CN115529731A - 一种半金属化槽孔结构的制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种半金属化槽孔结构的制作方法，本发明通过在高多层板的特定位置进行槽孔加工，然后对槽孔金属化后再进行控深锣，控深锣到预定位置，再加以激光精修精准的控深锣刀预定不可钻穿层，可以实现精度的控深阶梯槽孔制作技术，相对当前在高导热产品需要在内部预置导电胶实现内层与金属化(PTH)槽孔互联技术，不需要特定的导电胶材料，降低压合对位能力，仅需要传统的机械加工和电镀技术即可实现。配合元器件实现高导热，内层互联与屏蔽的T型槽孔类PCB产品。

Description

一种半金属化槽孔结构的制作方法

技术领域：

本发明属于PCB板制作领域，尤其涉及一种半金属化槽孔结构的制作方法。

背景技术：

随着5G基站建设和发展，特别是毫米波功放类产品的发射和接收电路中，需要高导热的PCB作为支撑，一般材料的导热率在0.4-0.6W/T；不满足功率放大器大功率下的放热要求，而为降低综合成本，现有的基站常常采用TRX(基站的射频板，起到信号调制、混频和发射)和PA(功率放大器)整合到一个同一块PCB板内，此类产品有几个明显特点：是高频信号和普通传输合二为一，需要高频板材和FR4材料混压，同时具备大功率、高频率特征。两个因素都易产生电磁辐射和干扰噪音。如果设计不科学，易导致电路功效低，重则可能导致信号备干扰而失真，甚至烧毁PCB板和整机设备。针对该类缺陷，业内一半在线路板内嵌入高导热元器件，比如T型(或凸台)器件，T型器件需要与pcb板的PA模块面实现高导热，同时又不能干扰到TRX这一侧，因此对应的PCB一侧设计导通的PTH槽(或孔)，一侧设计非导通的NPTH槽(或孔)。在线路板内层铜皮与T型器件牢靠的接通实现接地屏蔽和导热功能，当内层多层电地层时，为最大化的利用好地层的屏蔽和接地作用，目前一些先行者开始尝试以内层局部埋置导电胶的方式，实现PTH(金属化)槽孔与内层同比联通导电，提高散热效果。

内置导电胶虽然可以实现互联导通，如比如《一种PCB内置导电胶的加工方法及检测》(CN 113660784 A)记录通过先制作主要是通过先开槽孔，把已经呈现的铜凸台嵌入，在铜凸台上套上导电胶，再通过压合、或控深锣的方式实现，因该方式是针对PCB成品后再安装T型元器件。但是受到导电胶粘度差、定位对位难操作等特点导致局部尺寸精度控制差，以及导电胶材料一般采用银、铜浆和树脂混合物制作而成，不久价格昂贵且需要低温保存，加工后的膨胀系数与内层铜差异导致耐热性差。

埋置导电胶技术不仅对材料要求高，对加工设计有很大影响。而且也需要机械控深钻孔，受到控深设备精度能力，一般为±50um的能力，必须要保证不可钻穿层到临层的介质层(导电胶层)厚度≥控深深度*2倍以上，受到导电油墨(胶)半固态加工难度大，高度越高可能需要多次叠加。实际埋导电胶效率低下且成本高。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种半金属化槽孔结构的制作方法，本发明通过采用传统的印制电路板加工技术，经过优化设计和工艺流程方法实现高精度、高可靠的阶梯半金属化槽孔制作。

为解决上述问题，本发明的技术方案是：

一种半金属化槽孔结构的制作方法，包括以下步骤：

步骤一、依次进行开料-内层线路-压合-钻通孔；其中，压合后，两个含导体线路的芯板通过半固化片120压合粘结在一起；

步骤二、锣PTH槽；

步骤三、PTH电镀-外层线路-阻焊-字符；

步骤四、控深锣：对PTH槽进行控深锣，形成控深锣槽孔，控深锣槽孔与PTH槽的槽孔同心设置且控深锣槽孔直径大于PTH槽的槽孔的直径，形成T形槽孔；控深锣槽孔的深度达到处于上方的含导体线路的芯板的底部的铜箔a um处；

步骤五、激光锣板，激光烧蚀掉控深锣槽孔底部的树脂，并不不伤及处于上方的含导体线路的芯板的底部的铜箔；

步骤六、压模，将激光烧蚀时突出的PTH槽铜柱沿外周压倒；

步骤七、表面处理-锣板-电测-FQC-FQA，得到含有半金属化槽孔结构的PCB板。

进一步的改进，两个含导体线路分别为第一含导体线路的芯板111和第二含导体线路的芯板112；第一含导体线路的芯板111和第二含导体线路的芯板112通过半固化片120压合粘结在一起，且第一含导体线路的芯板111处于第二含导体线路的芯板112上方，其中，设第一含导体线路的芯板111顶部铜层为L1层，底部铜层为L2层，第二含导体线路的芯板112顶部铜层为L3层，底部铜层为L4层，步骤四中，控深锣时，不触及L2层。

