CN112672508B - 用于pcb板的树脂塞孔方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电路板技术领域，具体涉及一种用于PCB板的树脂塞孔方法，包括步骤：S1、对PCB板进行压实；S2、在PCB板上钻孔，使层与层之间可以导通；S3、沉铜I，对PCB板上的孔沉铜；S4、一次铜I，对PCB板上的孔的壁面电镀；S5、外层I，对需要树脂塞孔的孔壁进行电镀；S6、二次铜I，对需要树脂塞孔的孔壁进行电镀，保证孔铜的厚度≥30um；S7、树脂塞孔，对需要树脂塞孔的孔填充树脂，保证树脂的凹陷深度＜10um；S8、研磨减铜，将树脂凸起的表面磨平，并对需要树脂塞孔的孔壁的孔铜的表面减铜，确保面铜的厚度在12～20um之间。本发明解决了现有技术不能在保证塞孔的质量和成品率的同时还降低成本的技术问题。

Description

用于PCB板的树脂塞孔方法

技术领域

本发明涉及电路板技术领域，具体涉及一种用于PCB板的树脂塞孔方法。

背景技术

印制电路板(也即PCB)，又称印刷电路板，是电子元器件电气连接的提供者，被应用到各种电子设备中。PCB中常见的钻孔有导通孔、盲孔和埋孔三种，其中，导通孔必须经过塞孔流程才能达到客户的需求。

目前，树脂塞孔得到了广泛的应用，但是其流程存在容易出现铜的厚度不均匀以及次外层线路品质不易控制的问题。对此，文件CN105430939A公开了一种印制电路板埋孔树脂塞孔方法，其工艺流程为：开料—内层—线路检查—压合—钻孔—埋孔电镀—次外层线路—棕化—树脂塞孔—树脂整平—压合—后工序。在树脂塞孔后增加树脂整平流程，改善了树脂表面平整度；其在树脂塞孔之前增加棕化流程，增加了埋孔铜面与树脂油墨的结合力，可防止水汽渗入，避免造成压合后品质不良。

在电子产品微小型化的发展趋势下，虽然树脂塞孔已成为缩小PCB设计尺寸的重要方法和关键工艺。但是，采用丝印方式进行树脂塞孔，难以保证塞孔的质量和成品率，同时容易产生气泡和孔口凹陷；采用选择性真空丝印方式进行树脂塞孔，能够保证塞孔的质量和成品率，但是成本高昂。也即，现有技术不能在保证塞孔的质量和成品率的同时还降低成本。

发明内容

本发明提供一种用于PCB板的树脂塞孔方法，解决了现有技术不能在保证塞孔的质量和成品率的同时还降低成本的技术问题。

本发明提供的基础方案为：用于PCB板的树脂塞孔方法，包括步骤：

S1、对PCB板进行压实；

S2、在PCB板上钻出需要树脂塞孔的孔与不需要树脂塞孔的孔，使层与层之间可以导通；

S3、沉铜I，对需要树脂塞孔与不需要树脂塞孔的孔沉铜；

S4、一次铜I，对需要树脂塞孔的孔与不需要树脂塞孔的壁面电镀，保证孔铜的厚度为10um；

S5、外层I，对需要树脂塞孔的孔壁进行电镀，保证孔环的宽度为4.0mil；

S6、二次铜I，对需要树脂塞孔的孔壁进行电镀，保证孔铜的厚度≥30um；

S7、树脂塞孔，对需要树脂塞孔的孔填充树脂，保证树脂的凹陷深度＜10um；

S8、研磨减铜，将树脂凸起的表面磨平，并对需要树脂塞孔的孔壁的孔铜的表面减铜，确保面铜的厚度在12～20um之间。

本发明的工作原理及优点在于：沉铜是在PCB板上要镀铜的壁面做底铜，其厚度很薄，而电镀是在沉铜上进行电镀铜，电镀的时间越长，铜的厚度越大，从而能够获得满足需求的铜厚。在进行树脂塞孔之前，对需要树脂塞孔的壁面先沉铜、后电镀，能够通过控制电镀的时间长短，获得所需要的铜厚。在需要树脂塞孔的壁面的铜厚满足要求后，对需要树脂塞孔的孔填充树脂，同时保证树脂的凹陷深度满足要求，从而便于对树脂进行研磨，从而获得良好的填充效果。

