CN114885505B - 一种新型的蚀刻代替背钻的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明型提供一种新型的蚀刻代替背钻的方法，包括以下步骤：提供印刷电路板，对印刷电路板进行钻孔加工获得通孔；对钻通孔后的印刷电路板的通孔位置进行电镀加工获得镀铜层；向电镀后的通孔内填充光固化油墨；利用UV光对所述光固化油墨进行曝光，通过控制UV光的曝光能量来调节所述光固化油墨的固化深度，固化深度为印刷电路板的表面至需要背钻的孔所在位置；通过显影液与未被UV光固化的油墨反应，将其溶解剥离：将显影后的印刷电路板进行高温烘烤；通过蚀刻药水将未被硬化的油墨或干膜保护的镀铜层进行蚀刻。该方法能够实现酸性蚀刻替代传统机械背钻，使得PTH周围能够安全布线，同时将蚀刻替代背钻的领域从浅层背钻的代替拓展到所有背钻的代替。

Description

一种新型的蚀刻代替背钻的方法
技术领域
本发明涉及印刷电路技术领域，具体涉及一种新型的蚀刻代替背钻的方法。
背景技术
随着高速PCB多层板数据速率的增加，由镀通孔(PTH)过孔结构引起的失真量也会增加，且通常以远高于相关数据速率增量的指数级速率增加。背钻技术已被广泛认为是把通道信号衰减降到最低程度的简单而有效的方法，通过去除PTH孔内多余的Stub，降低对信号的干扰。但由于机械背钻技术受钻孔孔位精度制约以及控深深度的要求较高，易造成PCB开路或者信号损失。
现有专利CN104754885A公开的方法中提到使用图形电镀锡层的方式，将电镀锡层覆盖在需要保护的铜皮表面，再利用碱性蚀刻去除无锡层保护的铜环，实现电路板过孔的绝缘性。此方法主要用于去除金属化孔口的铜环(如图1所示)，对于孔壁内侧深层次的铜皮无明显作用，适用于浅层背钻的代替，但由于受空间限制影响，蚀刻药水无法进入，其无法应用于深层次背钻的需求。
发明内容
本发明的目的是解决上述技术问题的一个或者多个，本发明提供一种新型的蚀刻代替背钻的方法。
本发明提供的一种新型的蚀刻代替背钻的方法，包括以下步骤：
钻孔：提供印刷电路板，对所述印刷电路板进行钻孔加工获得通孔；
电镀：对钻通孔后的所述印刷电路板的所述通孔位置进行电镀加工获得镀铜层；
塞孔：向电镀后的所述通孔内填充光固化油墨；
曝光：利用UV光对所述光固化油墨进行曝光，通过控制UV光的曝光能量来调节所述光固化油墨的固化深度，所述固化深度为所述印刷电路板的表面至需要背钻的孔所在位置；
显影：通过显影液与未被UV光固化的油墨反应，将其溶解剥离：
烘烤：将显影后的印刷电路板进行高温烘烤，硬化被UV光固化的油墨；
压干膜：在显影后的印刷电路表面不需要减铜的区域贴干膜；
蚀刻：通过蚀刻药水将未被硬化的油墨或干膜保护的镀铜层进行蚀刻。
在一些实施方式中，所述塞孔步骤中，利用丝网印刷的方式，向电镀后的所述通孔内填满光固化油墨。
在一些实施方式中，所述光固化油墨为PF10、SPM31和SP8T3中的一种，优选为PF10。
在一些实施方式中，所述UV光的光源波长为365-405nm的一种，优选为405nm。
在一些实施方式中，所述显影液为碳酸钠或碳酸钾钠中的一种或多种。
在一些实施方式中，所述压干膜步骤中，所述干膜将所述通孔位置露出比所述通孔单边大3-6mil的区域。
在一些实施方式中，所述蚀刻步骤中，所述蚀刻药水为CuCl2、HCl和NaClO3中的一种或多种。
在一些实施方式中，所述通孔的深度为3000μm，所述镀铜层的厚度为30-40μm，所述油墨的固化深度为1680-1930μm，所述UV光的能量为135-175mj/cm2。
有益效果：
本发明采用光固化油墨替代热固化树脂，起到控制塞孔深度的目的，同时通过控制曝光的能量起到控制蚀刻的深度的目的。且由于钻孔四周不被背钻孔破坏，可以安全布线，增加了布线的面积，缓解了设计压力。
因此，本发明公开的光固化油墨塞孔后蚀刻去铜的方法，不仅可达到与机械背钻相同的效果，且有效的解决背钻孔位精度造成开路或者信号损失的情况，将蚀刻替代被钻的领域从浅背钻拓展到所有深度的背钻。
附图说明
为了更清楚地说明本发明型的技术方案，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型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。
图1是本发明背景技术中PCB的结构示意图；
图2是本发明一实施例中处理前的PCB的结构示意图；
图3是本发明一实施例中步骤S1处理后的PCB的结构示意图；
图4是本发明一实施例中步骤S2处理后的PCB的结构示意图；
图5是本发明一实施例中步骤S3处理后的PCB的结构示意图；
图6是本发明一实施例中步骤S4处理后的PCB的结构示意图；
图7是本发明一实施例中步骤S4处理后的PCB的结构示意图；
图8是本发明一实施例中步骤S5处理后的PCB的结构示意图；
