CN115551232A - 一种改善电镀填孔空洞的电路板加工方法及电路板 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及PCB技术领域，具体涉及一种改善电镀填孔空洞的电路板加工方法及电路板，应用于通孔电镀填孔制程。加工方法是在第一芯板的一面通过影像转移制程形成与通孔位置对应的金属盘，然后通过压合制程使第一芯板金属盘所在的一面与绝缘介质及铜箔形成第二芯板，使金属盘嵌埋于第二芯板中间，在第二芯板的两面对应于金属盘的位置进行钻孔，在金属盘两侧均形成盲孔，然后再对第二芯板进行盲孔电镀填孔。本发明在第二芯板中间嵌埋金属盘替代通孔电镀填孔中的电镀搭桥流程，变通孔为盲孔，将电镀厚径比减少为原来的1/2，能够有效的改善电镀填孔空洞，提升了产品的品质。
Description
技术领域
本发明涉及PCB技术领域，具体涉及一种改善电镀填孔空洞的电路板加工方法及电路板。
背景技术
PCB（印制电路板），是电子工业的重要部件之一，几乎每种电子设备，小到电子手表、计算器，大到计算机、通信电子设备、军用武器系统，只要有集成电路等电子元件，为了使各个元件之间的电气互连，都要使用印制板。常见的电路板一般有单面板、双面板、多层板等。在电路板的生产加工过程中，需要涉及孔金属化的工序，传统的孔化电镀技术是采用常规电镀方式为孔内金属化，先沉铜，再电镀，在电镀时不需要增加脉冲电镀流程，制程较为简单易操作，缺点是在填充微孔导通时容易造成微导通孔封孔和形成空隙，并且板面的铜层很厚。另外也有采用通孔电镀填孔技术，这种方式是先在通孔的中间进行搭桥，使得通孔变为两个盲孔，之后再填盲孔，这个搭桥的过程需要脉冲电镀配合进行，比如公开号为CN106793571A的专利中公开的一种通孔电镀填孔方法即采用了周期脉冲电镀在孔内搭桥的方式，然而这种方式在实际操作的过程中需要控制的因素众多，包括电源、电流密度、阳极类型、搅拌方式、槽液及添加剂等，这也就意味着意外因素也多，使质量把控更为困难，整个填孔流程长且复杂，花费时间长、效率低。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种改善电镀填孔空洞的电路板加工方法，以及一种应用前述改善电镀填孔空洞的电路板加工方法的电路板。本发明以预埋金属盘替代脉冲电镀搭桥，可以提高电镀加工效率、降低加工成本，并改善传统加工中的电镀填孔空洞的问题。
本发明采用如下方案实现：
一种改善电镀填孔空洞的电路板加工方法，提供一第一芯板，第一芯板的一面通过影像转移制程形成与电路板的通孔的位置对应的金属盘，然后通过压合制程使第一芯板金属盘所在的一面与绝缘介质及铜箔形成第二芯板，使金属盘嵌埋于第二芯板中间，在第二芯板的两面对应于金属盘的位置进行钻孔，在金属盘两侧均形成盲孔，然后再对第二芯板进行盲孔电镀填孔。在第二芯板中间嵌埋金属盘替代脉冲电镀搭桥，缩短了电镀流程。
进一步的，提供一第一芯板，在第一芯板的两面贴感光干膜，在第一芯板的一面曝光预设金属盘的图形，另一面则完全曝光，经过显影、蚀刻后，第一芯板的一面形成与通孔位置对应的金属盘，另外一面形成无图形的铜面，通过压合制程使第一芯板金属盘所在的一面与绝缘介质及铜箔形成第二芯板，使金属盘嵌埋于第二芯板中间，在第二芯板的两面对应于金属盘的位置进行钻孔，在金属盘两侧均形成盲孔，然后再对第二芯板进行盲孔电镀填孔，所述金属盘铜厚为9-20µm，直径比盲孔上孔径大0-10µm。通过曝光、显影、蚀刻的方式形成金属盘，属于电路板的常规制作流程。
进一步的，改善电镀填孔空洞的电路板加工方法包括以下步骤：
步骤A1，开料，根据产品需求选择合适规格的覆铜基板作为第一芯板；
步骤A2，在第一芯板的两面贴附感光干膜；
步骤A3，根据所加工的电路板的通孔的位置，在第一芯板的其中一面预设若干个与电路板通孔位置对应的铜盘区域；
步骤A4，对第一芯板进行曝光，预设铜盘区域的一面仅对覆盖在预设的铜盘区域上的干膜进行曝光，第一芯板的另一面进行全曝光；