本发明对需要树脂塞孔的壁面先沉铜、后电镀，填充树脂时保证树脂的凹陷深度满足要求，解决了现有技术不能在保证塞孔的质量和成品率的同时还降低成本的技术问题。

进一步，还包括步骤：

S9、沉铜Ⅱ，对PCB板的表面以及树脂的表面进行沉铜；

S10、一次铜Ⅱ，对PCB板的表面以及树脂的表面进行沉铜进行电镀，保证PCB板的表面以及树脂的表面的表铜的厚度为20～28um；

S11、外层Ⅱ，在PCB板的表面以及树脂的表面的表铜上绘制线路图形；

S12、二次铜Ⅱ，对不需要树脂塞孔的孔进行电镀，保证孔铜的厚度为≥30um；

S13、蚀铜，在PCB板的表面以及树脂的表面的表铜上蚀刻线路，并管控线路的线宽与阻抗。

有益效果在于：通过这样的方式，对PCB板的表面以及树脂的表面先沉铜、后电镀，能够通过控制电镀的时间长短，获得所需要的铜厚，便于线路图形的绘制；在PCB板的表面以及树脂的表面的表铜上蚀刻线路时管控线路的线宽与阻抗，有利于获得需要的电路特性。

进一步，S2中，若通孔的孔径大于0.65mm，钻孔将其孔径扩大0.15mm。

有益效果在于：通过这样的方式，在通孔的孔径比较大，也即大于0.65mm时，将其孔径扩大0.15mm，便于沉铜、电镀，也便于树脂的填充。

进一步，S8中，保证研磨后不需要树脂塞孔的拐角铜的厚度≥8um。

有益效果在于：通过这样的方式，保证研磨后不需要树脂塞孔的拐角铜的厚度≥8um，有利于进行切削。

进一步，S6中，先采用15ASF的电流电镀55min，接着采用7.5ASF的电流电镀55min。

有益效果在于：通过这样的方式，先以大电流进行电镀，后以小电流进行电镀，有利于精确控制孔铜的厚度。

进一步，S3中，先对需要树脂塞孔与不需要树脂塞孔的孔进行除胶，除胶完毕后再沉铜。

有益效果在于：通过这样的方式，在进行沉铜前先进行除胶，能够避免杂质物质对孔铜的厚度造成影响。

进一步，S4中，采用17ASF的电流电镀40min。

有益效果在于：通过这样的电流与时间，能够确保电镀完毕后孔铜的厚度为10um，从而降低误差。

进一步，S10中，采用15ASF的电流电镀22min。

有益效果在于：通过这样的电流与时间，能够保证电镀完毕后表铜的厚度在20～28um之间，小电流有利于精确控制表铜的厚度。

进一步，S12中，采用15ASF的电流电镀25min。

有益效果在于：通过这样的电流与时间，小电流配合长时间，能够保证孔铜的厚度尽可能均匀。

进一步，S8中，将树脂凸起的表面磨平时，PCB板的正反两面分开打磨。

有益效果在于：通过这样的方式，可以确保塞树脂不会溢出，从而避免孔口变形。

附图说明

图1为本发明用于PCB板的树脂塞孔方法实施例的流程图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细的说明：

