CN113784510B - 选择性塞孔的方法及电路板 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电路板制造技术领域，提供了一种选择性塞孔的方法，包括：提供一基板，所述基板上设有不需要塞孔的第一孔和需要塞孔的第二孔，所述第一孔中和所述第二孔中均镀设有孔铜；使用干膜覆盖所述基板的板面且仅露出所述第一孔；生成覆盖所述第一孔的孔铜的有机膜，所述有机膜的表面含有亲水基；对所述基板进行褪干膜；对所述第二孔进行塞孔。本发明还提供了一种电路板。本发明之选择性塞孔的方法，在对电路板进行选择性塞孔时可以防止树脂或者阻焊油墨进入不需要塞孔的孔内，保证了电路板的质量。本发明之电路板的需要插元件的孔不会被树脂或阻焊油墨堵塞，质量高。

Description

选择性塞孔的方法及电路板

技术领域

本发明涉及电路板制造技术领域，尤其涉及一种选择性塞孔的方法及电路板。

背景技术

随着5G技术的迅速发展，5G产品逐渐向功能多元化、产品小型化发展，这就要求应用于5G产品的电路板上的金属化孔越来越小，其间距也越来越小，而金属化孔的主要作用是客户在封装时需要在这些孔中上锡膏连接元器件，但部分金属化孔不需要上元器件，其目的仅仅是起到信号的导通作用，因此为了防止在后续焊接时锡球落入这些孔中形成锡堵孔等因素，需要对电路板进行选择性塞孔，即将不需要插元器件的孔进行塞孔设计，需要插元器件的孔进行不塞孔设计。

现有技术中，当电路板上需要塞孔的孔和不需要塞孔的孔相隔较近(如小于等于0.4mm)时，会导致不需要塞孔的孔也会进入树脂或阻焊油墨，当不需要塞孔的孔进入树脂或阻焊油墨时，后续的烘烤固化过程会导致这些树脂或阻焊油墨堵塞孔，影响需要插元件的孔的孔径，使得后续客户封装时元器件的引脚不能插入，进而影响电路板的质量。

发明内容

本发明提供了一种选择性塞孔的方法及电路板，以解决现有技术中在对电路板进行选择性塞孔时树脂或者阻焊油墨进入不需要塞孔的孔内，进而影响电路板的质量的问题。

本申请第一方面的实施例提供了一种选择性塞孔的方法，包括：

提供一基板，所述基板上设有不需要塞孔的第一孔和需要塞孔的第二孔，所述第一孔中和所述第二孔中均镀设有孔铜；

使用干膜覆盖所述基板的板面且仅露出所述第一孔；

生成覆盖所述第一孔的孔铜的有机膜，所述有机膜的表面含有亲水基；

对所述基板进行褪干膜处理；

对所述第二孔进行塞孔。

在其中一些实施例中，所述有机膜的单体为含巯基化合物。

在其中一些实施例中，所述含巯基化合物为十二烷基硫醇、烯丙基硫醇或其组合。

在其中一些实施例中，生成覆盖所述第一孔的孔铜的有机膜，包括：

将所述基板浸入含有所述含巯基化合物的溶液中，所述第一孔的孔铜与所述含巯基化合物发生交联反应，生成覆盖所述第一孔的孔铜的有机膜，所述第一孔的孔铜包括孔壁铜和孔环；

其中，所述溶液中含巯基化合物的浓度为5％-10％，所述溶液中铜离子浓度为100ppm-400ppm，所述溶液的温度为32℃-42℃，浸入时间为8min-30min。

在其中一些实施例中，所述有机膜的厚度为1um-10um。

在其中一些实施例中，在对所述第二孔进行塞孔后，所述选择性塞孔的方法还包括对所述基板进行高温固化。

在其中一些实施例中，对所述基板进行高温固化后，所述选择性塞孔的方法还包括：

使用酸性溶液清洗所述基板，以去除所述有机膜。

在其中一些实施例中，在生成覆盖所述第一孔的孔铜的有机膜之前，所述选择性塞孔的方法还包括对所述第一孔的孔铜进行除油处理。

在其中一些实施例中，在生成覆盖所述第一孔的孔铜的有机膜之前，且在对所述第一孔的孔铜进行除油处理后，所述选择性塞孔的方法还包括对所述第一孔的孔铜进行微蚀处理，以使所述第一孔的孔铜的铜面微粗化。

