜和二次镀铜，洁净孔内依次形成孔钯层、一次孔铜层和二次孔铜层后获得电镀孔；
S6、塞孔，向电镀孔内注入绝缘树脂形成塞孔胶块；
S7、磨胶，对塞孔胶块暴露于电镀孔外的部分进行打磨；
S8、表层电镀，对多层板的两表面进行两次镀铜获得多层电路板。
进一步的，步骤S2中，压合过程中，两个方向的芯板补偿系数分别为100.03％和100.04％。
进一步的，步骤S3中，盲孔的深度h满足：0.3mm≤h≤0.4mm。
进一步的，步骤S3中，盲孔的纵横比为k＝2。
进一步的，步骤S5中，镀钯的电镀电流密度为13～15ASF、电镀时间为25～35min。
进一步的，步骤S5中，一次镀铜的电镀电流密度为12ASF、电镀时间为45～60min。
进一步的，步骤S5中，二次镀铜的电镀电流密度为12ASF、电镀时间为45～60min。
进一步的，步骤S5中，镀钯的电镀液为Pd(NO3)2、NH4NO3和HNO3的混合液。
进一步的，步骤S5中，一次镀铜和二次镀铜的电镀液均为CuSO4、Cu(NO3)2和H2SO4的混合液。
本发明的有益效果为：本发明公开一种多层电路板的盲孔加工方法，根据特定的纵横比，不但能够有效降低钻孔过程中钻针所受的横向阻碍力，还能够有效缩短钻针所受阻力的力臂，能够有效避免加工过程中钻针发生断针，同时能够有效确保盲孔内的导通镀层的厚度均匀，可有效提高镀层结构的可靠性；此外，对盲孔进行三次电镀，以特殊的孔钯层为镀铜基础，能够有效确保整体电镀结构的牢固性，可有效避免镀层脱落，还能够有效提高电镀所获各镀层厚度的均匀性，从而提高盲孔内导通结构的性能。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的特征、技术手段以及所达到的具体目的、功能，下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
本发明实施例公开一种多层电路板的盲孔加工方法，依次包括以下步骤：
S1、铜箔预备，通过陶瓷刷对铜箔的一面进行研磨使铜箔的表面粗化，再对铜箔进行棕化获得贴铜片，即对铜箔的表面生成一层氧化层，由于铜箔的表面已先棕化，形成的氧化层与铜箔之间的连接结构稳定，贴铜片的结构牢固；
S2、压合，对芯板和贴铜片进行捞型获得槽孔后，在芯板的两侧均依次叠放半固化片和贴铜片，压合后获得多层板；
S3、钻孔，设计加工盲孔的深度为h，令盲孔的纵横比为k，选用直径为d的钻针对多层板进行钻孔加工后获得盲孔，所获盲孔的直径也为d，钻针的直径d满足：k＝h/d，1.5≤k≤2.5，控制盲孔的纵横比例在一定范围内，根据需要加工的盲孔深度h选用直径为d的钻针，不仅能够有效避免钻针因纵横比过大而出现断针，同时能够避免盲孔过深过窄而影响内壁电镀的效果，钻针每开孔n次进行一次更换，150≤n≤250，n为整数，在特定的期限内对钻针进行更换，能够有效避免断针问题的出现，可有效提高加工动作的可靠性，优选地，n＝200；
S4、盲孔预处理，将钻孔后的多层板放入温度为45～55℃的密封加热炉中，对多层板进行加热能够有效提高活性，在后续进行电镀加工时镀层附着于孔内结构的牢固性，向密封加热炉中通入600～1000sccm的氮气流，氮气流分别从密封加热炉的相对两端输入和输出，氮气流对盲孔清洁后获得洁净孔，高压氮气流能够有效吹出盲孔内的胶粒和碎屑，从而获得无多余杂质碎屑的洁净孔；
S5、孔电镀，依次对洁净孔进行镀钯、一次镀铜和二次镀铜，洁净孔内依次形成孔钯层、一次孔铜层和二次孔铜层后获得电镀孔，钯具有良好的导电性能以及焊接性能，钯在温度较高的洁净孔内具有良好的附着结合效果，在孔钯层的基础上形成一次孔铜层，能够有效提高一次孔铜层附着的牢固性，同时能够确保一次孔铜层的厚度分布均匀，避免一次孔铜层脱落，二次孔铜层能够有效提高电镀孔内铜层的厚度，使铜层的总厚度符合使用需求，从而确保孔内导通结构的可靠性；
S6、塞孔，向电镀孔内注入绝缘树脂形成塞孔胶块；
S7、磨胶，对塞孔胶块暴露于电镀孔外的部分进行打磨，直至塞孔胶块的表面与多层板的表面共面，能够有效确保最终所获多层电路板的平整性；
S8、表层电镀，对多层板的两表面进行两次镀铜，提高多层板表面铜层的厚度，确保多层板的导电性能获得多层电路板。
