CN115835530A - 一种电路板的加工方法及电路板 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种电路板的加工方法及电路板,其中,该电路板的加工方法包括:对待加工电路板进行初步处理;将初步处理后的待加工电路板进行电镀;其中,电镀的时间分为至少两个时间段,并在不同的时间段分别采用不同波形的电流进行电镀。通过上述方式,本申请在保证了对高厚径比的电路板具有良好深镀能力以及高可靠性的基础上,有效提升了电路板的电镀生产效率,缩短了产品的制作周期。
Description
技术领域
本申请涉及电路板的技术领域,尤其是涉及一种电路板的加工方法及电路板。
背景技术
随着5G通讯时代的来临,电子产品也逐渐向着“轻、薄、小、快”的方向发展,因此市场对作为电子产品互联基础的印制电路板行业提出了更高的要求。近年来,为了满足电子产品高频高速的数据传输性能、较小的装配面积以及更高的装配完整性,采用高密度BGA(ball grid array,球栅阵列)封装技术的电路板产品越来越多。另外,随着电子产品的集成化程度逐渐提高,电路板的层数及板厚都越来越大。该类型的电路板产品密集度高、厚径比大,能够满足电子元件高密度、多层次互联的装配要求,因此在通信、医疗、工控、数据中心等终端产品都具有广泛的应用。
但是由于板件的厚径比变大,密集度变高,其对应的电路板生产制作难度也越来越大,其中表现突出的加工难点为层间分离、机械钻孔断钻、通孔电镀深镀能力不足等问题。通常,为了解决高厚径比板件断钻的问题时会采用降低钻头的使用寿命来保证板件良率,但是该方法会急剧增加生产成本。另外,含有高密集度BGA的高厚径比板件在电镀时,当采用较高的电流密度时其深镀能力不足50%,并经常出现镀层结晶、孔铜不足的问题,为了解决此类问题,目前业内在加工含有密集BGA的高厚径比板件时,经常采用降低电流密度、增加电镀时间,并搭配价格较高的电镀溶液才能够满足孔铜要求,以电流密度为6ASF为例,其电镀时间通常需要达到360min才能满足孔铜厚度要求,这会极大地降低生产效率。
发明内容
本申请提供了一种电路板的加工方法及电路板,以解决现有技术的电路板的加工方法中的电镀深镀能力不足,以致生产效率较低的问题。
为解决上述技术问题,本申请采用的一个技术方案是:提供一种电路板的加工方法,其中,该电路板的加工方法包括:对待加工电路板进行初步处理;将初步处理后的待加工电路板进行电镀;其中,电镀的时间分为至少两个时间段,并在不同的时间段分别采用不同波形的电流进行电镀。
其中,电镀的时间分为第一电镀时段、第二电镀时段以及第三电镀时段,且第一电镀时段、第二电镀时段以及第三电镀时段在电镀的时间中的时间占比为10%、50%以及40%,将初步处理后的待加工电路板进行电镀的步骤,包括:在第一电镀时段采用直流电流对初步处理后的待加工电路板进行直流电镀;在第二电镀时段和第三电镀时段分别采用第一脉冲电流和第二脉冲电流对直流电镀后的待加工电路板依次进行电镀;其中,第一脉冲电流对应的电流波形与第二脉冲电流对应的电流波形不同。
其中,电镀的时间分为第一至第七时段,且第一至第七时段在电镀的时间中的时间占比分别为10%、30%、10%、10%、30%、5%、5%,将初步处理后的待加工电路板进行电镀的步骤,包括:在第一时段采用直流电流对初步处理后的待加工电路板进行直流电镀;在第二至第四时段采用正向电流相较其反向电流逐渐增大的第三脉冲电流对直流电镀后的待加工电路板再次进行电镀,并在第五至第七时段采用第四脉冲电流继续进行电镀。
其中,第三脉冲电流在第二至第四时段中的正向电流与其反向电流的比值分别为1:3、1:2以及1:1。
其中,第三脉冲电流在第二至第四时段中的正向电流与其反向电流所占用时间的比值分别为100:5、80:4以及60:3,第三脉冲电流和第四脉冲电流相同。
其中,第三脉冲电流分别在第二至第四时段的电流波形与第四脉冲电流分别在第五至第七时段的电流波形相同。