本申请第二方面的实施例提供了一种电路板，采用如第一方面所述的选择性塞孔的方法制作而成。

本发明第一方面实施例提供的选择性塞孔的方法，有益效果在于：操作简单，可靠性高，通过生成覆盖第一孔的孔铜的有机膜，且有机膜的表面含有亲水基，使得在对第二孔进行塞孔时落入第一孔的孔铜处的树脂或阻焊油墨难以附着在有机膜上，从而可以在对电路板进行选择性塞孔时防止树脂或者阻焊油墨进入不需要塞孔的孔内，保证了电路板的质量，同时，也使得需要塞孔的孔与不需要塞孔的孔的最小间距可达0.1mm，极大的提升了电路板的布线密度。

本发明之电路板，在其制作过程中生成了覆盖第一孔的孔铜的有机膜，且有机膜的表面含有亲水基，使得需要插元件的孔不会被树脂或阻焊油墨堵塞，确保后续客户封装时元器件的引脚能够插入，提高了电路板的质量，且电路板的布线密度较高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明其中一个实施例中选择性塞孔的方法的流程图；

图2是本发明第一实施例中基板的结构示意图；

图3是在图2中的基板上覆盖干膜后的基板的结构示意图；

图4是将图3中的第一孔露出后的基板的结构示意图；

图5是在图4中第一孔的孔铜上生成有机膜后的基板的结构示意图；

图6是将图5中的干膜褪除后的基板的结构示意图；

图7是对图6中的第二孔进行树脂塞孔时的基板的结构示意图；

图8是对图6中的第二孔进行树脂塞孔后的基板的结构示意图；

图9是将图8中的有机膜褪除后的基板的结构示意图；

图10是本发明第二实施例中基板的结构示意图；

图11是在图10中的基板上覆盖干膜后的基板的结构示意图；

图12是将图11中的第一孔露出后的基板的结构示意图；

图13是在图12中第一孔的孔铜上生成有机膜后的基板的结构示意图；

图14是将图13中的干膜褪除后的基板的结构示意图；

图15是对图14中的第二孔进行阻焊油墨塞孔后的基板的结构示意图；

图16是将图15中的有机膜褪除后的基板的结构示意图；

图17是其中一个实施例中第一孔的孔铜与含巯基化合物发生交联反应生成有机膜的机理图。

图中标记的含义为：

10、基板；11、第一孔；12、第二孔；13、孔铜；20、干膜；30、有机膜；40、树脂、50、阻焊油墨。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图即实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

为了说明本发明的技术方案，下面结合具体附图及实施例来进行说明。

请参考图1，本申请第一方面的实施例提供了一种选择性塞孔的方法，包括：

S10：提供一基板，基板上设有不需要塞孔的第一孔和需要塞孔的第二孔，第一孔中和第二孔中均镀设有孔铜。

在第一实施例中，请一并参考图2，基板10为经过开料、内层线路、压合、钻孔和沉铜板电后的电路板。

其中，开料指将覆铜板、PP(半固化片)或者压合辅材裁切成指定尺寸的工作板。

内层线路指在开料后的工作板上制作多层内层线路图形，获得内层芯板。

压合是指将铜箔、PP(半固化片)以及制作完内层线路后的内层芯板按照预设的叠构排版，在高温高压条件下压合形成多层电路板。

钻孔是指使用X-ray钻靶机加工板边定位孔，采用机械钻机和/或激光镭射钻机，钻设多层电路板单元内预设的孔，包括金属化和/或非金属化孔以及板边其他类型的工具孔。

沉铜板电是指将钻孔后的电路板上的需要金属化的孔内沉铜、电镀上指定厚度的铜层，获得基板10。如图2所示，基板10包括第一孔11和第二孔12，均为金属化孔。

S20：使用干膜覆盖基板的板面且仅露出第一孔。

在第一实施例中，请一并参考图3和图4，先在基板10上整板贴干膜20，曝光固化第一孔11以外区域的干膜20，未曝光固化的干膜20使用显影液去除，从而露出第一孔11。

