CN115297610A - 一种无孔环背钻孔的制作方法 - Google Patents

一种无孔环背钻孔的制作方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种无孔环背钻孔的制作方法，依次包括以下步骤：前工序处理；钻孔、沉铜板电：钻孔形成通孔，沉铜板电在通孔内形成孔铜和加厚板面的铜层；外层负片图形制作：贴膜、曝光和显影，贴膜时，将比通孔单边小于或等于3mil的铜环和板面需要保留的铜层区域进行贴膜；蚀刻：将没有贴膜的板面区域蚀刻掉；退膜；外层正片图形制作：采用干膜将铜环保护起来；图像电镀：加厚孔铜和板面的铜层厚度；背钻：将铜环通过背钻方式去除，实现无铜环的目的；闪蚀：通过闪蚀将孔内残留铜丝和粉尘清理干净；树脂塞孔、磨板；后工序。本发明采用两次图形制作，以及背钻和闪蚀工艺，能够确保铜环去除干净，避免影响PCB板信号传输。

Description

一种无孔环背钻孔的制作方法
技术领域
本发明涉及电路板领域，具体的说，尤其涉及一种无孔环背钻孔的制作方法。
背景技术
随着5G通讯行业的快速发展，通讯电子行业服务器、交换机所用主板对信号完整性的要求越来越高，一般采用背钻工艺，将部分孔铜和ring去除，ring指的是与孔铜连接的环状铜环，设置在PCB表面，也叫“孔环”、“铜环”，背钻工艺将不需要的孔铜和孔环给予去掉，从而来满足高频、高速的性能要求。目前pcb行业里常用的制作方法是，采用背钻刀直接将孔口与孔壁的铜给钻掉，但是这样制作孔口边缘仍会有一部悬铜残留，影响信号完整性，同时也影响客户端插件的使用。
发明内容
为了解决背钻孔制作过程中有残留铜，影响PCB板信号传输的问题，本发明提供一种无孔环背钻孔的制作方法。
一种无孔环背钻孔的制作方法，依次包括以下步骤：
前工序处理；
钻孔、沉铜板电：钻孔形成通孔，沉铜板电在通孔内形成孔铜和加厚板面的铜层；
外层负片图形制作：贴膜、曝光和显影，贴膜时，将比通孔单边小于或等于3mil的铜环和板面需要保留的铜层区域进行贴膜；
蚀刻：将没有贴膜的板面区域蚀刻掉；
退膜：将干膜去除；
外层正片图形制作：采用干膜将铜环保护起来；
图像电镀：加厚孔铜和板面的铜层厚度；
背钻：将铜环通过背钻方式去除，实现无铜环的目的；
闪蚀：通过闪蚀将孔内残留铜丝和粉尘清理干净；
树脂塞孔、磨板；
后工序。能够将铜环去除干净，避免影响PCB板信号传递。
可选的，所述外层负片图形制作，采用的菲林要比通孔的单边大3-6mil。
可选的，所述曝光，曝光的能量为100-120mj，曝光尺控制在6-7格。
可选的，所述显影，显影速度为3.5m/min,上下压力均为1.5kg。
可选的，所述蚀刻，蚀刻速度为2.5-3.0m/min，上下压力均1.2-1.4kg。
可选的，所述背钻，进刀速度为1.0～1.4m/min，退刀速度为1.0～1.4m/min，钻孔的速度为105Krpm。
可选的，所述闪蚀，蚀刻速度为7.0-7.5m/min，所述闪蚀后，背钻孔的stub值为2-12mil。
可选的，所述背钻，采用钻针的直径比通孔的直径大8mil。
可选的，所述树脂塞孔，采用铝片塞孔，至少进行两次塞孔，第一次塞孔从PCB上表面进行塞孔，塞孔速度为50mm/S，第二次塞孔从PCB下表面进行塞孔，塞孔速度为80mm/S，刮刀的压力为7.0Kgf/cm2。