步骤A5，对曝光后的第一芯板进行显影，形成覆盖铜盘区域的蚀刻阻挡层，以及覆盖另一面整面的蚀刻阻挡层；
步骤A6，对显影后的第一基板进行酸性蚀刻；
步骤A7，褪膜，去除蚀刻阻挡层，预设的铜盘区域处形成铜盘；
步骤A8，通过压合制程使第一芯板金属盘所在的一面与绝缘介质及铜箔，使第一芯板、绝缘介质和铜箔构成第二芯板；
步骤A9，在第二芯板的两面对应于金属盘的位置进行钻孔，在金属盘两侧均形成盲孔；
步骤A10，对第二芯板进行盲孔电镀填孔。
进一步的，所述步骤A8中压合第二芯板之前，对第一芯板进行棕化处理，棕化处理使导体铜盘的表面粗糙度加大，增加压合与PP的结合力。
进一步的，所述步骤A9中第二芯板钻孔前，对第二芯板进行棕化处理，铜厚需小于或等于8µm。棕化处理后在铜表面形成均匀的蜂窝状结构，有利于后续钻孔时吸收激光能量。
进一步的，所述步骤A8中压合第二芯板后，需要测量板件的涨缩，若板件涨缩超出预设控制范围，则需根据实际涨缩量调整钻孔资料的涨缩。
进一步的，所述步骤A9中在双面基板的两面对应铜盘的区域均进行钻孔后，进行等离子除胶，去除因激光钻孔后形成的碳化物，并在除胶后对双面基板进行沉铜，在双面基板表面与盲孔内沉积一层导电铜层，在电镀填孔后，双面基板两面的导体被导通，使得后续线路制作实现导通能够提供电气连接的基础。
进一步的，所述步骤A9中，钻孔方式包括激光钻孔、机械钻孔、等离子成孔、感光成孔，优选激光钻孔，在金属盘两侧均形成盲孔。
本发明还提供了一种电路板，应用前述的改善电镀填孔空洞的电路板加工方法。
对比现有技术，本发明具有以下有益效果：
本发明在通过图形转移在第一芯板的其中一面形成金属盘，并在金属盘所在一面压合第二芯板，使得金属盘嵌埋于双面基板中间，在对应金属盘区域进行双面钻盲孔后，金属盘构成方便于电镀填孔的桥，省略了电镀搭桥的过程，缩短了加工流程，减少了意外因素，改善了电镀填孔空洞的缺陷，提升了加工效率和产品良率，保证了产品质量。另外，以双面盲孔的方式代替了传统的机械通孔，将电镀厚径比减少为原来的1/2，使得本发明电镀时采用的电镀填孔线无需达到通孔填孔能力，普通的盲孔填孔电镀方式即可满足填孔需求。
附图说明
图1为本发明提供的一种改善电镀填孔空洞的电路板加工方法的第一芯板覆盖感光干膜的示意图。
图2为本发明的第一芯板显影、蚀刻、退膜的过程示意图。
图3为本发明的第二芯板压合后的示意图。
图4为本发明的双面基板钻孔后的示意图。
图5为本发明的双面基板电镀填孔后的示意图。
具体实施方式
为便于本领域技术人员理解本发明，下面将结合具体实施例和附图对本发明作进一步详细描述。
实施例1
参照图1-图5，本发明提供了一种改善电镀填孔空洞的电路板加工方法，提供一第一芯板，第一芯板的一面通过影像转移制程形成与电路板的通孔的位置对应的金属盘，然后通过压合制程使第一芯板金属盘所在的一面与绝缘介质及铜箔形成第二芯板，使金属盘嵌埋于第二芯板中间，在第二芯板的两面对应于金属盘的位置进行钻孔，在金属盘两侧均形成盲孔，然后再对第二芯板进行盲孔电镀填孔。在第二芯板中间嵌埋金属盘替代脉冲电镀搭桥，缩短了电镀流程。
在第一芯板的两面贴感光干膜，在第一芯板的一面曝光预设金属盘的图形，另一面则完全曝光，经过显影、蚀刻后，第一芯板的一面形成与通孔位置对应的金属盘，另外一面形成无图形的铜面，通过压合制程使第一芯板金属盘所在的一面与绝缘介质及铜箔形成第二芯板，使金属盘嵌埋于第二芯板中间，在第二芯板的两面对应于金属盘的位置进行钻孔，在金属盘两侧均形成盲孔，然后再对第二芯板进行盲孔电镀填孔，所述金属盘铜厚为9-20µm，直径比盲孔上孔径大0-10µm。通过曝光、显影、蚀刻的方式形成金属盘，属于电路板的常规制作流程。
改善电镀填孔空洞的电路板加工方法包括以下步骤：
步骤A1，开料，根据产品需求选择合适规格的覆铜基板作为第一芯板，覆铜基板首选低热膨胀率的板材，定义此第一芯板的T面为线路图形面，B面为埋铜盘面；
步骤A2，在第一芯板的两面贴附感光干膜；