其中,对待加工电路板进行初步处理的步骤,包括:对待加工电路板依次进行开料、内层图形化、棕化处理;在设定温度环境中对棕化处理后的待加工电路板进行抽真空压合处理;其中,设定温度环境对应为在升温阶段的5分钟内,待加工电路板中每一位置处的温差小于5℃,且在保温阶段的10分钟内,待加工电路板中每一位置处的温差小于2℃。
其中,在设定温度环境中对棕化处理后的待加工电路板进行抽真空压合处理的步骤之后,还包括:对抽真空压合处理后的待加工电路板依次进行铣边和钻孔,以形成有通孔后,对待加工电路板进行沉铜处理;其中,沉铜处理依次包括膨松、去钻污、中和、除油、微蚀、预浸、活化、还原、沉铜。
其中,待加工电路板的板厚为1-5mm,厚径比小于或等于20:1。
为解决上述技术问题,本申请采用的又一个技术方案是:提供一种电路板,其中,该电路板是通过如上任一项所述的电路板的加工方法得到。
本申请的有益效果是:区别于现有技术的情况,本申请中的电路板的加工方法通过将总共需要电镀的时间分为至少两个时间段,并在不同的时间段分别采用不同波形的电流对初步处理后的待加工电路板进行电镀,从而能够有效减少加工流程中的总电镀时间,且在保证了对高厚径比的电路板具有良好深镀能力以及高可靠性的基础上,有效提升了电路板的电镀生产效率,缩短了产品的制作周期。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例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申请的一些实施例,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他的附图,其中:
图1是本申请电路板的加工方法第一实施例的流程示意图;
图2是本申请电路板的加工方法第二实施例的流程示意图;
图3是本申请电路板的加工方法第三实施例的流程示意图;
图4是本申请电路板的加工方法第四实施例的流程示意图;
图5是本申请电路板的加工方法一具体实施例的流程示意图。
具体实施方式
为使本申请解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚,下面将结合附图对本申请实施例的技术方案作进一步的详细描述。
在本文中提及“实施例”意味着,结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例,也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是,本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
请参阅图1,图1是本申请电路板的加工方法第一实施例的流程示意图。本实施例包括如下步骤:
S11:对待加工电路板进行初步处理。
可理解的,在对待加工电路板进行电镀之前,通常不可避免的还需要对其进行初步处理,比如,还需首选对待加工电路板进行开料、内层图形制做、棕化、压合、钻孔、沉铜等任意合理的工艺流程中的一种或多种,在此不再一一展开赘述。
S12:将初步处理后的待加工电路板进行电镀。
可理解的,在电路板的加工工艺中,电镀流程的进行通常是在完成沉铜处理后,通过电化学沉积的方法在预先沉积得到的铜层表面继续进行金属铜的电镀沉积,从而在待加工电路板的板面上得到一定厚度要求的导电铜层,实现层间导通与互联,并提升板件的机械可靠性能。
而在沉铜处理的初期,由沉铜得到铜层通常是不均匀分布在相应的通孔中,尤其是在含有高密集度BGA的高厚径比的待加工电路板的沉铜处理中,进而也将导致在整个电镀过程中的不同时间段,所对应的电镀场景也完全不同。因此,针对不同时间段所对应的不同电镀场景,为保证更优质的电镀效果,还需要基于不同时间段的具体电镀场景分别采用更合适、更相匹配的不同电镀方式,比如,在不同的时间段采用不同波形的电流对待加工电路板进行电镀。
具体地,在对待加工电路板进行初步处理后,便可进而对其进行电镀。且在本实施例,旨在对该待加工电路板进行电镀的总时间被划分为至少两个时间段,而本次对待加工电路板进行的电镀,在不同的时间段分别采用的是不同波形的电流,比如,在其中一时间段采用直流,另外时间段采用一种或多种不同的脉冲电流依次对待加工电路板进行电镀,以能够分别匹配待加工电路板在电镀初期、中期以及末期所具有的不同电镀场景,从而获得更好的电镀效果。
