CN115038261A - 一种pcb大尺寸金属化槽孔的制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种PCB大尺寸金属化槽孔的制作方法,包括以下步骤:在内层芯板上制作内层线路时,一并在对应金属化槽孔的位置处制作出环绕其设置的铜环;而后通过PP将内层芯板和外层铜箔按叠板要求叠合后进行压合,形成生产板;在生产板上铣出槽孔,以在槽孔的壁面上露出内层的铜环;对生产板进行烘烤,以去除生产板上的应力;通过沉铜和全板电镀在槽孔的壁面上镀上一层铜层,形成金属化槽孔,且孔壁铜层与内层的铜环相连接。本发明方法可有效提高电镀铜与槽壁的结合力,避免大尺寸槽孔孔壁铜出现起泡、脱落的问题。
Description
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PCB大尺寸金属化槽孔的制作方法。
背景技术
印制电路板由于结构和过电流的需要,有时要设计制作金属化槽孔(PTH槽),PTH槽有多种类型,按照长度可分为短槽、长槽,长度在宽度的两倍以上为长槽,以下的为短槽;按照槽孔形状,又可分为圆角槽孔和直角槽孔。
PTH槽的制作原理是首先在待做槽孔位置用铣刀进行切削以形成所需形状的槽孔,接着通过沉铜和全板电镀处理制得金属化槽孔。
现有技术制作大尺寸金属化槽孔,如:直径≥10mm的圆形槽孔或边长≥10*10mm的正方形槽孔或边长≥10*20mm的长方形或长短轴≥10*20mm的椭圆形槽孔,容易出现因大尺寸槽孔孔壁存在应力,电镀铜与槽壁结合力不足,沉铜、板电后出现铜皮起泡、脱落,最终出现孔无铜,导致PCB功能性影响。
发明内容
本发明针对上述现有的技术缺陷,提供一种PCB大尺寸金属化槽孔的制作方法,可有效提高电镀铜与槽壁的结合力,避免大尺寸槽孔孔壁铜出现起泡、脱落的问题。
为了解决上述技术问题,本发明提供了一种PCB大尺寸金属化槽孔的制作方法,包括以下步骤:
S1、在内层芯板上制作内层线路时,一并在对应金属化槽孔的位置处制作出环绕其设置的铜环;
S2、而后通过PP将内层芯板和外层铜箔按叠板要求叠合后进行压合,形成生产板;
S3、在生产板上铣出槽孔,以在槽孔的壁面上露出内层的铜环;
S4、对生产板进行烘烤,以去除生产板上的应力;
S5、通过沉铜和全板电镀在槽孔的壁面上镀上一层铜层,形成金属化槽孔,且孔壁铜层与内层的铜环相连接。
进一步的,步骤S1中,所述铜环的环宽为0.2mm。
进一步的,步骤S1中,先在内层芯板上贴膜,而后依次通过曝光和显影形成内层线路图形,所述内层线路图形包括环绕金属化槽孔设置的铜环图形,再通过蚀刻制作处内层线路和铜环。
进一步的,步骤S2中,所述PP采用规格为1080,树脂含量RC68%的高胶PP片。
进一步的,步骤S2中,所述PP采用规格为106,树脂含量RC78%的高胶PP片。
进一步的,步骤S2中,所述PP采用规格为2113,树脂含量RC57%的高胶PP片。
进一步的,步骤S3中,铣出的槽孔为直径≥10mm的圆形槽孔或边长≥10*10mm的正方形槽孔或边长≥10*20mm的长方形或长短轴≥10*20mm的椭圆形槽孔。
进一步的,步骤S3中,铣槽孔时的铣刀转速为35Kpr/min,进刀速为1m/min,回刀速为10m/min,行刀速为0.6m/min。
进一步的,步骤S4中,烘烤时的温度为150-155℃。
进一步的,步骤S4中,烘烤时的时间为1-2h。
步骤S3和S4之间还包括以下步骤:
进一步的,S31、对生产板进行微蚀处理,以在槽孔壁面上露出的铜环处蚀刻形成一内凹位。
与现有技术相比,本发明具有如下有益效果:
本发明中首先在制作内层线路时一并设计一与槽壁镀铜层连接的铜环,可有效提高电镀铜与槽壁的结合力,另外还在铣槽后先对生产板进行烘烤,通过烘烤的作用来释放掉生产板上的应力,避免应力对槽壁与后期的电镀铜层的结合力产生影响,进而避免大尺寸槽孔孔壁铜出现起泡、脱落的问题,解决了现有技术中制作大尺寸金属槽孔孔壁铜出现起泡、脱落进而导致金属槽孔无铜的问题;在压合时采用高胶含量且细玻璃纤维纱的PP,来提高生产板的耐热性,以减少压合时产生的应力;还通过优化铣槽的参数,降低进刀速和提高回刀速的方式,可减少生产板上因铣槽时的压力所带来的应力。
本发明中,还在铣槽后先通过微蚀处理,对槽壁上的铜环进行凹蚀以形成一内凹位,这样在沉铜和全板电镀时,孔壁铜层会填满该内凹位,使电镀的槽壁铜层形成嵌入结构,使电镀的槽壁铜层与内层的铜环之间形成三维连接,进一步提高槽壁铜层与槽壁之间的结合力,满足航空航天、军工等产品的高可靠性要求,提高了PCB的可靠性,并可确保孔壁树脂及玻璃纤维丝均不遭受破坏,保持孔壁平整度,从而提高了PCB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线路板的制作方法,其中包括制作大尺寸金属化槽孔的过程,依次包括以下处理工序:
(1)开料:按拼板尺寸520mm×620mm开出芯板,芯板的厚度为0.5mm,芯板两表面的铜层厚度均为0.5oz;该芯板采用低CTE、高HG的双面覆铜芯板,提高其的耐热性。
(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)完成内层线路曝光,经显影后形成内层线路图形,该内层线路图形包括环绕后期待制作金属化槽孔位设置的铜环图形;内层蚀刻,将曝光显影后的芯板蚀刻出内层线路和铜环,内层线宽量测为3mil;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。
上述中,将铜环的环宽设计为0.2mm,可为后期大尺寸的槽壁铜层提供足够结合力的同时确保自身与内层板材之间的结合力,可避免环宽过大而影响内层线路的布局,也可避免环宽过小时不能为槽壁铜层提供足够拉力以及因其自身结合力小而在铣槽时被扯出的问题。
