CN113301734B - 一种提升高多层线路板背钻能力的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种提升高多层线路板背钻能力的方法，在制作线路板中的内层线路时，将对应背钻部分处的奇数层或偶数层内层线路中的非功能性焊盘去掉，以减少钻咀在线路板上背钻时需钻穿的铜层层数和厚度。本发明方法通过减少内层中背钻部分处奇数层或偶数层的非功能性焊盘，降低了背钻时的阻力，从而降低了背钻出现钻断针、钻针磨耗、孔粗和扯铜等品质问题，提高了背钻生产效率和降低了生产成本。

Description

一种提升高多层线路板背钻能力的方法

技术领域

本发明涉及印制线路板制作技术领域，具体涉及一种提升高多层线路板背钻能力的方法。

背景技术

随着通信技术高频、高速化发展，对印制电路板的可靠性、安全性及信号完整性提出了更高的要求。由于金属化孔的连接路径越长，信号损失越大，背钻的作用是钻掉没有起到任何连接或者传输作用的通孔段，避免造成高速信号传输的反射、散射、延迟等。

具体工艺是在金属化孔的另一端，控深钻一个较大的孔，将设定深度的无用孔铜钻掉，以减少信号传输延迟、信号失真等。现有的PCB设计方法进行背钻，由于板厚、背钻层次多，容易出现背钻钻断针、钻针磨耗异常、孔粗等品质问题。

按常规PCB设计方法进行背钻，因部分PCB的所有内层线路中在对应钻孔位均会设计出相应的焊盘(即PAD)，用于为了增强通孔孔壁沉铜的附着力，保证镀孔孔壁连接良好，而在背钻部分处的内层线路不进行线路设计，即焊盘不与线路连接，不能用于任何电信号传输，使此处的焊盘成为独立的非功能性焊盘，这些非功能性焊盘的存在增加了背钻阻力，在背钻时容易出现背钻钻断针、钻针磨耗异常、孔粗、镀孔孔壁连接异常等品质缺陷；要是通过减少叠板数和设定背钻孔限，很大程度又降低了生产效率；另外由于板厚、背钻层次多，为了将通孔内的孔铜钻掉，需要用较大直径的背钻钻咀制作，背钻对应的焊盘没有空间加大，这样的话背钻锡圈将会很小，生产过程中很容易脱落，且会影响线路布局空间。

发明内容

本发明针对上述现有的技术缺陷，提供一种提升高多层线路板背钻能力的方法，通过减少内层中背钻部分处奇数层或偶数层的非功能性焊盘，降低了背钻时的阻力，从而降低了背钻出现钻断针、钻针磨耗、孔粗和扯铜等品质问题，提高了背钻生产效率和降低了生产成本。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种提升高多层线路板背钻能力的方法，在制作线路板中的内层线路时，将对应背钻部分处的奇数层或偶数层内层线路中的非功能性焊盘去掉，以减少钻咀在线路板上背钻时需钻穿的铜层层数和厚度。

本发明还提供了一种提升高多层线路板背钻能力的方法，具体包括以下步骤：

S1、按拼板尺寸开出至少两个芯板；

S2、分别在各个芯板上制作内层线路，且在需背钻的芯板的其中一面上对应背钻位置处制作有独立的焊盘，形成非功能性的焊盘；

S3、通过半固化片将所有芯板和外层铜箔依次叠合后压合，形成多层板，叠合时将需背钻的芯板相邻设置，且需背钻的芯板中制作有独立焊盘的一面不相邻；

S4、在多层板上钻孔，所钻的孔包括需背钻的通孔；

S5、通过沉铜和全板电镀使通孔金属化；

S6、在需背钻的通孔上进行控深背钻，从而除去通孔中对应需背钻的芯板处的铜层，形成背钻孔。

进一步的，步骤S1中，所述芯板的外层铜面厚度为1oz。

进一步的，步骤S2中，通过负片工艺在芯板上制作内层线路。

进一步的，步骤S3中，叠合后，使焊盘均位于多层板中的奇数层或偶数层。

进一步的，所述通孔的孔径小于所述焊盘的外径，且背钻部分的孔径大于所述焊盘的外径。

本发明又提供了一种提升高多层线路板背钻能力的方法，具体包括以下步骤：

S1、按拼板尺寸开出芯板一、芯板二和芯板三；

S2、分别在芯板一、芯板二和芯板三上制作内层线路，且在芯板一和芯板二中对应背钻位置处的其中一面制作有独立的焊盘，形成非功能性的焊盘；

S3、通过半固化片将芯板一、芯板二、芯板三和外层铜箔依次叠合后压合，形成多层板，其中芯板一和芯板二的内层线路中制作有独立焊盘的一面不相邻，使焊盘均位于多层板中的奇数层或偶数层；

S4、在多层板上钻孔，所钻的孔包括需背钻的通孔；

S5、通过沉铜和全板电镀使通孔金属化；

S6、在需背钻的通孔上并从芯板一一侧的表面上进行控深背钻，背钻底部控制在芯板二和芯板三之间，从而除去通孔中对应芯板一和芯板二处的铜层，形成背钻孔。

进一步的，步骤S1中，所述芯板一、芯板二和芯板三的外层铜面厚度均为1oz。

进一步的，步骤S2中，通过负片工艺分别在芯板一、芯板二和芯板三上制作内层线路。

进一步的，所述通孔的孔径小于所述焊盘的外径，且背钻部分的孔径大于所述焊盘的外径。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