S30：生成覆盖第一孔11的孔铜的有机膜，有机膜的表面含有亲水基。

在第一实施例中，请一并参考图5，有机膜30覆盖第一孔11的孔铜，有机膜30的表面亲水基(—SH)均吸附在第一孔11的孔铜13的表面，能与含酯类疏水结构的树脂40(二丙二醇甲醚醋酸酯等酯类化合物)相互排斥，不易沾树脂40。

S40：对基板进行褪干膜处理。

在第一实施例中，请一并参考图6，将覆盖在基板10板面上的干膜20褪除。

S50：对第二孔进行塞孔。

在第一实施例中，请一并参考图7和图8，对第二孔12进行树脂塞孔，在铝片上钻出与第二孔12对应的孔，然后将铝片固定在网版上，再将网版放置在基板10上方，将铝片上的孔与第二孔12对齐，最后通过刮刀将网板上的树脂40通过铝片上的孔挤压进第二孔12中，由于有机膜30表面光滑，树脂40表面受力支撑点较弱，且有机膜30的表面亲水基与树脂40的疏水基相斥，无化学键相连，因此，塞孔过程中即使因第一孔11和第二孔12相距太近，导致部分树脂40进入第一孔11内，树脂40在第一孔11内也会垂流出，少有残留。

可选的，对第二孔12进行塞孔还包括对第二孔12内的树脂40进行高温固化。

可选的，对第二孔12进行塞孔后，选择性塞孔方法还包括外层线路制作、防焊、表面处理、FQC检测和包装出货等工序。

其中，外层线路制作是指在基板10上制作最外层线路图形。

防焊是指在基板10最外层裸露的铜面上，丝印或喷涂阻焊油墨，遮盖不需要外露的铜面。

表面处理是指在基板10未被阻焊油墨覆盖的铜面上，采用化学沉积或电化学镀层的方式，形成锡、银、金、OSP等保护层，防止基板10在正式焊接前铜面发生氧化。

FQC和包装出货是指对基板10进行品质检验检查后，包装出货。

请再次参考图1，本申请第一方面的实施例提供了一种选择性塞孔的方法，包括：

S10：提供一基板，基板上设有不需要塞孔的第一孔和需要塞孔的第二孔，第一孔中和第二孔中均镀设有孔铜。

在第二实施例中，请一并参考图10，基板10为经过开料、内层线路、压合、钻孔、沉铜板电和外层线路后的电路板。

其中，开料、内层线路、钻孔和沉铜板电工序均与第一实施例中相同。

外层线路是指在经过沉铜板电后的电路板上制作外层线路图形，获得基板10。

S20：使用干膜覆盖基板的板面且仅露出第一孔。

在第二实施例中，请一并参考图11和图12，先在基板10上整板贴干膜20，曝光固化第一孔11以外区域的干膜20，未曝光固化的干膜20使用显影液去除，从而露出第一孔11。

S30：生成覆盖第一孔11的孔铜的有机膜，有机膜的表面含有亲水基。

在第二实施例中，请一并参考图13，有机膜30覆盖第一孔11的孔铜，有机膜30的表面亲水基(—SH)均吸附在第一孔11的孔铜13的表面，能与含酯类疏水结构的防焊油墨50(二丙二醇甲醚醋酸酯等酯类化合物)相互排斥，不易沾防焊油墨50。

S40：对基板进行褪干膜处理。

在第二实施例中，请一并参考图14，将覆盖在基板10板面上的干膜20褪除。

S50：对第二孔进行塞孔。

在第二实施例中，请一并参考图14和图15，对第二孔12进行阻焊油墨塞孔，在铝片上钻出与第二孔12对应的孔，然后将铝片固定在网版上，再将网版放置在基板10上方，将铝片上的孔与第二孔12对齐，最后通过刮刀将网板上的阻焊油墨50通过铝片上的孔挤压进第二孔12中，由于有机膜30表面光滑，阻焊油墨50表面受力支撑点较弱，且有机膜30的表面亲水基与阻焊油墨50的疏水基相斥，无化学键相连，因此，塞孔过程中即使因第一孔11和第二孔12相距太近，导致部分阻焊油墨50进入第一孔11内，阻焊油墨50在第一孔11内也会垂流出，少有残留。