实施例1

本发明用于PCB板的树脂塞孔方法实施例基本如附图1所示，包括步骤：

S1、对PCB板进行压实；

S2、在PCB板上钻出需要树脂塞孔的孔与不需要树脂塞孔的孔，使层与层之间可以导通；

S3、沉铜I，对需要树脂塞孔与不需要树脂塞孔的孔沉铜；

S4、一次铜I，对需要树脂塞孔的孔与不需要树脂塞孔的壁面电镀，保证孔铜的厚度为10um；

S5、外层I，对需要树脂塞孔的孔壁进行电镀，保证孔环的宽度为4.0mil；

S6、二次铜I，对需要树脂塞孔的孔壁进行电镀，保证孔铜的厚度≥30um；

S7、树脂塞孔，对需要树脂塞孔的孔填充树脂，保证树脂的凹陷深度＜10um；

S8、研磨减铜，将树脂凸起的表面磨平，并对需要树脂塞孔的孔壁的孔铜的表面减铜，确保面铜的厚度在12～20um之间。

具体实施过程如下：

S1、对PCB板进行压实，压缩1/3Oz的铜箔。由于树脂塞孔与其他通孔需分开电镀，故板面铜层较厚，对于细线路蚀刻，困难较大；采用1/3OZ基铜制作，会减小表层铜厚度，有利于蚀刻管控。

S2、在PCB板上钻出需要树脂塞孔的孔与不需要树脂塞孔的孔，使层与层之间可以导通。在钻孔的时，如果在通孔的孔径比较大，通孔既包括需要树脂塞孔的孔，也包括不需要树脂塞孔的孔，为便于沉铜、电镀，也便于树脂的填充，需要适当扩大通孔的孔径。本实施例中，如果通孔的设计孔径大于0.65mm，在钻孔时就将其孔径扩大0.15mm。比如说，通孔的设计孔径为0.75mm，实际钻出的通孔的孔径就为0.90mm；类似的，通孔的设计孔径为0.70mm，实际钻出的通孔的孔径就为0.85mm。

S3、沉铜I，对需要树脂塞孔与不需要树脂塞孔的孔沉铜。为了避免杂质物质对孔铜的厚度造成影响，在进行沉铜之前，先对需要树脂塞孔与不需要树脂塞孔的孔进行除胶，除胶完毕后再沉铜。

在本实施例中，沉铜按照正常的工艺流程进行即可。通常包括以下工艺：

S31、去毛刺，采用机械方式，比如摩擦，去除沉铜前PCB板经过钻孔工序产生的毛刺。

S32、碱性除油，除去PCB板面的油污、指印、氧化物以及孔内粉尘，并对孔壁基材进行极性调整，使孔壁由负电荷调整为正电荷，从而便于后工序中胶体钯的吸附。

S33、微蚀，也即除去PCB板面的氧化物，粗化PCB板面，保证后续的沉铜层与底铜之间具有良好的结合力，以及新生成的铜面具有很强的活性，从而可以很好地吸附胶体钯。

S34、预浸/活化，其中，预浸的目在于润湿孔壁，便于后续活化液及时进入孔内活化使之进行足够有效的活化；活化的目的在于，经前处理碱性除油极性调整后，带正电的孔壁可有效吸附足够带有负电荷的胶体钯颗粒，以保证后续沉铜的均匀性，连续性和致密性。

S35、解胶，也即除去胶体钯颗粒外面包围的亚锡离子，使胶体颗粒中的钯核暴露出来，以直接催化启动化学沉铜反应。

S36、沉铜，通过钯核的活化，诱发化学沉铜自催化反应，新生成的化学铜和反应副产物氢气都可以作为反应催化剂催化反应，使沉铜反应持续不断进行，从而在孔壁上沉积一层化学铜。

S4、一次铜I，对需要树脂塞孔的孔与不需要树脂塞孔的壁面电镀，保证孔铜的厚度为10um。本实施例中，对需要树脂塞孔的孔与不需要树脂塞孔的壁面电镀采用17ASF的电流电镀40min，确保电镀完毕后孔铜的厚度为10um。

S5、外层I，对需要树脂塞孔的孔壁进行电镀，保证孔环的宽度为4.0mil。本步骤中，只对需要树脂塞孔的孔壁进行电镀，使得孔环的宽度为4.0mil。

S6、二次铜I，对需要树脂塞孔的孔壁进行电镀，保证孔铜的厚度≥30um。本实施例中，为精确控制孔铜的厚度，先以大电流进行电镀，后以小电流进行电镀。具体而言，先采用15ASF的电流电镀55min，接着采用7.5ASF的电流电镀55min。