可选的，所述树脂塞孔后进行烤板，依次分别在70℃、90℃和110℃的温度下烤板30分钟，磨板后再进行烤板，在120℃的温度下烤板30分钟后，在150℃的温度下烤板45分钟。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明提供一种无孔环背钻孔的制作方法，采用两次图形制作：外层负片图形制作和外层正片图形制作，以及背钻和闪蚀工艺，能够确保铜环去除干净，避免影响PCB板信号传输；外层负片图形制作保留部分铜环，通过蚀刻去除部分铜环，最后背钻去除全部的铜环；外层正片图形制作将需要背钻的通孔一端用干膜保护起来，有利于节省铜材料，同时避免将需要背钻去除的孔铜厚度加厚。
附图说明
图1为本发明实施例提供的外层负片图形制作的PCB板示意图。
具体实施方式
为了详细说明本发明的技术方案，下面将对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
本实施例提供一种无孔环背钻孔的制作方法，依次包括以下步骤：
(1)前工序处理：包括基板的开料。
(2)钻孔、沉铜板电：钻孔形成通孔3，沉铜板电在通孔内形成孔铜和加厚板面的铜层。通孔的数量不局限于一个。
(3)外层负片图形制作：贴膜、曝光和显影，贴膜时，将比通孔单边小于或等于3mil的铜环和板面需要保留的铜层区域进行贴膜。参考附图1，具体为贴干膜1，板面不需要保留的铜层区域2不进行贴干膜1。
外层负片图形制作，采用的菲林要比通孔的单边大3-6mil，确保后续背钻能够去除通孔孔口多余的铜。同时防止曝光对位精度偏差带来孔环不一，影响电镀受镀面积的问题。
曝光的能量为100-120mj，曝光尺控制在6-7格。显影速度为3.5m/min,上下压力均为1.5kg。
(4)蚀刻：将没有贴膜的板面区域蚀刻掉。
蚀刻速度为2.5-3.0m/min，上下压力均1.2-1.4kg。
将3mil外的铜环蚀刻掉。
(5)退膜：将干膜去除。
(6)外层正片图形制作：采用干膜将铜环保护起来，以及将板面的基材区域保护起来。
(7)图像电镀：加厚孔铜和板面的铜层厚度，根据实际需要，加厚到预设厚度的范围。
因为需要进行背钻的通孔的一端用干膜保护起来，铜环被保护起来，即需要背钻的通孔一端不会进行图形电镀，通孔另一端会进行图形电镀，实现部分孔铜厚度的加厚。有利于节省铜的用量，同时后续背钻容易去除干净部分孔铜和全部的铜环。
(8)背钻：将铜环通过背钻方式去除，实现无铜环的目的，即实现无孔环的目的。
背钻，进刀速度为1.0～1.4m/min，退刀速度为1.0～1.4m/min，钻孔的速度为105Krpm。在一些实施例中，进刀速度和退刀速度均为1.2m/min。
背钻采用钻针的直径比通孔的直径大8mil，将保留的铜环完全去除，钻针采用全新金州双刃单槽SHC AUSF系列的钻针，钻针带有涂层；背钻过程采用的垫板为黑色酚醛垫板和水溶性镀膜专用铝片。背钻可以采用跳钻的方式进行。
(9)闪蚀：通过闪蚀将孔内残留铜丝和粉尘清理干净。
闪蚀，蚀刻速度为7.0-7.5m/min，闪蚀后，背钻孔的stub值为2-12mil。通过SES线，将背钻后内残留铜丝和粉尘清理干净。
(10)树脂塞孔、磨板；
树脂塞孔，采用铝片塞孔，至少进行两次塞孔，第一次塞孔从PCB上表面进行塞孔，塞孔速度为50mm/S，第二次塞孔从PCB下表面进行塞孔，塞孔速度为80mm/S，刮刀的压力为7.0Kgf/cm2。
stub值为2-12mil是最合理的控制范围，模拟验证，对信号传输影响较小。
树脂塞孔后进行烤板，依次分别在70℃、90℃和110℃的温度下烤板30分钟，磨板后再进行烤板，在120℃的温度下烤板30分钟后，在150℃的温度下烤板45分钟。