需说明的是,对电镀时间的划分具体可以在相应加工设备进行加工程序的设置时同步进行,以在进入到电镀流程后,能够根据预先设置的电镀程序,在不同时序,也即不同时间段依次采用不同波形的电流对待加工电路板进行电镀。
可选地,该待加工电路板的板厚为1-5mm,厚径比小于或等于20:1。可理解的是,本申请中的电路板的加工方法具体可用于对高厚径比的待加工电路板进行加工,且能够有效提升对高厚径比的待加工电路板进行电镀的效率。
上述方案,通过将待加工电路板的工艺流程中总共需要电镀的时间分为至少两个时间段,并在不同的时间段分别采用不同波形的电流对初步处理后的待加工电路板进行电镀,从而能够有效减少加工流程中的总电镀时间,且在保证了对高厚径比的电路板具有良好深镀能力以及高可靠性的基础上,有效提升了电路板的电镀生产效率,缩短了产品的制作周期。
请参阅图2,图2是本申请电路板的加工方法第二实施例的流程示意图。本实施例的电路板的加工方法是图1中的电路板的加工方法的一细化实施例的流程示意图,且其中电镀的时间分为第一电镀时段、第二电镀时段以及第三电镀时段,本实施例包括如下步骤:
S21:对待加工电路板进行初步处理。
其中,S21与图1中的S11相同,具体请参阅S11及其相关的文字描述,在此不再赘述。
S22:在第一电镀时段采用直流电流对初步处理后的待加工电路板进行直流电镀。
可理解的,在电镀流程的初期,由于孔铜较少,为保证更快的电镀效率,此时更高的电流密度显然更合适。
具体地,在电镀初期的第一电镀时段首先采用直流电流对初步处理后的待加工电路板进行直流电镀。其中,第一电镀时段在电镀的时间中的时间占比为10%,以避免孔铜增加到一定量后,继续采用直流电镀便不合适宜,而导致电流效率降低,镀层质量变坏出现氢脆、针孔、麻点、烧焦和起泡等问题。
需说明的是,用直流电电镀时,在阴极和溶液界面处形成较厚的扩散层,使阴极表面金属离子浓度降低产生浓差极化,限制了电沉积的速度,使用较大的电流密度不但不能提高镀速,反而使阴极上的氢气析出量增加,电流效率降低,镀层质量变坏出现氢脆、针孔、麻点、烧焦和起泡等,因此,直流电电镀,仅适合孔铜较少的电镀初期。
而脉冲电镀是使电镀回路周期性地接通和断开,或者在固定直流上再叠加某一波形脉冲的电镀方法。与普通电镀相比,这种方法具有镀层平整致密、附着性好,电流效率高、环保性能好等优点,在一般的研究和应用中,脉冲电镀所使用的脉冲方式可分为单向脉冲和双向脉冲两种。使用的脉冲波主要是矩形波和正弦波。
且脉冲电镀由于有关断时间,被消耗的金属离子利用这段时间扩散补充到阴极附近、当下一个导通时间到来时,阴极附近的金属离子浓度得以恢复,故可以使用较高的电流密度。脉冲电镀峰值电流可以大大高于平均电流,促使晶种的形成速度高于晶体长大的速度,使镀层结晶细化,排列紧密,孔隙减少,硬度增加。
由此可知,在时间占比为10%的第一电镀时段之后,采用脉冲电镀的方式将变得更为合适。
S23:在第二电镀时段和第三电镀时段分别采用第一脉冲电流和第二脉冲电流对直流电镀后的待加工电路板依次进行电镀。
进一步地,为保证更优质的电镀效果和电镀效率,针对第二电镀时段和第三电镀时段的电镀方式还需进一步作出区分,在第二电镀时段和第三电镀时段分别采用第一脉冲电流和第二脉冲电流对直流电镀后的待加工电路板依次进行电镀。
且其中的第一脉冲电流对应的电流波形与第二脉冲电流对应的电流波形不同,第二电镀时段和第三电镀时段在电镀的时间中的时间占比分别为50%和40%。
请参阅图3,图3是本申请电路板的加工方法第三实施例的流程示意图。本实施例的电路板的加工方法是图1中的电路板的加工方法的一细化实施例的流程示意图,且电镀的时间分为第一至第七时段,第一至第七时段在电镀的时间中的时间占比分别为10%、30%、10%、10%、30%、5%、5%,本实施例包括如下步骤:
S31:对待加工电路板进行初步处理。
其中,S31与图1中的S11相同,具体请参阅S11及其相关的文字描述,在此不再赘述。
S32:在第一时段采用直流电流对初步处理后的待加工电路板进行直流电镀。