S7、树脂塞孔，对需要树脂塞孔的孔填充树脂，保证树脂的凹陷深度＜10um。这里主要靠目视检查，以表面平整为标准，如有出现凹陷不良，就会取切片样进行检测凹陷深度，超过10um是不能续流的。

S8、研磨减铜，将树脂凸起的表面磨平，并对需要树脂塞孔的孔壁的孔铜的表面减铜，确保面铜的厚度在12～20um之间。在本步骤中，将树脂凸起的表面磨平时，PCB板的正反两面分开打磨，同时，需要保证研磨后不需要树脂塞孔的拐角铜的厚度≥8um。

这样，可以确保塞树脂不会溢出，从而避免孔口变形。研磨主要打磨板面树脂，同时也会打磨到表面铜层，研磨一次铜层厚度略减少2-4um，因此通过研磨次数调控减铜量。为了管控研磨前、后铜层厚度，可使用针对PCB铜厚的专业测铜仪，这样对管控铜厚更有保障。至于拐角铜厚管控的目的，是为了防止角裂；就管控方法而言，以十倍镜检查，以孔口处不显露基材为基准。

实施例2

与实施例1不同之处仅在于，还包括步骤：

S9、沉铜Ⅱ，对PCB板的表面以及树脂的表面进行沉铜。本步骤与S3的沉铜工艺类似，只不过本步骤只对PCB板的表面以及树脂的表面进行沉铜。

S10、一次铜Ⅱ，对PCB板的表面以及树脂的表面进行沉铜进行电镀，保证PCB板的表面以及树脂的表面的表铜的厚度为20～28um。本实施例中，采用15ASF的电流电镀22min，小电流有利于精确控制表铜的厚度，这样能够保证电镀完毕后表铜的厚度在20～28um之间。

S11、外层Ⅱ，在PCB板的表面以及树脂的表面的表铜上绘制线路图形，按照正常的线路图形绘制工艺进行即可。

S12、二次铜Ⅱ，对不需要树脂塞孔的孔进行电镀，保证孔铜的厚度为≥30um。采用15ASF的电流电镀25min。这样，小电流配合长时间，保证孔铜的厚度尽可能均匀。

S13、蚀铜，在PCB板的表面以及树脂的表面的表铜上蚀刻线路，并管控线路的线宽与阻抗。对于线宽与阻抗检测而言，采用专门的线宽测量仪与阻抗检测仪；对于线宽管控而言，根据首件板检测，微调蚀刻速度或蚀刻压力，进行批量制作。

实施例3

与实施例2不同之处仅在于，还包括箱体和微波发射机，在箱体的底部放置有少量的蒸馏水。在完成树脂塞孔工序后，将PCB板固定在箱体的顶壁，比如说，通过双面胶进行固定；微波发射机安装在箱体底部，但是微波发射机的位置高于蒸馏水的水面，且微波发射机发射微波的方向与PCB板的法线方向的夹角为45度。

当微波到达PCB板的表面后，微波会对PCB板的表面和孔进行加热，也即表铜和孔铜都会受到加热作用。一方面，如果在电镀的过程中，表铜或者孔铜内部出现了小气泡，在微波加热的作用下，小气泡会受热膨胀而破裂，从而起到除泡的作用；同时，促进表铜、孔铜中的水分快速蒸发，起到干燥、加速铜冷却凝固的作用。另一方面，小气泡的存在会使得表铜或者孔铜的内部出现“间隙”，实质上起到对表铜、孔铜进行“分层”的作用，相当于小气泡会将相邻的铜隔开；故而，通过加热将小气泡去除，还可以起到避免表铜或者孔铜分层的作用。

由于微波以45度的入射角投射到PCB板表面，当微波到达PCB板的表面后，微波同样会以45度的反射角从PCB板表面反射，反射后的微波会投射到蒸馏水中，从而对蒸馏水进行预热，预热后的蒸馏水可用来对微波加热后的PCB板进行清洗，从而去除掉PCB板上的油污和灰尘。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (9)