本发明通过减少内层中背钻部分处奇数层或偶数层的非功能性焊盘，相当于减少了背钻时需钻穿的铜层层数和厚度，降低了背钻时的阻力，从而降低了背钻出现钻断针、钻针磨耗、孔粗和扯铜等品质问题，提高了背钻生产效率和降低了生产成本；另外只去除了奇数层或偶数层的非功能性焊盘，还保留有部分非减去层中的非功能性焊盘，可确保后期孔壁沉铜层的附着力，保证镀孔孔壁连接良好，即一并提高了孔铜的品质。

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1

本实施例所示的一种提升高多层线路板背钻能力的方法，在制作线路板中的内层线路时，将对应背钻部分处的奇数层或偶数层内层线路中的非功能性焊盘去掉，以减少钻咀在线路板上背钻时需钻穿的铜层层数和厚度，降低了背钻时的阻力，从而降低了背钻出现钻断针、钻针磨耗、孔粗和扯铜等品质问题，提高了背钻生产效率和降低了生产成本；另外只去除了奇数层或偶数层的非功能性焊盘，还保留有部分非减去层中的非功能性焊盘，可确保后期孔壁沉铜层的附着力，保证镀孔孔壁连接良好，即一并提高了孔铜的品质。

实施例2

本实施例所示的一种提升高多层线路板背钻能力的方法，具体包括以下步骤：

a、按拼板尺寸520mm×620mm开出至少两个芯板，芯板板厚为0.15mm(不包括外层铜箔的厚度)，芯板的外层铜面厚度为1oz；

b、通过负片工艺分别在各个芯板上制作内层线路，且在需背钻的芯板的其中一面上对应背钻位置处制作有独立的焊盘，形成非功能性的焊盘；

c、通过半固化片将所有芯板和外层铜箔依次叠合后压合，形成多层板，叠合时将需背钻的芯板相邻设置，且需背钻的芯板中制作有独立焊盘的一面不相邻，即两独立焊盘之间不在相邻内层线路上，使焊盘均位于多层板中的奇数层或偶数层；

d、在多层板上钻孔，所钻的孔包括需背钻的通孔；

e、通过沉铜和全板电镀使通孔金属化；

f、在需背钻的通孔上进行控深背钻，从而除去通孔中对应需背钻的芯板处的铜层，形成背钻孔。

上述中，通孔的孔径小于焊盘的外径，以通过钻孔后遗留的焊盘来增强后期孔壁沉铜层的附着力，且背钻部分的孔径大于焊盘的外径，从而将背钻部分处的内层焊盘均钻除去掉，避免出现扯铜堵孔和孔壁毛刺的问题。

实施例3

下面以具体的一种8层的高多层线路板进行分析，背钻时钻穿第一层至第五层，不能钻到第六层。

本实施例所示的一种提升高多层线路板背钻能力的方法，依次包括以下处理工序：

(1)、开料：按拼板尺寸520mm×620mm开出芯板一、芯板二和芯板三，芯板一、芯板二和芯板三板厚均为0.15mm(不包括外层铜箔的厚度)，芯板一、芯板二和芯板三的外层铜面厚度均为1oz。

(2)、制作内层线路(负片工艺)：根据图形定位孔，分别在芯板一、芯板二和芯板三上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)完成内层线路曝光，经显影后形成内层线路图形；内层蚀刻，将曝光显影后的芯板一、芯板二和芯板三蚀刻出内层线路，内层线宽量测为3mil，且在芯板一和芯板二中对应后期背钻位置处的其中一面制作有独立的焊盘，形成非功能性的焊盘，而另一面对应位置处的铜层则蚀刻去掉；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。

(3)、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、芯板一、半固化片、芯板二、半固化片、芯板三、半固化片、外层铜箔按要求依次叠合，然后根据板料Tg选用适当的层压条件进行压合，形成8层的多层板；其中芯板一和芯板二的内层线路中制作有独立焊盘的一面不相邻，即两芯板上的独立焊盘均朝内或朝外设置，使焊盘均位于多层板内层中的奇数层或偶数层。

(4)外层钻孔：利用钻孔资料对多层板进行钻孔加工，所钻的孔包括需背钻的通孔，通孔的孔径为0.15mm，通孔的孔径小于独立焊盘的外径，以通过钻孔后遗留的焊盘来增强后期孔壁沉铜层的附着力。

(5)、沉铜:使多层板上的孔金属化，背光测试10级，孔中的沉铜厚度为0.5μm。

(6)、全板电镀(闪镀)：根据现有技术并按设计要求以0.8ASD的电流密度在VCP电镀线上电镀60min，从而在多层板上闪镀一层薄铜，闪镀后使孔壁铜层厚度控制在5-10μm；此处孔铜厚度控制较为关键，当孔铜厚度小于5μm时，板电前微蚀过重易导致孔无铜，当孔铜厚度大于10μm，背钻后有铜丝堵孔的风险。