步骤A3，根据所加工的电路板的通孔的位置，在第一芯板的其中一面（本实施例中为B面）预设若干个与电路板通孔位置对应的铜盘区域；
步骤A4，对第一芯板进行曝光，预设铜盘区域的一面（B面）仅对覆盖在预设的铜盘区域上的干膜进行曝光，第一芯板的另一面（T面）进行全曝光；
步骤A5，对曝光后的第一芯板进行显影，形成覆盖铜盘区域的蚀刻阻挡层，以及覆盖另一面（T面）整面的蚀刻阻挡层；
步骤A6，对显影后的第一基板进行酸性蚀刻，B面受蚀刻阻挡层下形成导体铜盘，未受蚀刻阻挡层覆盖区域露出基材；
步骤A7，褪膜，去除蚀刻阻挡层，预设的铜盘区域处形成铜盘；
步骤A8，通过压合制程使第一芯板金属盘所在的一面与绝缘介质及铜箔，使第一芯板、绝缘介质和铜箔构成第二芯板；
步骤A9，在第二芯板的两面对应于金属盘的位置进行钻孔，在金属盘两侧均形成盲孔；
步骤A10，对第二芯板进行盲孔电镀填孔，在电镀填孔之后，即可进行线路及后续流程的制作。
所述步骤A8中，在第一芯板的铜盘所在一面压合第二芯板是指，在第一芯板的铜盘所在一面依次压合绝缘介质和铜箔，所述第一芯板、绝缘介质和铜箔构成第二芯板，绝缘介质采用半固化片。具体是由下至上依次叠层压合铜箔、半固化片以及上述棕化后的第一芯板，通过真空压合使半固化片固化后和铜箔形成第二芯板，半固化片经过加热后，流胶填充完全包覆铜盘，并且与第一芯板粘合形成与第一芯板绝缘介质等厚的绝缘介质层。优先的，在T面真空压合涂树脂铜箔，树脂流胶填充完全包覆铜盘，与第1芯板粘合形与第一芯板绝缘介质等厚的绝缘介质层。
所述步骤A8中压合第二芯板之前，对第一芯板进行棕化处理，棕化处理使导体铜盘的表面粗糙度加大，增加压合与PP的结合力。
所述步骤A9中对双面基板进行钻孔前，对双面基板进行棕化处理，棕化处理后在铜表面形成均匀的蜂窝状结构，有利于后续激光钻孔时吸收激光能量。
所述步骤A8中压合第二芯板后，需要测量板件的涨缩，若板件涨缩超出预设控制范围，则需根据实际涨缩量调整钻孔资料的涨缩。
所述步骤A9中在双面基板的两面对应铜盘的区域均进行钻孔后，进行等离子除胶，去除因激光钻孔后形成的碳化物，等离子除胶参考参数如下：第一阶段：RF Power4.0KW，CF40L/min，N20.23L/min，O22.07L/min，Temp 70℃，Time Warmup；第二阶段：RFPower 3.0KW，CF40.18L/min，N20.18L/min，O21.4L/min，Temp 80℃，Time 18Minutes；第三阶段：RF Power 4.0KW，CF40L/min，N20L/min，O22.5L/min，Temp 85℃，Time 2Minutes。
在除胶后对双面基板进行沉铜，在双面基板表面与盲孔内沉积一层导电铜层，在电镀填孔后，双面基板两面的导体被导通，使得后续线路制作实现导通能够提供电气连接的基础。
所述步骤A9中，钻孔方式包括激光钻孔、机械钻孔、等离子沉孔、感光成孔，优选激光钻孔，在金属盘两侧均形成盲孔。孔形不同会影响到电镀填孔的效果和品质，通常来说厚径比越大填镀效果越差，相同孔径，梯形孔比垂直孔在药水交换时更有优势，填铜体积更小，效果更好，而激光钻孔的方式是形成了截面为梯形的上大下小的盲孔，更利于电镀，因此优选激光钻孔的方式。另外，预设的铜盘的尺寸需要大于激光盲孔的上孔径0-10µm，使得钻孔后铜盘能够覆盖习惯盲孔的孔底。
实施例2
本发明还提供了一种电路板，应用前述的改善电镀填孔空洞的电路板加工方法。
在本发明的描述中，需要理解的是，指示的方位或位置关系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装置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。
