CN112888193A - 一种阶梯孔的制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种阶梯孔的制作方法，包括以下步骤：在芯板上制作出内层线路，并在芯板的一表面上对应大孔的位置处制作出铜盘以及在铜盘的周围制作出三个对位靶标；通过半固化片将外层铜箔与芯板依次层叠后压合成生产板；在生产板的大孔面上对应对位靶标的位置处钻出第一对位靶孔；计算生产板的涨缩系数，而后在生产板的大孔面上钻出大孔；在生产板的小孔面上对应对位靶标的位置处钻出第二对位靶孔；计算生产板的涨缩系数，而后在生产板的小孔面上控深钻出小孔；在生产板上形成镀孔图形，而后通过蚀刻去除孔内底部的铜盘，使大孔和小孔上下连通形成阶梯孔。本发明方法利用内层多靶点对位的方法，大大改善了在板的正反面钻孔的对准度问题。

Description

一种阶梯孔的制作方法

技术领域

本发明涉及印制线路板制作技术领域，具体涉及一种阶梯孔的制作方法。

背景技术

目前在多层PCB研发过程中，客户越来越多的提出了高精度阶梯孔的制作，而针对现有的机械钻孔，孔径的大小不能小于0.1mm，严重限制了客户对PCB设计的小型化和集成化要求，目前部分公司采用镭射钻孔的工艺提高阶梯孔的小型化，但是又面临对准度的问题。

目前阶梯孔的制作流程主要有两种，第一种是通过先钻小孔而后通过背钻钻出大孔形成阶梯孔的方式，第二种是在板的正反两面分别控深钻大孔和小孔使两者连通形成阶梯孔。

上述方法存在以下缺陷：

1、第一种方式容易出现毛刺、堵孔等各种品质问题；

2、第二种方式由于在正反两面钻孔时使用两套不同的孔作为定位孔定位，钻孔过程中容易出现偏差，正反面的孔错位，存在对准度差的问题。

发明内容

本发明针对上述现有的技术缺陷，提供一种阶梯孔的制作方法，利用内层多靶点对位的方法，大大改善了在板的正反面钻孔的对准度问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种阶梯孔的制作方法，所述阶梯孔由位于线路板一面的大孔和位于线路板另一面且与大孔同轴的小孔上下连通而成，所述大孔的孔径大于小孔的孔径，所述大孔与小孔之间的连接处位于内层芯板上其中一面的线路层上，所述制作方法包括以下步骤：

S1、按拼板尺寸开出芯板，而后通过负片工艺在芯板上制作出内层线路，并在芯板的一表面上对应大孔的位置处制作出铜盘以及在铜盘的周围制作出三个呈直角分布的对位靶标；

S2、通过半固化片将外层铜箔与芯板依次层叠后压合成生产板；

S3、在生产板钻大孔的大孔面上对应三个对位靶标的位置处分别钻出第一对位靶孔；

S4、通过三个第一对位靶孔计算出生产板的涨缩系数，而后根据涨缩系数在生产板的大孔面上控深钻出大孔，露出内层的所述铜盘；

S5、在生产板钻小孔的小孔面上对应三个对位靶标的位置处分别钻出第二对位靶孔；

S6、通过三个第二对位靶孔计算出生产板的涨缩系数，而后根据涨缩系数在生产板的小孔面上控深钻出小孔，露出内层的所述铜盘；

S7、在生产板上贴膜，并在生产板两表面对应大孔和小孔的位置处进行开窗；

S8、而后通过蚀刻去除孔内底部的铜盘，使大孔和小孔上下连通形成阶梯孔。

进一步的，步骤S1中，芯板上的外层铜箔厚度为1oz。

进一步的，当芯板上的外层铜箔厚度为0.5oz时，步骤S1和S2之间还包括以下步骤：

S11、通过正片工艺将所述铜盘的厚度镀至≥1oz。

进一步的，步骤S1中，所述铜盘的直径≥所述大孔的孔径。

进一步的，步骤S1中，在铜盘的周围避开内层线路的位置制作出三个对位靶标，且三个对位靶标包括第一对位靶标、第二对位靶标和第三对位靶标，其中第一对位靶标和第二对位靶标之间的连线与芯板的长边平行，第二对位靶标和第三对位靶标之间的连线与芯板的短边平行。