(7)背钻：在需要进行背钻的通孔上并从芯板一一侧的进行控深背钻，按所需制作背钻孔的深度和孔径要求钻出背钻孔，背钻底部控制在芯板二和芯板三之间，以向内依次钻穿芯板一和芯板二，从而除去通孔中对应芯板一和芯板二处的铜层，形成背钻孔；背钻时选择0.35mm直径的背钻钻咀，使背钻部分处的孔径比通孔的孔径大0.2mm，从而除去通孔中背钻部分处的孔壁铜层，而保留另一部分未被背钻处的孔铜；背钻部分的孔径大于独立焊盘的外径，，从而将背钻部分处的内层焊盘均钻除去掉，避免出现扯铜堵孔和孔壁毛刺的问题。

(8)、全板电镀：根据现有技术并按设计要求对多层板进行全板电镀，具体为以3ASD的电流密度全板电镀60min，将板面铜层和孔铜镀至设计所需的厚度，孔铜厚度为27-29μm，满足均值≥25um要求，背钻孔无堵孔问题。

(9)、外层线路制作(负片工艺)：外层图形转移，在多层板上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)完成外层线路曝光，经显影后形成外层线路图形；外层蚀刻，将曝光显影后的多层板蚀刻出外层线路；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。

(10)、阻焊、丝印字符：在多层板的表面丝印阻焊油墨后，并依次经过预固化、曝光、显影和热固化处理，使阻焊油墨固化成阻焊层；具体为，在TOP面阻焊油墨，TOP面字符添加"UL标记"，从而在不需焊接的线路和基材上，涂覆一层防止焊接时线路间产生桥接、提供永久性的电气环境和抗化学腐蚀的保护层，同时起美化外观的作用。

(11)、表面处理(沉镍金)：根据现有技术并按设计要求在多层板上做表面处理，阻焊开窗位的铜面和背钻孔通化学原理，在铜层上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。

(12)、电气性能测试：检测成品板的电气性能，检测合格的成品板进入下一个加工环节。

(13)、成型：根据现有技术并按设计要求锣外形，外型公差+/-0.05mm，制得高多层线路板。

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

(15)、FQA：再次抽测线路板的外观、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。

(16)、包装：按照客户要求的包装方式以及包装数量，对线路板进行密封包装，并放干燥剂及湿度卡，然后出货。

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 (6)

1.一种提升高多层线路板背钻能力的方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

S1、按拼板尺寸开出至少两个芯板；

S2、分别在各个芯板上制作内层线路，且在需背钻的芯板的其中一面上对应背钻位置处制作有独立的焊盘，形成非功能性的焊盘；

S3、通过半固化片将所有芯板和外层铜箔依次叠合后压合，形成多层板，叠合时将需背钻的芯板相邻设置，且需背钻的芯板中制作有独立焊盘的一面不相邻，使焊盘均位于多层板中的奇数层或偶数层；

S4、在多层板上钻孔，所钻的孔包括需背钻的通孔；所述通孔的孔径小于所述焊盘的外径；

S5、通过沉铜和全板电镀使通孔金属化；

S6、在需背钻的通孔上进行控深背钻，且背钻部分的孔径大于所述焊盘的外径，从而除去通孔中对应需背钻的芯板处的铜层，形成背钻孔。

2.根据权利要求1所述的提升高多层线路板背钻能力的方法，其特征在于，步骤S1中，所述芯板的外层铜面厚度为1oz。

3.根据权利要求1所述的提升高多层线路板背钻能力的方法，其特征在于，步骤S2中，通过负片工艺在芯板上制作内层线路。

4.一种提升高多层线路板背钻能力的方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

S1、按拼板尺寸开出芯板一、芯板二和芯板三；

S2、分别在芯板一、芯板二和芯板三上制作内层线路，且在芯板一和芯板二中对应背钻位置处的其中一面制作有独立的焊盘，形成非功能性的焊盘；

S3、通过半固化片将芯板一、芯板二、芯板三和外层铜箔依次叠合后压合，形成多层板，其中芯板一和芯板二的内层线路中制作有独立焊盘的一面不相邻，使焊盘均位于多层板中的奇数层或偶数层；

S4、在多层板上钻孔，所钻的孔包括需背钻的通孔；所述通孔的孔径小于所述焊盘的外径；

S5、通过沉铜和全板电镀使通孔金属化；

S6、在需背钻的通孔上并从芯板一一侧的表面上进行控深背钻，背钻底部控制在芯板二和芯板三之间，且背钻部分的孔径大于所述焊盘的外径，从而除去通孔中对应芯板一和芯板二处的铜层，形成背钻孔。

5.根据权利要求4所述的提升高多层线路板背钻能力的方法，其特征在于，步骤S1中，所述芯板一、芯板二和芯板三的外层铜面厚度均为1oz。

6.根据权利要求4所述的提升高多层线路板背钻能力的方法，其特征在于，步骤S2中，通过负片工艺分别在芯板一、芯板二和芯板三上制作内层线路。