图9是本发明一实施例中步骤S6处理后的PCB的结构示意图；
图10是本发明UV光的曝光能量与固化深度的关系图。
具体实施方式
下面将结合本发明型实施例中的附图，对发明型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明型的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明型保护的范围。
实施例1：
如图2和3所示：
步骤S1、提供印刷电路板，对所述印刷电路板11进行钻孔加工获得通孔12，深度约3000μm；
如图4所示：
步骤S2、对钻孔后的所述印刷电路板的所述通孔位置进行电镀加工获得金属铜13，铜厚约为30-40μm；
如图5所示：
步骤S3、在步骤S2电镀金属铜13后的通孔(PTH)内，利用丝网印刷的方式，将PTH内填满光固化油墨14，其中，光固化油墨为PF10；
如图6和7所示：
步骤S4、选用波长为405nm的UV光对光固化油墨进行曝光，曝光能量调整为135mj/cm2，使孔内1680μm厚度的光固化油墨固化15，未光固化的油墨通过碳酸钾钠显影液去除，于是将剩余1320μm厚的铜壁16裸露在空气中；
如图8所示：
步骤S5、在步骤S4的PCB表面覆盖耐蚀刻的干膜17，将铜面和其它不需背钻的PTH孔保护起来，露出未被光固化油墨填充的部分，干膜开窗比所述孔孔径大3-6mil；
如图9所示：
步骤S6、通过CuCl2蚀刻药水接触裸露在空气中的铜壁16将其蚀刻掉，仅留下被油墨塞住的部分，完成控深蚀刻1320μm，得到去除多余铜壁的背钻孔18。
实施例2至5：
步骤与实施例1基本相同，唯一的区别在于，步骤S4中的曝光能量不同，分别为155mj/cm2、175mj/cm2、195mj/cm2、205mj/cm2光固化油墨的固化深度分别为1850μm、1930μm、1960μm以及1970μm，其曝光能力与固化深度的对应关系如图10所示，即分别完成控深蚀刻1150μm、1070μm、1040μm以及1030μm。
本发明实施例采用光固化油墨替代热固化树脂，起到控制塞孔深度的目的，同时通过控制曝光的能量起到控制蚀刻的深度的目的。且由于钻孔四周不被背钻孔破坏，可以安全布线，增加了布线的面积，缓解了设计压力。
以上所述的具体实施例，对本申请的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本申请的具体实施例而已，并不用于限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种新型的蚀刻代替背钻的方法，其特征在于，包括以下步骤：
钻孔：提供印刷电路板，对所述印刷电路板进行钻孔加工获得通孔；
电镀：对钻通孔后的所述印刷电路板的所述通孔位置进行电镀加工获得镀铜层；
塞孔：向电镀后的所述通孔内填充光固化油墨；
曝光：利用UV光对所述光固化油墨进行曝光，通过控制UV光的曝光能量来调节所述光固化油墨的固化深度，所述固化深度为所述印刷电路板的表面至需要背钻的孔所在位置；
显影：通过显影液与未被UV光固化的油墨反应，将其溶解剥离：
烘烤：将显影后的印刷电路板进行高温烘烤，硬化被UV光固化的油墨；
压干膜：在显影后的印刷电路表面不需要减铜的区域贴干膜；
蚀刻：通过蚀刻药水将未被硬化的油墨或干膜保护的镀铜层进行蚀刻。
2.根据权利要求1所述的一种新型的蚀刻代替背钻的方法，其特征在于，所述塞孔步骤中，利用丝网印刷的方式，向电镀后的所述通孔内填满光固化油墨。
3.根据权利要求1所述的一种新型的蚀刻代替背钻的方法，其特征在于，所述光固化油墨为PF10、SPM31和SP8T3中的一种。
4.根据权利要求1所述的一种新型的蚀刻代替背钻的方法，其特征在于，所述光固化油墨为PF10。
5.根据权利要求1所述的一种新型的蚀刻代替背钻的方法，其特征在于，所述UV光的光源波长为365-405nm中的一种。
6.根据权利要求1所述的一种新型的蚀刻代替背钻的方法，其特征在于，所述UV光的光源波长为为405nm。
7.根据权利要求1所述的一种新型的蚀刻代替背钻的方法，其特征在于，所述显影液为碳酸钠或碳酸钾钠中的一种或多种。
8.根据权利要求1所述的一种新型的蚀刻代替背钻的方法，其特征在于，所述压干膜步骤中，所述干膜将所述通孔位置露出比所述通孔单边大3-6mil的区域。
9.根据权利要求1所述的一种新型的蚀刻代替背钻的方法，其特征在于，所述蚀刻步骤中，所述蚀刻药水为CuCl2、HCl和NaClO3中的一种或多种。
10.根据权利要求1所述的一种新型的蚀刻代替背钻的方法，其特征在于，所述通孔的深度为3000μm，所述镀铜层的厚度为30-40μm，所述油墨的固化深度为1680-1930μm，所述UV光的能量为135-175mj/cm2。
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