具体地,在电镀初期的第一时段首先采用直流电流对初步处理后的待加工电路板进行直流电镀。其中,第一时段在电镀的时间中的时间占比为10%,以避免孔铜增加到一定量后,继续采用直流电镀便不和适宜,而可能出现的问题。
S33:在第二至第四时段采用正向电流相较其反向电流逐渐增大的第三脉冲电流对直流电镀后的待加工电路板再次进行电镀,并在第五至第七时段采用第四脉冲电流继续进行电镀。
进一步地,在依次细分的第二至第四时段采用第三脉冲电流对直流电镀后的待加工电路板再次进行电镀。其中,该第三脉冲电流对应于第二至第四时段相应的正向电流相较其反向电流逐渐增大,也即第二至第四时段分别对应有一子脉冲电流,而其中的每一子脉冲电流的正向电流相较其反向电流随着时序的推进依次增大,比如,第二时段对应的子脉冲电流正反电流比为1:4,而第三时段和第四时段所对应的子脉冲电流正反电流比则可以分别为1:3、1:2,或1:3、1:1,或1:2、1:1。
又进一步地,在第五至第七时段采用第四脉冲电流继续对待加工电路板进行电镀处理,从而完成整个电镀流程。
其中,第一至第七时段在电镀的时间中的时间占比分别为10%、30%、10%、10%、30%、5%、5%,以在保证较好的电镀效果的同时,还能保证较好的电镀效率。
可选地,第三脉冲电流在第二至第四时段中的正向电流与其反向电流的比值逐渐增大,且分别为1:4-1:1中任一合理中的一种。
可选地,第三脉冲电流在第二至第四时段中的正向电流与其反向电流的比值分别为1:3、1:2以及1:1。
可选地,第三脉冲电流在第二至第四时段中的正向电流与其反向电流所占用时间的比值分别为100:5、80:4以及60:3。
可选地,第三脉冲电流分别在第二至第四时段的电流波形与第四脉冲电流分别在第五至第七时段的电流波形相同,也即相应正反电流比值等参数依次对应相同。
请参阅图4,图4是本申请电路板的加工方法第四实施例的流程示意图。本实施例的电路板的加工方法是图1中的电路板的加工方法的一细化实施例的流程示意图,本实施例包括如下步骤:
S41:对待加工电路板依次进行开料、内层图形化、棕化处理。
具体地,对待加工电路板进行开料,比如,将高厚径比的待加工电路板划分为若干内层芯板,并将对应的板材裁剪为目标子板要求的尺寸大小。
进一步地,将开料、裁剪完成的内层芯板分别进行贴干膜、曝光、显影、去膜、蚀刻等步骤,以将内层图形转移在内层芯板上,从而完成对待加工电路板的内层图形化。
又进一步地,将完成内层图形化的待加工电路板进行棕化处理,所使用的药水为含氮咪唑体系,其具体流程包含酸洗、碱洗、预浸和棕化等步骤,利用化学反应粗化铜面,增加铜面的比表面积,同时形成有机膜或氧化膜,从物理和化学两方面增加铜面与半固化片在压合后的结合力。
S42:在设定温度环境中对棕化处理后的待加工电路板进行抽真空压合处理。
具体地,在依次完成对待加工电路板进行的开料、内层图形化、棕化处理后,将其置于设定温度环境中,以进而对棕化处理后的待加工电路板进行抽真空压合处理。
可选地,该设定温度环境对应为在升温阶段的5分钟内,待加工电路板中每一位置处的温差小于5℃,且在保温阶段的10分钟内,待加工电路板中每一位置处的温差小于2℃。
可选地,抽真空压合处理对应为抽真空时间3分钟,且真空度小于50mbar。
S43:将初步处理后的待加工电路板进行电镀。
其中,S43与图1中的S12相同,具体请参阅S12及其相关的文字描述,在此不再赘述。
进一步地,在一实施例中,上述S42具体还可以包括:将棕化处理后的待加工电路板在进行整体压合前先通过电磁邦定、邦卯一体等工艺进行粘结,再把所有的内层芯板、铜箔材料、PP材料按一定的叠层顺序进行堆叠,然后在接近真空的密闭压机中,通过程序升温和压力增加,将预叠内层芯板中间的PP材料加热,从而使流胶融化后再固化,将PP材料、芯板以及外层铜箔粘连在一起,以形成完整的待加工电路板的板件。
其中,压机在抽真空3分钟内,真空度要小于50mbar;热压机温度均匀性要求为升温段开始5min内,待加工电路板中每一位置处的温差要小于5℃,保温段开始10min内,待加工电路板中每一位置处的温差小于2℃。