进一步的，步骤S4中,通过第一靶孔分别测量第一对位靶标和第二对位靶标之间的靶距以及第二对位靶标和第三对位靶标之间的靶距，将测量得到的靶距与设计的靶距标准值进行对比计算出生产板的涨缩系数。

进一步的，步骤S6中,通过第二靶孔分别测量第一对位靶标和第二对位靶标之间的靶距以及第二对位靶标和第三对位靶标之间的靶距，将测量得到的靶距与设计的靶距标准值进行对比计算出生产板的涨缩系数。

进一步的，步骤S3和S4中，均通过激光镭射控深钻出第一靶孔和大孔。

进一步的，步骤S5和S6中，均通过激光镭射控深钻出第二靶孔和小孔。

进一步的，步骤S2和S3之间还包括以下步骤：

S21、对生产板进行棕化/黑化处理。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

本发明首先通过在内层中制作出一隔开大孔和小孔的铜盘，一是避免二次钻小孔时的碎屑落入大孔中造成堵孔的问题，从而有效减少了堵孔的问题，二是利用铜盘作为孔底可提高控深钻孔的精度，避免钻大孔和小孔时钻孔过深或过浅导致钻孔不良的问题，提高了孔的生产品质；另外在钻大孔和小孔时分别在对应面上钻出第一对应靶孔和第二对位靶孔，并分别计算出生产板前面工序过后的涨缩系数，即在钻大孔和小孔时利用同一套对位靶标分别重新计算一次涨缩系数后再进行钻孔操作，这样有效提高了正反面分别钻大孔和小孔的对位精准度，解决了现有技术中正反面的孔错位导致对准度差的问题；本发明中还使芯板上铜盘厚度为1oz，该厚度可有效避免因铜盘厚度过薄而导致钻孔时被打穿的问题。

具体实施方式

为了更充分的理解本发明的技术内容，下面将结合具体实施例对本发明的技术方案作进一步介绍和说明。

实施例

本实施例提供一种线路板的制作方法，其中包括在线路板上制作阶梯孔，阶梯孔由位于线路板一面的大孔和位于线路板另一面且与大孔同轴设置的小孔上下连通而成，大孔的孔径大于小孔的孔径，大孔与小孔之间的连接处位于内层芯板上其中一面的线路层上，具体工艺如下：

(1)、开料：按拼板尺寸520mm×620mm开出芯板，芯板的厚度为0.5mm(该厚度为不含外层铜箔的厚度)，外层铜箔厚度为0.5oz。

(2)、内层线路制作(负片工艺)：内层图形转移，用垂直涂布机涂布感光膜，感光膜的膜厚控制8μm，采用全自动曝光机，以5-6格曝光尺(21格曝光尺)在芯板上完成内层线路曝光，显影后形成内层线路图形；内层蚀刻，将曝光显影后的芯板蚀刻出内层线路，内层线宽量测为3mil，并在芯板的一表面上对应大孔的位置处制作出铜盘以及在铜盘的周围制作出三个呈直角分布的对位靶标，铜盘的直径≥大孔的孔径，避免铜盘出现自然脱落导致出现镀孔等钻孔品质的问题；内层AOI，然后检查内层线路的开短路、线路缺口、线路针孔等缺陷,有缺陷报废处理，无缺陷的产品出到下一流程。

其中，三个对位靶标包括第一对位靶标、第二对位靶标和第三对位靶标，其中第一对位靶标和第二对位靶标之间的连线与芯板的长边平行，第二对位靶标和第三对位靶标之间的连线与芯板的短边平行；且三个对位靶标在避开内层线路的位置布局的同时尽量靠近铜盘。

(3)、加厚铜盘：在芯板上贴膜，而后通过曝光和显影在对应铜盘的位置处开窗，而后通过电镀加厚铜盘的厚度至1oz。

(4)、压合：棕化速度按照底铜铜厚进行棕化，将外层铜箔、半固化片、芯板、半固化片和外层铜箔依次叠合后压合成生产板。

(5)、棕化/黑化：通过化学反应的方式对生产板进行棕化/黑化处理，从而在生产板的铜层表面生成一种棕色氧化层，棕化表面高低起伏形貌可有效吸收CO²激光能量，便于后期激光钻孔。