1.用于PCB板的树脂塞孔方法，其特征在于，包括步骤：

S1、对PCB板进行压实；

S2、在PCB板上钻出需要树脂塞孔的孔与不需要树脂塞孔的孔，使层与层之间可以导通；

S3、沉铜I，对需要树脂塞孔与不需要树脂塞孔的孔沉铜；

S4、一次铜I，对需要树脂塞孔的孔与不需要树脂塞孔的壁面电镀，保证孔铜的厚度为10um；

S5、外层I，对需要树脂塞孔的孔壁进行电镀，保证孔环的宽度为4.0mil；

S6、二次铜I，对需要树脂塞孔的孔壁进行电镀，保证孔铜的厚度≥30um；

S7、树脂塞孔，对需要树脂塞孔的孔填充树脂，保证树脂的凹陷深度＜10um；

S8、研磨减铜，将树脂凸起的表面磨平，并对需要树脂塞孔的孔壁的孔铜的表面减铜，确保面铜的厚度在12~20um之间；

S9、沉铜Ⅱ，对PCB板的表面以及树脂的表面进行沉铜；

S10、一次铜Ⅱ，对PCB板的表面以及树脂的表面进行沉铜进行电镀，保证PCB板的表面以及树脂的表面的表铜的厚度为20~28um；

S11、外层Ⅱ，在PCB板的表面以及树脂的表面的表铜上绘制线路图形；

S12、二次铜Ⅱ，对不需要树脂塞孔的孔进行电镀，保证孔铜的厚度为≥30um；

S13、蚀铜，在PCB板的表面以及树脂的表面的表铜上蚀刻线路，并管控线路的线宽与阻抗；

在完成树脂塞孔工序后，在箱体的底部放置蒸馏水，将PCB板固定在箱体顶壁，将微波发射机安装在箱体底部，确保微波发射机的位置高于蒸馏水的水面，且微波发射机发射微波的方向与PCB板的法线方向的夹角为45度；

当微波到达PCB板的表面后，微波对PCB板的表面和孔进行加热，表铜和孔铜受到加热作用，如果在电镀的过程中，表铜或者孔铜内部出现小气泡，在微波加热的作用下，小气泡受热膨胀而破裂起到除泡的作用，同时促进表铜、孔铜中的水分快速蒸发起到干燥、加速铜冷却凝固的作用；此外，小气泡使表铜或者孔铜的内部出现“间隙”，对表铜、孔铜进行“分层”将相邻的铜隔开，加热将小气泡去除起到避免表铜或者孔铜分层的作用；

微波以45度的入射角投射到PCB板表面，当微波到达PCB板的表面后，微波以45度的反射角从PCB板表面反射，反射后的微波投射到蒸馏水中，对蒸馏水进行预热，采用预热后的蒸馏水对微波加热后的PCB板进行清洗，去除PCB板上的油污和灰尘。

2.如权利要求1所述的用于PCB板的树脂塞孔方法，其特征在于，S2中，若通孔的孔径大于0.65mm，钻孔将其孔径扩大0.15mm。

3.如权利要求2所述的用于PCB板的树脂塞孔方法，其特征在于，S8中，保证研磨后不需要树脂塞孔的拐角铜的厚度≥8um。

4.如权利要求3所述的用于PCB板的树脂塞孔方法，其特征在于，S6中，先采用15ASF的电流电镀55min，接着采用7.5ASF的电流电镀55min。

5.如权利要求4所述的用于PCB板的树脂塞孔方法，其特征在于，S3中，先对需要树脂塞孔与不需要树脂塞孔的孔进行除胶，除胶完毕后再沉铜。

6.如权利要求5所述的用于PCB板的树脂塞孔方法，其特征在于，S4中，采用17ASF的电流电镀40min。

7.如权利要求6所述的用于PCB板的树脂塞孔方法，其特征在于，S10中，采用15ASF的电流电镀22min。

8.如权利要求7所述的用于PCB板的树脂塞孔方法，其特征在于，S12中，采用15ASF的电流电镀25min。

9.如权利要求8所述的用于PCB板的树脂塞孔方法，其特征在于，S8中，将树脂凸起的表面磨平时，PCB板的正反两面分开打磨。

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