树脂塞孔采用导气板的厚度为3.0mm，油墨采用镇东GSH-00400L油墨，检查确保油墨不能太饱满，塞孔前检查设备内部，清理杂物。
(11)后工序。采用PCB制作过程中常规工序。
本发明提供一种无孔环背钻孔的制作方法，采用两次图形制作：外层负片图形制作和外层正片图形制作，以及背钻和闪蚀工艺，能够确保铜环去除干净，避免影响PCB板信号传输；外层负片图形制作保留部分铜环，通过蚀刻去除部分铜环，最后背钻去除全部的铜环；外层正片图形制作将需要背钻的通孔一端用干膜保护起来，有利于节省铜材料，同时避免将需要背钻去除的孔铜厚度加厚。
实施例2
本实施例与实施例1不同之处在于：本实施例提供一种无孔环背钻孔的制作方法，在树脂塞孔和烤板后，进行返塞，返塞后再进行烤板：在120℃的温度下烤板30分钟后，在150℃的温度下烤板45分钟。
具体的，本实施例依次包括以下步骤：
(1)前工序处理：包括基板的开料。
(2)钻孔、沉铜板电：钻孔形成通孔3，沉铜板电在通孔内形成孔铜和加厚板面的铜层。通孔的数量不局限于一个。
(3)外层负片图形制作：贴膜、曝光和显影，贴膜时，将比通孔单边小于或等于3mil的铜环和板面需要保留的铜层区域进行贴膜，参考附图1，具体为贴干膜1，板面不需要保留的铜层区域2不进行贴干膜1。
外层负片图形制作，采用的菲林要比通孔的单边大3-6mil，确保后续背钻能够去除通孔孔口多余的铜。同时防止曝光对位精度偏差带来孔环不一，影响电镀受镀面积的问题。
曝光的能量为100-120mj，曝光尺控制在6-7格。显影速度为3.5m/min,上下压力均为1.5kg。
(4)蚀刻：将没有贴膜的板面区域蚀刻掉。
蚀刻速度为2.5-3.0m/min，上下压力均1.2-1.4kg。
将3mil外的铜环蚀刻掉。
(5)退膜：将干膜去除。
(6)外层正片图形制作：采用干膜将铜环保护起来，以及将板面的基材区域保护起来。
(7)图像电镀：加厚孔铜和板面的铜层厚度，根据实际需要，加厚到预设的厚度范围。
因为需要进行背钻的通孔的一端用干膜保护起来，即需要背钻的通孔一端不会进行图形电镀，通孔另一端会进行图形电镀，实现部分孔铜厚度的加厚。有利于节省铜的用量，同时后续背钻容易去除干净部分孔铜和全部的铜环。
(8)背钻：将铜环通过背钻方式去除，实现无铜环的目的，即实现无孔环的目的。
背钻，进刀速度为1.0～1.4m/min，退刀速度为1.0～1.4m/min，钻孔的速度为105Krpm。在一些实施例中，进刀速度和退刀速度均为1.2m/min。
背钻采用钻针的直径比通孔的直径大8mil，将保留的铜环完全去除，钻针采用全新金州双刃单槽SHC AUSF系列的钻针，钻针带有涂层；背钻过程采用的垫板为黑色酚醛垫板和水溶性镀膜专用铝片。背钻可以采用跳钻的方式进行。
(9)闪蚀：通过闪蚀将孔内残留铜丝和粉尘清理干净。
闪蚀，蚀刻速度为7.0-7.5m/min，闪蚀后，背钻孔的stub值为2-12mil。通过SES线，将背钻后内残留铜丝和粉尘清理干净。
(10)树脂塞孔、磨板；
树脂塞孔，采用铝片塞孔，至少进行两次塞孔，第一次塞孔从PCB上表面进行塞孔，塞孔速度为50mm/S，第二次塞孔从PCB下表面进行塞孔，塞孔速度为80mm/S，刮刀的压力为7.0Kgf/cm2。
stub值为2-12mil是最合理的控制范围，模拟验证，对信号传输影响较小。
树脂塞孔后进行烤板，依次分别在70℃、90℃和110℃的温度下烤板30分钟，磨板后再进行烤板，在120℃的温度下烤板30分钟后，在150℃的温度下烤板45分钟。