进一步地,在一实施例中,上述S42之后,S43之前,具体还可以包括:对抽真空压合处理后的待加工电路板依次进行铣边和钻孔,以形成有通孔后,对待加工电路板进行沉铜处理。
具体地,通过机械加工的方法,将压合完成的待加工电路板的板件中多余的边框切削成需要的尺寸形状,进而通过使用不同孔径的钻头在该板件上钻出预先设计的通孔,其中在加工高厚径比板件时可采用正反预钻的方式进行钻孔加工。
其中,沉铜处理的加工流程依次包括膨松、去钻污、中和、除油、微蚀、预浸、活化、还原、沉铜。且在一实施例中,上述沉铜处理的各加工流程所对应使用的试剂分别为Na2CO3和3S,NaOH、MnO4—以及MnO42—,H2SO4和H2O2,除油调整剂2C,H2SO4和NPS,Cu2+和活化剂5C,还原剂6R,基本剂、添加剂、稳定剂以及还原剂。
请参阅图5,图5是本申请电路板的加工方法一具体实施例的流程示意图。本实施例中的待加工电路板具体为含有密集BGA的高厚径比电路板,本实施例包括如下步骤:
S51:开料。
将高厚径比的待加工电路板划分为若干内层芯板,并将对应的板材裁剪为目标子板要求的尺寸大小。
例如,将板厚为4mm,厚径比为20:1的高厚径比的待加工电路板首先划分为多个内层芯板,并将对应的板材裁剪为20inch*24inch。
S52:内层图形。
将裁剪完成的内层芯板分别进行贴干膜、曝光、显影、去膜、蚀刻等步骤将内层图形转移在内层芯板上。
S53:棕化。
将内层图形化处理后的待加工电路板的芯板进行棕化处理,其对应使用的药水为含氮咪唑体系,其具体流程包含酸洗、碱洗、预浸和棕化等步骤,利用化学反应粗化铜面,增加铜面的比表面积,同时形成有机膜或氧化膜,并从物理和化学两方面增加铜面与半固化片在压合后的结合力。
S54:压合。
将棕化处理后的部分内层芯板在整体压合前,首先通过电磁邦定、邦卯一体等工艺进行粘结,再把所有的内层芯板、铜箔材料、PP材料按一定的叠层顺序进行堆叠,然后在接近真空的密闭压机中,通过程序升温和压力增加,将预叠内层芯板中间的PP材料加热,从而使流胶融化再固化,将PP材料、芯板以及外层铜箔粘连在一起形成完整板件。
可选地,压机在抽真空3分钟内,真空度要小于50mbar;热压机温度均匀性要求为升温段开始5min内,待加工电路板中每一位置处的温差要小于5℃,保温段开始10min内,待加工电路板中每一位置处的温差小于2℃。
S55:铣边。
通过机械加工的方法,将压合完成的待加工电路的板件中多余的边框切削成需要的尺寸形状。
S56:钻孔。
采用机械加工的方式,通过使用不同孔径的钻头在铣边完成的板面上钻出需要的通孔,其中在加工高厚径比板件时采用正反预钻的方式加工。
其中,加工的最小孔直径为0.2mm,最大BGA矩阵密度为100*100,单个BGA最大孔数为10000。
S57:沉铜。
在含有通孔的孔壁上沉积一层化学铜,为后续电镀制程提供导电层,从而实现层与层之间的互联。且具体加工流程依次为膨松、去钻污、中和、除油、微蚀、预浸、活化、还原、沉铜、水洗、烘干,其加工方式为水平加工,线速为1.8-2.2m/min。
其中,沉铜制程中不同槽液所含化学试剂如下:膨松槽主要试剂浓度为Na2CO3(1-5g/L)、3S(300-400ml/L),反应温度为80-86℃;去钻污槽主要试剂浓度为NaOH(45-60g/L)、MnO4—(55-75g/L)、MnO42—(<25g/L),反应温度为82-88℃,去钻污量为0.1-0.3mg/cm2;中和槽主要试剂浓度为H2SO4(50%,75-125ml/L)、H2O2(27.5%,14-26ml/L);除油槽温度为42-48℃,除油调整剂2C浓度为10-40ml/L;微蚀槽中主要试剂浓度为H2SO4(50%,20-100ml/L)、NPS(120-180g/L);活化槽中主要试剂浓度为Cu2+<100mg/L、活化剂5C(130-180ppm)、槽液PH为8.0-9.5,反应温度为47-53℃;还原槽中主要试剂浓度为还原剂6R(2.5-10ml/L),溶液PH<8;沉铜槽中主要试剂为基本剂(70-120ml/L)、添加剂(35-55ml/L)、稳定剂(2-5ml/L)、还原剂(10-20ml/L)、NaOH(7-11g/L),反应温度为30-34℃,沉铜时间为10-15min,得到的化学铜层的厚度为0.35-0.75μm。