可选的，阻焊油墨50可以为热固化阻焊油墨、光固化阻焊油墨和感光成像阻焊油墨等。

可选的，对第二孔12进行塞孔后，选择性塞孔方法还包括板面防焊、表面处理、FQC检测和包装出货等工序。

其中，表面处理是指在基板10未被阻焊油墨覆盖的铜面上，采用化学沉积或电化学镀层的方式，形成锡、银、金、OSP等的保护层，防止基板10在正式焊接前铜面发生氧化。

FQC和包装出货是指对基板10进行品质检验检查后，包装出货。

本发明第一方面实施例提供的选择性塞孔的方法，操作简单，可靠性高，通过生成覆盖第一孔11的孔铜13的有机膜30，且有机膜30的表面含有亲水基，使得在对第二孔12进行塞孔时落入第一孔11的孔铜13处的树脂40或阻焊油墨50难以附着在有机膜30上，从而可以在对电路板进行选择性塞孔时防止树脂40或者阻焊油墨50进入不需要塞孔的孔内，保证了电路板的质量，同时，也使得需要塞孔的孔与不需要塞孔的孔的最小间距可达0.1mm，极大的提升了电路板的布线密度。

请参考图1、图5、图13和图17，在其中一些实施例中，有机膜30的单体为含巯基化合物。

通过采用上述方案，由于有机膜30表面含巯基(—SH)，其只与铜配位相连，不与干膜20、树脂40和阻焊油墨反应，因此其只会覆盖在第一孔11的孔铜13表面，且有机膜30巯基中的S有空轨道电子，与铜配位较致密，在第一孔11的孔铜13表面形成了紧密有序的膜，结合力更强。

另外，常规有机膜(咪唑类化合物)由于苯环及相关共轭结构，分子链断裂的能垒极高，耐高温性强，而本实施例中的有机膜30为非共轭结构的单链，化学键易断裂，其耐热性较差，方便通过高温去除。

请再次参考图1、图5、图13和图17，在其中一些实施例中，生成覆盖第一孔11的孔铜13的有机膜30，包括：

将基板10浸入含有含巯基化合物的溶液中，第一孔11的孔铜13与含巯基化合物发生交联反应，生成覆盖第一孔11的孔铜13的有机膜30，第一孔11的孔铜13包括孔壁铜和孔环。

其中，溶液中含巯基化合物的浓度为5％-10％，如5％、6％、7％、8％、9％或10％等，溶液中铜离子浓度为100ppm-400ppm，如100ppm、200ppm、250ppm、300ppm或400ppm等，溶液的温度为32℃-42℃，如32℃、34℃、36℃、38℃、40℃或42℃等，浸入时间为8min-30min，如8min、16min、20min、24min、28min或30min等。

通过采用上述方案，第一孔11的孔铜13表面与-巯基(—SH)基团发生反应并在铜离子与分子间形成了化学键。因此，一旦巯基化合物已经沉积附着在铜表面上，其他巯基分子通过氢键和范德华力而一个接一个地逐渐被吸引到已黏附的巯类分子上，于是铜表面上就形成了很薄的巯基分子和铜络合的高分子膜，随着溶液中铜离子不断反应，成膜厚度逐渐增厚。

在其中一些实施例中，含巯基化合物为十二烷基硫醇、烯丙基硫醇或其组合，成本低，易获得。

在其中一些实施例中，有机膜30的厚度为1um-10um，如1um、2um、3um、4um、5um、6um、8um或10um等。

通过采用上述方案，防止有机膜30太薄，在外力作用下破损，起不到阻隔第一孔11的孔铜13和树脂40、防焊油墨50的作用，同时防止有机膜30太厚，存在的有机膜30残留问题，以及需要将基板10浸入含有含巯基化合物的溶液中时间过长而影响生产效率的问题。