在本实施例中，步骤S2中，压合过程中，平面上垂直两个方向的芯板补偿系数分别为100.03％和100.04％。
在本实施例中，步骤S3中，盲孔的深度h满足：0.3mm≤h≤0.4mm。
在本实施例中，步骤S3中，盲孔的纵横比为k＝2，不但能够有效避免出现钻针发生断针、盲孔内电镀结构不均匀等问题，还能够有效节省电镀材料以及塞孔用绝缘树脂，从而节省成本。
在本实施例中，步骤S5中，镀钯的电镀电流密度为13～15ASF、电镀时间为25～35min，采用大电流密度先对洁净孔进行电镀，可有效确保电镀形成的孔钯层厚度均匀且与孔壁之间的附着力强，为后续的两次电镀提供良好稳定的附着基础，由于钯金属的成本较高，缩短电镀时间能够有效降低钯金属的用量，但电镀25～35min仍能够确保孔钯层能够有效提高整体电镀孔结构的稳定性。
基于上述实施例，步骤S5中，一次镀铜的电镀电流密度为12ASF、电镀时间为45～60min。
基于上述实施例，步骤S5中，二次镀铜的电镀电流密度为12ASF、电镀时间为45～60min。
在本实施例中，步骤S5中，镀钯的电镀液为Pd(NO3)2、NH4NO3和HNO3的混合液，优选地，Pd(NO3)2、NH4NO3和KNO3占电镀液的浓度分别为80～85g/L、50～60g/L和150～170g/L。
基于上述实施例，步骤S5中，一次镀铜和二次镀铜的电镀液均为CuSO4、Cu(NO3)2和H2SO4的混合液，优选地，CuSO4、Cu(NO3)2和H2SO4占电镀液的浓度分别为65～75g/L、35～40g/L和130～150g/L。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种多层电路板的盲孔加工方法，其特征在于，依次包括以下步骤：
S1、铜箔预备，通过陶瓷刷对铜箔的一面进行研磨，再对铜箔进行棕化获得贴铜片；
S2、压合，在芯板的两侧均依次叠放半固化片和贴铜片，压合后获得多层板；
S3、钻孔，设计加工盲孔的深度为h，令盲孔的纵横比为k，选用直径为d的钻针对多层板进行钻孔加工后获得盲孔，钻针的直径d满足：k＝h/d，1.5≤k≤2.5，钻针每开孔n次进行一次更换，150≤n≤250，n为整数；
S4、盲孔预处理，将钻孔后的多层板放入温度为45～55℃的密封加热炉中，向密封加热炉中通入600～1000sccm的氮气流，氮气流分别从密封加热炉的相对两端输入和输出，氮气流对盲孔清洁后获得洁净孔；
S5、孔电镀，依次对洁净孔进行镀钯、一次镀铜和二次镀铜，洁净孔内依次形成孔钯层、一次孔铜层和二次孔铜层后获得电镀孔；
S6、塞孔，向电镀孔内注入绝缘树脂形成塞孔胶块；
S7、磨胶，对塞孔胶块暴露于电镀孔外的部分进行打磨；
S8、表层电镀，对多层板的两表面进行两次镀铜获得多层电路板。
2.根据权利要求1所述的一种多层电路板的盲孔加工方法，其特征在于，步骤S2中，压合过程中，两个方向的芯板补偿系数分别为100.03％和100.04％。
3.根据权利要求1所述的一种多层电路板的盲孔加工方法，其特征在于，步骤S3中，盲孔的深度h满足：0.3mm≤h≤0.4mm。
4.根据权利要求1所述的一种多层电路板的盲孔加工方法，其特征在于，步骤S3中，盲孔的纵横比为k＝2。
5.根据权利要求1所述的一种多层电路板的盲孔加工方法，其特征在于，步骤S5中，镀钯的电镀电流密度为13～15ASF、电镀时间为25～35min。
6.根据权利要求4所述的一种多层电路板的盲孔加工方法，其特征在于，步骤S5中，一次镀铜的电镀电流密度为12ASF、电镀时间为45～60min。
7.根据权利要求5所述的一种多层电路板的盲孔加工方法，其特征在于，步骤S5中，二次镀铜的电镀电流密度为12ASF、电镀时间为45～60min。
8.根据权利要求1所述的一种多层电路板的盲孔加工方法，其特征在于，步骤S5中，镀钯的电镀液为Pd(NO3)2、NH4NO3和HNO3的混合液。
9.根据权利要求7所述的一种多层电路板的盲孔加工方法，其特征在于，步骤S5中，一次镀铜和二次镀铜的电镀液均为CuSO4、Cu(NO3)2和H2SO4的混合液。
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