(6)、钻第一靶孔：通过X-RAY打靶机抓取生产板内层中的三个对位靶标，而后利用激光镭射在生产板钻大孔的大孔面上对应三个对位靶标的位置处分别控深钻出一个第一对位靶孔，露出内层的对位靶标。

(7)、钻大孔：通过三个第一对位靶孔分别测量第一对位靶标和第二对位靶标之间的靶距以及第二对位靶标和第三对位靶标之间的靶距，从而测量得到板长边和短边上的靶距距离，将测量得到的靶距与设计的靶距标准值进行对比计算出生产板的涨缩系数，而后根据涨缩系数在生产板的大孔面上控深钻出大孔，大孔的底部为铜盘的表面，从而露出内层的铜盘。

(8)、钻第一靶孔：通过X-RAY打靶机抓取生产板内层中的三个对位靶标，而后利用激光镭射在生产板钻小孔的小孔面上对应三个对位靶标的位置处分别控深钻出一个第二对位靶孔，露出内层的对位靶标。

(9)、钻小孔：通过三个第二对位靶孔分别测量第一对位靶标和第二对位靶标之间的靶距以及第二对位靶标和第三对位靶标之间的靶距，从而测量得到板长边和短边上的靶距距离，将测量得到的靶距与设计的靶距标准值进行对比计算出生产板的涨缩系数，而后根据涨缩系数在生产板的小孔面上控深钻出小孔，小孔的底部为铜盘的表面，从而露出内层的铜盘；钻小孔时利用其同一面上的第二靶孔进行定位并重新测量涨缩值，避免钻大孔时板的涨缩系数变化导致上下钻的大孔和小孔对位不准的问题。

(10)、镀孔图形：在生产板上贴膜，并通过曝光和显影在生产板两表面对应大孔和小孔的位置处进行开窗，而后通过蚀刻去除孔内底部的铜盘，使大孔和小孔上下连通形成阶梯孔。

(11)、外层钻孔：根据钻孔资料，使用机械钻孔的方式，在生产板上钻孔。

(12)、沉铜：在孔壁上通过化学反应的方式沉积一层薄铜，为后面的全板电镀提供基础，背光测试10级，孔中的沉铜厚度为0.5μm。

(13)、全板电镀：根据电化学反应的机理，在沉铜的基础上电镀上一层铜，保证孔铜厚度达到产品要求，根据完成孔铜厚度设定电镀参数。

(14)、制作外层线路(正片工艺)：外层图形转移，采用全自动曝光机和正片线路菲林，以5-7格曝光尺(21格曝光尺)完成外层线路曝光，经显影，在生产板上形成外层线路图形；外层图形电镀，然后在生产板上分别镀铜和镀锡，镀铜是以1.8ASD的电流密度全板电镀60min，镀锡是以1.2ASD的电流密度电镀10min，锡厚3-5μm；然后再依次退膜、蚀刻和退锡，在生产板上蚀刻出外层线路；外层AOI，然后检查外层线路的开短路、线路缺口、线路针孔等缺陷,有缺陷报废处理，无缺陷的产品出到下一流程。