请参考图9和图16，在其中一些实施例中，在对第二孔12进行塞孔后，选择性塞孔的方法还包括对基板10进行高温固化。

通过采用上述方案，在将第二孔12的树脂40或阻焊油墨50进行高温固化的同时，也可以将有机膜30同步分解，进而将第一孔11处残留的有机膜30去除。

可选的，采用在140℃-160℃的温度对基板10进行高温固化。在此温度下，有机膜30能够同步分解。

请再次参考图9和图16，在其中一些实施例中，对基板10进行高温固化后，选择性塞孔的方法还包括：

使用酸性溶液清洗基板10，以去除有机膜30。

通过采用上述方案，进一步去除第一孔11处残留的有机膜30，避免其对后工序或电路板质量产生影响。

请参考图5和13，在其中一些实施例中，在生成覆盖第一孔11的孔铜13的有机膜30之前，选择性塞孔的方法还包括对第一孔11的孔铜13进行除油处理。

通过采用上述方案，去除第一孔11孔铜13的铜面上的轻微氧化物及脏污，可以让溶液中的有效成分更好的与第一孔11孔铜13的铜面发生络合反应以形成有机膜30。

请再次参考图5和13，在其中一些实施例中，在生成覆盖第一孔11的孔铜13的有机膜30之前，且在对第一孔11的孔铜13进行除油处理后，选择性塞孔的方法还包括对第一孔11的孔铜13进行微蚀处理，以使第一孔11的孔铜13的铜面微粗化。

通过采用上述方案，可以使第一孔11孔铜13的铜面微粗化，提高其表面粗糙度，提高有机膜30在第一孔11的孔铜13的铜面的附着力。

本申请第二方面的实施例提供了一种电路板，采用如第一方面的选择性塞孔的方法制作而成。

电路板包括基板，基板上设有第一孔和第二孔，第一孔未塞孔，后续可插接元件，第二孔中塞有树脂或阻焊油墨。

本发明之电路板，在其制作过程中生成了覆盖第一孔11的孔铜13的有机膜30，且有机膜30的表面含有亲水基，使得需要插元件的孔不会被树脂40或阻焊油墨50堵塞，确保后续客户封装时元器件的引脚能够插入，提高了电路板的质量，且电路板的布线密度较高。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种选择性塞孔的方法，其特征在于，包括：

提供一基板，所述基板上设有不需要塞孔的第一孔和需要塞孔的第二孔，所述第一孔中和所述第二孔中均镀设有孔铜；

使用干膜覆盖所述基板的板面且仅露出所述第一孔；

生成覆盖所述第一孔的孔铜的有机膜，所述有机膜的表面含有亲水基；

对所述基板进行褪干膜处理；

对所述第二孔进行塞孔，其塞孔材料为含酯类疏水结构的树脂或含酯类疏水结构的防焊油墨。

2.根据权利要求1所述的选择性塞孔的方法，其特征在于，所述有机膜的单体为含巯基化合物。

3.根据权利要求2所述的选择性塞孔的方法，其特征在于，所述含巯基化合物为十二烷基硫醇、烯丙基硫醇或其组合。

4.根据权利要求2所述的选择性塞孔的方法，其特征在于，生成覆盖所述第一孔的孔铜的有机膜，包括：

将所述基板浸入含有所述含巯基化合物的溶液中，所述第一孔的孔铜与所述含巯基化合物发生交联反应，生成覆盖所述第一孔的孔铜的有机膜，所述第一孔的孔铜包括孔壁铜和孔环；

其中，所述溶液中含巯基化合物的浓度为5％-10％，所述溶液中铜离子浓度为100ppm-400ppm，所述溶液的温度为32℃-42℃，浸入时间为8min-30min。

5.根据权利要求1所述的选择性塞孔的方法，其特征在于，所述有机膜的厚度为1um-10um。

6.根据权利要求1所述的选择性塞孔的方法，其特征在于，在对所述第二孔进行塞孔后，所述选择性塞孔的方法还包括对所述基板进行高温固化。

7.根据权利要求6所述的选择性塞孔的方法，其特征在于，对所述基板进行高温固化后，所述选择性塞孔的方法还包括：

使用酸性溶液清洗所述基板，以去除所述有机膜。

8.根据权利要求1所述的选择性塞孔的方法，其特征在于，在生成覆盖所述第一孔的孔铜的有机膜之前，所述选择性塞孔的方法还包括对所述第一孔的孔铜进行除油处理。

9.根据权利要求8所述的选择性塞孔的方法，其特征在于，在生成覆盖所述第一孔的孔铜的有机膜之前，且在对所述第一孔的孔铜进行除油处理后，所述选择性塞孔的方法还包括对所述第一孔的孔铜进行微蚀处理，以使所述第一孔的孔铜的铜面微粗化。

10.一种电路板，其特征在于，采用如权利要求1至9中任意一项所述的选择性塞孔的方法制作而成。

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