S58:电镀。
将完成沉铜的板件进行电镀加工,通过电化学沉积的方法在化铜层表面进行金属铜沉积,从而在板面上得到一定厚度要求的导电铜层,实现层间导通与互联,并提升板件的机械可靠性能。且具体加工流程依次为上板、除油、水洗、酸洗、电镀、回收水洗、烘干。
首先,板件的固定方式为垂直悬挂加工,上板加工前需首先用气枪清洗飞巴,清除设备上的污渍。另外,电镀制程中不同槽液所含化学试剂如下:除油槽主要试剂浓度为SE-250(110-150ml//L),反应温度为33-37℃,时间为1.5-3min;酸洗槽主要试剂浓度为H2SO4(50%,180-240g/L),温度为25℃左右;电镀铜缸的主要试剂浓度为H2SO4(50%,220-240g/L)、硫酸铜(60-70g/L)、HCl(40-80ppm)、光剂(1.3-3.0ml//L)、辅剂(12-20ml//L),槽液温度为22-26℃,电流密度范围为10-22ASF,电镀时间为50-200min。
本实施例中所采用的电镀类型为脉冲电镀,所使用的电镀波形为分段波形,其中按实际电镀时间共划分为7段波形,时间占比分别为10%、30%、10%、10%、30%、5%、5%。
其中,第1段为直流电镀,第2-7段为脉冲电镀。并且,第2-4段为一组波形,其正反电流大小比从1:4-1:1逐渐增加;第5-7段为另一组波形,参数同第2-4段。
在一实施例中,板件的固定方式为垂直悬挂加工,上板加工前先用气枪清洗飞巴,清除设备上的污渍。另外,电镀制程中不同槽液所含化学试剂如下:除油槽主要试剂浓度为SE-250(135ml//L),反应温度为35℃,时间为2min;酸洗槽主要试剂浓度为H2SO4(50%,200g/L),温度为25℃左右;电镀铜缸的主要试剂浓度为H2SO4(50%,228g/L)、硫酸铜(65/L)、HCl(62ppm)、光剂(1.9ml//L)、辅剂(16ml//L),槽液温度为24℃,电流密度范围为15ASF,电镀时间为160min,第一次电镀时间为80min,电镀完成后按S57的操作方法进行沉铜,待沉铜完成后再进行第二次电镀,时间为80min。
本次所采用的电镀类型为脉冲电镀,所使用的电镀波形为分段波形,其中,按实际电镀时间共划分为7段波形,时间占比分别为8min、24min、8min、8min、24min、4min、4min。其中第1段为直流电镀,第2-7段为脉冲电镀。并且,第2-4段为一组波形,各段正反电流大小分别为1:3/1:2/1:1;第5-7段为另一组波形,参数同第2-4段。
S59:外层图形。
将电镀完成的板件分别进行贴干膜、曝光、显影、去膜、蚀刻等步骤将外层图形转移在外层板面上。
S510:表面涂覆。
通过油墨喷涂的方式在板面涂覆绝缘的阻焊层,并且通过化金、化银、OSP(Organic Solderability Preservatives,有机保焊膜)、化锡等工艺保护铜面免受环境污染,为客户提供可焊接的涂覆层。
S511:检测。
对依次加工得到的电路板的外形、尺寸、可靠性以及电气性能进行测试分析。
S512:包装。
采用真空包装的形式对完成检测的电路板产品在运输、储存期间进行保护。
上述方案,在保证对高厚径比板件具有良好深镀能力以及高可靠性的基础上提升了电路板的电镀生产效率,缩短了产品的制作周期。以板厚4mm,厚径比20:1的电路板加工为例,该方法能够高效加工最大BGA矩阵密度为100*100,单个BGA最大孔数为10000的电路板,其深镀能力可达90%以上;并且,与高厚径比板件小电流长时间电镀方案相比,对应所需的电镀时间缩短,生产效率能够提升150%-250%。
其中,以电流密度15ASF(电流密度,单位是安培每平方米,记作A/㎡)为例,仅需要电镀的时间为160min,因此生产效率能够提升150%-250%,且在较大的电流密度下厚径比为20:1板件的深镀能力可达90%以上。
基于总的发明构思,本申请还提供了一种电路板,其中,该电路板是通过如上任一项所述的电路板的加工方法得到。