树脂塞孔采用导气板的厚度为3.0mm，油墨采用镇东GSH-00400L油墨，检查确保油墨不能太饱满，塞孔前检查设备内部，清理杂物。
(11)后工序。采用PCB制作过程中常规工序。
本发明提供一种无孔环背钻孔的制作方法，采用两次图形制作：外层负片图形制作和外层正片图形制作，以及背钻和闪蚀工艺，能够确保铜环去除干净，避免影响PCB板信号传输；外层负片图形制作保留部分铜环，通过蚀刻去除部分铜环，最后背钻去除全部的铜环；外层正片图形制作将需要背钻的通孔一端用干膜保护起来，有利于节省铜材料，同时避免将需要背钻去除的孔铜厚度加厚。
实施例3
本实施例与实施例1不同之处在于：本实施例提供一种无孔环背钻孔的制作方法，在背钻过程中，采用先钻小孔，再钻大孔的方式进行，例如背钻孔的尺寸为0.4mm,先钻出0.2mm的小孔，再钻出0.4mm的大孔。
具体的，依次包括以下步骤：
(1)前工序处理：包括基板的开料。
(2)钻孔、沉铜板电：钻孔形成通孔3，沉铜板电在通孔内形成孔铜和加厚板面的铜层。通孔的数量不局限于一个。
(3)外层负片图形制作：贴膜、曝光和显影，贴膜时，将比通孔单边小于或等于3mil的铜环和板面需要保留的铜层区域进行贴膜。参考附图1，具体为贴干膜1，板面不需要保留的铜层区域2不进行贴干膜1。
外层负片图形制作，采用的菲林要比通孔的单边大3-6mil，确保后续背钻能够去除通孔孔口多余的铜。同时防止曝光对位精度偏差带来孔环不一，影响电镀受镀面积的问题。
曝光的能量为100-120mj，曝光尺控制在6-7格。显影速度为3.5m/min,上下压力均为1.5kg。
(4)蚀刻：将没有贴膜的板面区域蚀刻掉。
蚀刻速度为2.5-3.0m/min，上下压力均1.2-1.4kg。
将3mil外的铜环蚀刻掉。
(5)退膜：将干膜去除。
(6)外层正片图形制作：采用干膜将铜环保护起来，以及将板面的基材区域保护起来。
(7)图像电镀：加厚孔铜和板面的铜层厚度，根据实际需要，加厚到预设的厚度范围。
因为需要进行背钻的通孔的一端用干膜保护起来，即需要背钻的通孔一端不会进行图形电镀，通孔另一端会进行图形电镀，实现部分孔铜厚度的加厚。有利于节省铜的用量，同时后续背钻容易去除干净部分孔铜和全部的铜环。
(8)背钻：将铜环通过背钻方式去除，实现无铜环的目的，即实现无孔环的目的。
背钻，进刀速度为1.0～1.4m/min，退刀速度为1.0～1.4m/min，钻孔的速度为105Krpm。在一些实施例中，进刀速度和退刀速度均为1.2m/min。
背钻采用钻针的直径比通孔的直径大8mil，将保留的铜环完全去除，钻针采用全新金州双刃单槽SHC AUSF系列的钻针，钻针带有涂层；背钻过程采用的垫板为黑色酚醛垫板和水溶性镀膜专用铝片。背钻可以采用跳钻的方式进行。
(9)闪蚀：通过闪蚀将孔内残留铜丝和粉尘清理干净。
闪蚀，蚀刻速度为7.0-7.5m/min，闪蚀后，背钻孔的stub值为2-12mil。通过SES线，将背钻后内残留铜丝和粉尘清理干净。
(10)树脂塞孔、磨板；
树脂塞孔，采用铝片塞孔，至少进行两次塞孔，第一次塞孔从PCB上表面进行塞孔，塞孔速度为50mm/S，第二次塞孔从PCB下表面进行塞孔，塞孔速度为80mm/S，刮刀的压力为7.0Kgf/cm2。
stub值为2-12mil是最合理的控制范围，模拟验证，对信号传输影响较小。
树脂塞孔后进行烤板，依次分别在70℃、90℃和110℃的温度下烤板30分钟，磨板后再进行烤板，在120℃的温度下烤板30分钟后，在150℃的温度下烤板45分钟。