(15)、阻焊、丝印字符：通过在生产板外层制作绿油层并丝印字符，绿油厚度为：10-50μm，从而可以使生产板在后续的使用过程中可以减少环境变化对其的影响。

(16)、表面处理(沉镍金)：阻焊开窗位的焊盘铜面通化学原理，均匀沉积一定要求厚度的镍层和金层，镍层厚度为：3-5μm；金层厚度为：0.05-0.1μm。

(17)、电测试：测试成品板的电气导通性能，此板使用测试方法为：飞针测试。

(18)、成型：根据现有技术并按设计要求锣外形，外型公差+/-0.05mm；制得两次阶梯板。

(19)、FQC：根据客户验收标准及我司检验标准，对两次阶梯板外观进行检查，如有缺陷及时修理，保证为客户提供优良的品质控制。

(20)、FQA：再次抽测两次阶梯板的外观、孔铜厚度、介质层厚度、绿油厚度、内层铜厚等是否符合客户的要求。

(21)、包装：按照客户要求的包装方式以及包装数量，对两次阶梯板进行密封包装，并放干燥剂及湿度卡，然后出货。

于其它实施例中，还可采用外层铜箔厚度≥1oz的芯板，这样可省略掉上述中加厚铜盘的步骤(3)。

以上对本发明实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本发明实施例的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例，在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种阶梯孔的制作方法，所述阶梯孔由位于线路板一面的大孔和位于线路板另一面且与大孔同轴的小孔上下连通而成，所述大孔的孔径大于小孔的孔径，所述大孔与小孔之间的连接处位于内层芯板上其中一面的线路层上，其特征在于，所述制作方法包括以下步骤：

S1、按拼板尺寸开出芯板，而后通过负片工艺在芯板上制作出内层线路，并在芯板的一表面上对应大孔的位置处制作出铜盘以及在铜盘的周围制作出三个呈直角分布的对位靶标；

S2、通过半固化片将外层铜箔与芯板依次层叠后压合成生产板；

S3、在生产板钻大孔的大孔面上对应三个对位靶标的位置处分别钻出第一对位靶孔；

S4、通过三个第一对位靶孔计算出生产板的涨缩系数，而后根据涨缩系数在生产板的大孔面上控深钻出大孔，露出内层的所述铜盘；

S5、在生产板钻小孔的小孔面上对应三个对位靶标的位置处分别钻出第二对位靶孔；

S6、通过三个第二对位靶孔计算出生产板的涨缩系数，而后根据涨缩系数在生产板的小孔面上控深钻出小孔，露出内层的所述铜盘；

S7、在生产板上贴膜，并在生产板两表面对应大孔和小孔的位置处进行开窗；

S8、而后通过蚀刻去除孔内底部的铜盘，使大孔和小孔上下连通形成阶梯孔。

2.根据权利要求1所述的阶梯孔的制作方法，其特征在于，步骤S1中，芯板上的外层铜箔厚度为1oz。

3.根据权利要求1所述的阶梯孔的制作方法，其特征在于，当芯板上的外层铜箔厚度为0.5oz时，步骤S1和S2之间还包括以下步骤：

S11、通过正片工艺将所述铜盘的厚度镀至≥1oz。

4.根据权利要求1所述的阶梯孔的制作方法，其特征在于，步骤S1中，所述铜盘的直径≥所述大孔的孔径。

5.根据权利要求1所述的阶梯孔的制作方法，其特征在于，步骤S1中，在铜盘的周围避开内层线路的位置制作出三个对位靶标，且三个对位靶标包括第一对位靶标、第二对位靶标和第三对位靶标，其中第一对位靶标和第二对位靶标之间的连线与芯板的长边平行，第二对位靶标和第三对位靶标之间的连线与芯板的短边平行。

6.根据权利要求5所述的阶梯孔的制作方法，其特征在于，步骤S4中,通过第一靶孔分别测量第一对位靶标和第二对位靶标之间的靶距以及第二对位靶标和第三对位靶标之间的靶距，将测量得到的靶距与设计的靶距标准值进行对比计算出生产板的涨缩系数。

7.根据权利要求5所述的阶梯孔的制作方法，其特征在于，步骤S6中,通过第二靶孔分别测量第一对位靶标和第二对位靶标之间的靶距以及第二对位靶标和第三对位靶标之间的靶距，将测量得到的靶距与设计的靶距标准值进行对比计算出生产板的涨缩系数。

8.根据权利要求1所述的阶梯孔的制作方法，其特征在于，步骤S3和S4中，均通过激光镭射控深钻出第一靶孔和大孔。

9.根据权利要求1所述的阶梯孔的制作方法，其特征在于，步骤S5和S6中，均通过激光镭射控深钻出第二靶孔和小孔。

10.根据权利要求1-9任一项所述的阶梯孔的制作方法，其特征在于，步骤S2和S3之间还包括以下步骤：

S21、对生产板进行棕化/黑化处理。