(3)压合:棕化速度按照底铜铜厚棕化,将芯板、PP、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将叠合板进行压合,形成生产板。
上述中,PP优选采用规格为1080,树脂含量RC68%的高胶PP片;当然的是,还可采用采用规格为106,树脂含量RC78%的高胶PP片或采用规格为2113,树脂含量RC57%的高胶PP片。
(4)铣槽:根据现有的铣槽技术,按照设计要求在生产板上铣出槽孔,以在槽孔的壁面上露出内层的铜环;该槽孔为直径≥10mm的圆形槽孔或边长≥10*10mm的正方形槽孔或边长≥10*20mm的长方形或长短轴≥10*20mm的椭圆形槽孔;铣槽孔时的铣刀转速为35Kpr/min,进刀速为1m/min,回刀速为10m/min,行刀速为0.6m/min。
(5)烤板:对生产板进行烘烤,以去除生产板上的应力,避免应力对槽壁与后期的电镀铜层结合力产生影响;烘烤时的温度为150-155℃,时间为1-2h。
(6)沉铜:利用化学镀铜的方法在板面和槽壁沉上一层薄铜,该薄铜层与槽壁上露出的铜环连接,背光测试10级,槽壁中的沉铜厚度为0.5μm。
(7)全板电镀:以18ASF的电流密度进行全板电镀120min,加厚槽壁铜层和板面铜层的厚度。
(8)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,根据要求的完成铜厚设定电镀参数,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,外层线路铜厚大于或等于70μm;外层AOI,使用自动光学检测系统,通过与CAM资料的对比,检测外层线路是否有开路、缺口、蚀刻不净、短路等缺陷。
(9)阻焊、丝印字符:在生产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。
(10)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。
(11)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。
(12)成型:根据现有技术并按设计要求锣外形,外型公差+/-0.05mm,制得线路板。
(13)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。
(14)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。
(15)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。
实施例2
本实施例所示的一种线路板的制作方法,其与实施例1所述制作方法的不同之处在于:在步骤(4)和(5)之间还包括以下步骤:
(4.1)微蚀:对生产板进行微蚀处理,以在槽孔壁面上露出的铜环处蚀刻形成一内凹位;这样在后期沉铜和全板电镀时,孔壁铜层会填满该内凹位,使电镀的槽壁铜层形成嵌入结构,使电镀的槽壁铜层与内层的铜环之间形成三维连接,进一步提高槽壁铜层与槽壁之间的结合力。
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PCB大尺寸金属化槽孔的制作方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1、在内层芯板上制作内层线路时,一并在对应金属化槽孔的位置处制作出环绕其设置的铜环;
S2、而后通过PP将内层芯板和外层铜箔按叠板要求叠合后进行压合,形成生产板;
S3、在生产板上铣出槽孔,以在槽孔的壁面上露出内层的铜环;
S4、对生产板进行烘烤,以去除生产板上的应力;
S5、通过沉铜和全板电镀在槽孔的壁面上镀上一层铜层,形成金属化槽孔,且孔壁铜层与内层的铜环相连接。
2.根据权利要求1所述的PCB大尺寸金属化槽孔的制作方法,其特征在于,步骤S1中,所述铜环的环宽为0.2mm。
3.根据权利要求1所述的PCB大尺寸金属化槽孔的制作方法,其特征在于,步骤S1中,先在内层芯板上贴膜,而后依次通过曝光和显影形成内层线路图形,所述内层线路图形包括环绕金属化槽孔设置的铜环图形,再通过蚀刻制作处内层线路和铜环。
4.根据权利要求1所述的PCB大尺寸金属化槽孔的制作方法,其特征在于,步骤S2中,所述PP采用规格为1080,树脂含量RC68%的高胶PP片。
5.根据权利要求1所述的PCB大尺寸金属化槽孔的制作方法,其特征在于,步骤S2中,所述PP采用规格为106,树脂含量RC78%的高胶PP片。
6.根据权利要求1所述的PCB大尺寸金属化槽孔的制作方法,其特征在于,步骤S2中,所述PP采用规格为2113,树脂含量RC57%的高胶PP片。
7.根据权利要求1所述的PCB大尺寸金属化槽孔的制作方法,其特征在于,步骤S3中,铣槽孔时的铣刀转速为35Kpr/min,进刀速为1m/min,回刀速为10m/min,行刀速为0.6m/min。
8.根据权利要求1所述的PCB大尺寸金属化槽孔的制作方法,其特征在于,步骤S4中,烘烤时的温度为150-155℃。
9.根据权利要求8所述的PCB大尺寸金属化槽孔的制作方法,其特征在于,步骤S4中,烘烤时的时间为1-2h。
10.根据权利要求1所述的PCB大尺寸金属化槽孔的制作方法,其特征在于,步骤S3和S4之间还包括以下步骤:
S31、对生产板进行微蚀处理,以在槽孔壁面上露出的铜环处蚀刻形成一内凹位。
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- 2022-05-06 CN CN202210488274.4A patent/CN115038261A/zh active Pending
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