区别于现有技术的情况,本申请中的电路板的加工方法通过将总共需要电镀的时间分为至少两个时间段,并在不同的时间段分别采用不同波形的电流对初步处理后的待加工电路板进行电镀,从而能够有效减少加工流程中的总电镀时间,且在保证了对高厚径比的电路板具有良好深镀能力以及高可靠性的基础上,有效提升了电路板的电镀生产效率,缩短了产品的制作周期。
以上所述仅为本申请的实施例,并非因此限制本申请的专利范围,凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本申请的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种电路板的加工方法,其特征在于,所述电路板的加工方法包括:
对待加工电路板进行初步处理;
将初步处理后的所述待加工电路板进行电镀;
其中,所述电镀的时间分为至少两个时间段,并在不同的时间段分别采用不同波形的电流进行电镀。
2.根据权利要求1所述的电路板的加工方法,其特征在于,所述电镀的时间分为第一电镀时段、第二电镀时段以及第三电镀时段,且所述第一电镀时段、所述第二电镀时段以及所述第三电镀时段在所述电镀的时间中的时间占比分别为10%、50%以及40%,所述将初步处理后的所述待加工电路板进行电镀的步骤,包括:
在所述第一电镀时段采用直流电流对初步处理后的所述待加工电路板进行直流电镀;
在所述第二电镀时段和所述第三电镀时段分别采用第一脉冲电流和第二脉冲电流对直流电镀后的所述待加工电路板依次进行电镀;其中,所述第一脉冲电流对应的电流波形与所述第二脉冲电流对应的电流波形不同。
3.根据权利要求1所述的电路板的加工方法,其特征在于,所述电镀的时间分为第一至第七时段,且第一至第七时段在所述电镀的时间中的时间占比分别为10%、30%、10%、10%、30%、5%、5%,所述将初步处理后的所述待加工电路板进行电镀的步骤,包括:
在第一时段采用直流电流对初步处理后的所述待加工电路板进行直流电镀;
在第二至第四时段采用正向电流相较其反向电流逐渐增大的第三脉冲电流对直流电镀后的所述待加工电路板再次进行电镀,并在第五至第七时段采用第四脉冲电流继续进行电镀。
4.根据权利要求3所述的电路板的加工方法,其特征在于,
所述第三脉冲电流在所述第二至第四时段中的正向电流与其反向电流的比值分别为1:3、1:2以及1:1。
5.根据权利要求4所述的电路板的加工方法,其特征在于,
所述第三脉冲电流在所述第二至第四时段中的正向电流与其反向电流所占用时间的比值分别为100:5、80:4以及60:3。
6.根据权利要求5所述的电路板的加工方法,其特征在于,
所述第三脉冲电流分别在所述第二至第四时段的电流波形与所述第四脉冲电流分别在所述第五至第七时段的电流波形相同。
7.根据权利要求1所述的电路板的加工方法,其特征在于,所述对待加工电路板进行初步处理的步骤,包括:
对所述待加工电路板依次进行开料、内层图形化、棕化处理;
在设定温度环境中对棕化处理后的所述待加工电路板进行抽真空压合处理;其中,所述设定温度环境对应为在升温阶段的5分钟内,所述待加工电路板中每一位置处的温差小于5℃,且在保温阶段的10分钟内,所述待加工电路板中每一位置处的温差小于2℃。
8.根据权利要求7所述的电路板的加工方法,其特征在于,所述在设定温度环境中对棕化处理后的所述待加工电路板进行抽真空压合处理的步骤之后,还包括:
对抽真空压合处理后的所述待加工电路板依次进行铣边和钻孔,以形成有通孔后,对所述待加工电路板进行沉铜处理;
其中,所述沉铜处理依次包括膨松、去钻污、中和、除油、微蚀、预浸、活化、还原、沉铜。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的电路板的加工方法,其特征在于,所述待加工电路板的板厚为1-5mm,厚径比小于或等于20:1。
10.一种电路板,其特征在于,所述电路板是通过如权利要求1-9中任一项所述的电路板的加工方法得到。
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