此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，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。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语 “连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
虽然对本发明的描述是结合以上具体实施例进行的，但是，熟悉本技术领域的人员能够根据上述的内容进行许多替换、修改和变化，是显而易见的。因此，所有这样的替代、改进和变化都包括在附后的权利要求的范围内。
Claims (9)
1.一种改善电镀填孔空洞的电路板加工方法，其特征在于，提供一第一芯板，第一芯板的一面通过影像转移制程形成与电路板的通孔的位置对应的金属盘，然后通过压合制程使第一芯板金属盘所在的一面与绝缘介质及铜箔形成第二芯板，使金属盘嵌埋于第二芯板中间，在第二芯板的两面对应于金属盘的位置进行钻孔，在金属盘两侧均形成盲孔，然后再对第二芯板进行盲孔电镀填孔。
2.根据权利要求1所述的改善电镀填孔空洞的电路板加工方法，其特征在于，提供一第一芯板，在第一芯板的两面贴感光干膜，在第一芯板的一面曝光预设金属盘的图形，另一面则完全曝光，经过显影、蚀刻后，第一芯板的一面形成与通孔位置对应的金属盘，另外一面形成无图形的铜面，通过压合制程使第一芯板金属盘所在的一面与绝缘介质及铜箔形成第二芯板，使金属盘嵌埋于第二芯板中间，在第二芯板的两面对应于金属盘的位置进行钻孔，在金属盘两侧均形成盲孔，然后再对第二芯板进行盲孔电镀填孔，所述金属盘铜厚为9-20µm，直径比盲孔上孔径大0-10µm。
3.根据权利要求1所述的改善电镀填孔空洞的电路板加工方法，其特征在于，改善电镀填孔空洞的电路板加工方法包括以下步骤：
步骤A1，开料，根据产品需求选择合适规格的覆铜基板作为第一芯板；
步骤A2，在第一芯板的两面贴附感光干膜；
步骤A3，根据所加工的电路板的通孔的位置，在第一芯板的其中一面预设若干个与电路板通孔位置对应的铜盘区域；
步骤A4，对第一芯板进行曝光，预设铜盘区域的一面仅对覆盖在预设的铜盘区域上的干膜进行曝光，第一芯板的另一面进行全曝光；
步骤A5，对曝光后的第一芯板进行显影，形成覆盖铜盘区域的蚀刻阻挡层，以及覆盖另一面整面的蚀刻阻挡层；
步骤A6，对显影后的第一基板进行酸性蚀刻；
步骤A7，褪膜，去除蚀刻阻挡层，预设的铜盘区域处形成铜盘；
步骤A8，通过压合制程使第一芯板金属盘所在的一面与绝缘介质及铜箔，使第一芯板、绝缘介质和铜箔构成第二芯板；
步骤A9，在第二芯板的两面对应于金属盘的位置进行钻孔，在金属盘两侧均形成盲孔；
步骤A10，对第二芯板进行盲孔电镀填孔。
4.根据权利要求3所述的改善电镀填孔空洞的电路板加工方法，其特征在于，所述步骤A8中压合第二芯板之前，对第一芯板进行棕化处理。
5.根据权利要求3所述的改善电镀填孔空洞的电路板加工方法，其特征在于，所述步骤A9中第二芯板钻孔前，对第二芯板进行棕化处理，铜厚小于或等于8µm。
6.根据权利要求5所述的改善电镀填孔空洞的电路板加工方法，其特征在于，所述步骤A8中压合第二芯板后，需要测量板件的涨缩，若板件涨缩超出预设控制范围，则需根据实际涨缩量调整钻孔资料的涨缩。
7.根据权利要求3所述的改善电镀填孔空洞的电路板加工方法，其特征在于，所述步骤A9中第二芯板钻孔后，进行等离子除胶及沉铜。
8.根据权利要求1所述的改善电镀填孔空洞的电路板加工方法，其特征在于，所述步骤A9中，钻孔方式包括激光钻孔、机械钻孔、等离子成孔、感光成孔。
9.一种电路板，其特征在于，应用权利要求1-8任一所述的改善电镀填孔空洞的电路板加工方法。
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2022
- 2022-11-30 CN CN202211518620.5A patent/CN115551232A/zh active Pending
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