树脂塞孔采用导气板的厚度为3.0mm，油墨采用镇东GSH-00400L油墨，检查确保油墨不能太饱满，塞孔前检查设备内部，清理杂物。
(11)后工序。采用PCB制作过程中常规工序。
本发明提供一种无孔环背钻孔的制作方法，采用两次图形制作：外层负片图形制作和外层正片图形制作，以及背钻和闪蚀工艺，能够确保铜环去除干净，避免影响PCB板信号传输；外层负片图形制作保留部分铜环，通过蚀刻去除部分铜环，最后背钻去除全部的铜环；外层正片图形制作将需要背钻的通孔一端用干膜保护起来，有利于节省铜材料，同时避免将需要背钻去除的孔铜厚度加厚。
在本发明的描述中，需要理解的是，指示方位或位置关系的术语为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域技术人员来说，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。凡在本实施的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种无孔环背钻孔的制作方法，其特征在于：依次包括以下步骤：
前工序处理；
钻孔、沉铜板电：钻孔形成通孔，沉铜板电在通孔内形成孔铜和加厚板面的铜层；
外层负片图形制作：贴膜、曝光和显影，贴膜时，将比通孔单边小于或等于3mil的铜环和板面需要保留的铜层区域进行贴膜；
蚀刻：将没有贴膜的板面区域蚀刻掉；
退膜：将干膜去除；
外层正片图形制作：采用干膜将铜环保护起来；
图像电镀：加厚孔铜和板面的铜层厚度；
背钻：将铜环通过背钻方式去除，实现无铜环的目的；
闪蚀：通过闪蚀将孔内残留铜丝和粉尘清理干净；
树脂塞孔、磨板；
后工序。
2.根据权利要求1所述的一种无孔环背钻孔的制作方法，其特征在于：所述外层负片图形制作，采用的菲林要比通孔的单边大3-6mil。
3.根据权利要求1所述的一种无孔环背钻孔的制作方法，其特征在于：所述曝光，曝光的能量为100-120mj，曝光尺控制在6-7格。
4.根据权利要求1所述的一种无孔环背钻孔的制作方法，其特征在于：所述显影，显影速度为3.5m/min,上下压力均为1.5kg。
5.根据权利要求1所述的一种无孔环背钻孔的制作方法，其特征在于：所述蚀刻，蚀刻速度为2.5-3.0m/min，上下压力均1.2-1.4kg。
6.根据权利要求1所述的一种无孔环背钻孔的制作方法，其特征在于：所述背钻，进刀速度为1.0～1.4m/min，退刀速度为1.0～1.4m/min，钻孔的速度为105Krpm。
7.根据权利要求1所述的一种无孔环背钻孔的制作方法，其特征在于：所述闪蚀，蚀刻速度为7.0-7.5m/min，所述闪蚀后，背钻孔的stub值为2-12mil。
8.根据权利要求1所述的一种无孔环背钻孔的制作方法，其特征在于：所述背钻，采用钻针的直径比通孔的直径大8mil。
9.根据权利要求1所述的一种无孔环背钻孔的制作方法，其特征在于：所述树脂塞孔，采用铝片塞孔，至少进行两次塞孔，第一次塞孔从PCB上表面进行塞孔，塞孔速度为50mm/S，第二次塞孔从PCB下表面进行塞孔，塞孔速度为80mm/S，刮刀的压力为7.0Kgf/cm2。
10.根据权利要求1所述的一种无孔环背钻孔的制作方法，其特征在于：所述树脂塞孔后进行烤板，依次分别在70℃、90℃和110℃的温度下烤板30分钟，磨板后再进行烤板，在120℃的温度下烤板30分钟后，在150℃的温度下烤板45分钟。
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