进一步的改进，PTH电镀时，PTH槽孔内的金属化铜连通内层的L1层、L2层、L3层和L4层；进行控深锣和激光锣板时，保证L2层、L3层通过金属化铜连通。

进一步的改进，所述a＝50-100。

进一步的改进，所述步骤六中，采用锥形压脚器400进行压模。

本发明的优点：

本发明在制作好线路图形的芯板上，按照设计叠层顺序依次叠好进行压合，压合产品先经过机械锣槽孔，再经过沉铜电镀实现槽孔金属化贯穿PCB顶底面，然后通过机械控深锣钻到特定区域额深度的槽孔，控深锣的深度到不可钻穿层保留一定的安全距离，避免伤到目标层铜皮，然后通过激光镭射方式进行加工，利用镭射可以烧蚀树脂不伤及铜面实现精准的阶梯槽孔深度加工。

附图说明：

图1为锣PTH槽及PTH电镀的示意图；

图2为控深锣的示意图；

图3为镭射烧蚀NPTH盲槽底部树脂的示意图；

图4为锥形压脚器压模的示意图；

图5为成品示意图。

其中，111-第一含导体线路的芯板；112-第二含导体线路的芯板；113-机械控深锣残留的树脂层；114-UV镭射后残铜的孔铜铜柱；120-半固化片；310-PTH槽孔；311-PTH金属化铜层；320-NPTH槽孔；400-锥形压脚器；PTH即金属化，NPTH即非金属化。

具体实施方式：

现有技术的工作流程：开料-内层线路-芯板锣槽-PP锣槽-套凸铜基(套导电胶)-预叠-压合-钻孔-PTH电镀-外层线路-阻焊-字符-表面处理-锣板-电测-FQC-FQA。

本发明的方法是：

开料-内层线路-压合-钻孔-锣PTH槽-PTH电镀-外层线路-阻焊-字符-控深锣—激光锣板-表面处理-锣板-电测-FQC-FQA。

进一步说：

1.锣PTH槽，需要贯穿整个板。

2.再进行沉铜电镀，实现与PTH槽与内层铜导通。通过局部镀厚铜保证PTH的高载流能力和高散热导电能。

3.制作完成外层图形和阻焊后，再进行机械控深锣，控深深度＜进刀面-需要目标层(如L2)的厚度，一般保留50-100um的安全高度未钻穿。

4.PTH槽孔金属化铜须连通内层的L2和L3层。(进一步说，包括机械不可钻穿层到非钻穿面的内层所需层都连通)。

5.然后进行镭射烧蚀槽孔底部的树脂，但不伤及L2层铜箔。

6.安装过程中，通过器件模具压模可以把激光烧蚀时PTH槽铜柱压倒，从而实现安装。

这样实现快速制作高精度的半金属化阶梯槽孔，实现高效导热和屏蔽作用。。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种半金属化槽孔结构的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、依次进行开料-内层线路-压合-钻通孔；其中，压合后，两个含导体线路的芯板通过半固化片(120)压合粘结在一起；

步骤二、锣PTH槽；

步骤三、PTH电镀-外层线路-阻焊-字符；

步骤四、控深锣：对PTH槽进行控深锣，形成控深锣槽孔，控深锣槽孔与PTH槽的槽孔同心设置且控深锣槽孔直径大于PTH槽的槽孔的直径，形成T形槽孔；控深锣槽孔的深度达到处于上方的含导体线路的芯板的底部的铜箔a um处；

步骤五、激光锣板，激光烧蚀掉控深锣槽孔底部的树脂，并不不伤及处于上方的含导体线路的芯板的底部的铜箔；

步骤六、压模，将激光烧蚀时突出的PTH槽铜柱沿外周压倒；

步骤七、表面处理-锣板-电测-FQC-FQA，得到含有半金属化槽孔结构的PCB板。

2.如权利要求1所述的半金属化槽孔结构的制作方法，其特征在于，两个含导体线路分别为第一含导体线路的芯板(111)和第二含导体线路的芯板(112)；第一含导体线路的芯板(111)和第二含导体线路的芯板(112)通过半固化片(120)压合粘结在一起，且第一含导体线路的芯板(111)处于第二含导体线路的芯板(112)上方，其中，设第一含导体线路的芯板(111)顶部铜层为L1层，底部铜层为L2层，第二含导体线路的芯板(112)顶部铜层为L3层，底部铜层为L4层，步骤四中，控深锣时，不触及L2层。

3.如权利要求2所述的半金属化槽孔结构的制作方法，其特征在于，PTH电镀时，PTH槽孔内的金属化铜连通内层的L1层、L2层、L3层和L4层；进行控深锣和激光锣板时，保证L2层、L3层通过金属化铜连通。

4.如权利要求1所述的半金属化槽孔结构的制作方法，其特征在于，所述a＝50-100。

5.如权利要求1所述的半金属化槽孔结构的制作方法，其特征在于，所述步骤六中，采用锥形压脚器(400)进行压模。

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