CN115942610A - 一种线路板钻孔方法、制备方法以及线路板 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种线路板钻孔方法、制备方法以及线路板，包括：获取待处理板材，待处理板材包括铁镍合金层以及分别设置于铁镍合金层第一表面与第二表面的第一铜层以及第二铜层；对第一铜层的第一预设位置以及第二铜层的第二预设位置进行蚀刻，以露出铁镍合金层；其中，第一预设位置与第二预设位置对应；在露出的铁镍合金层上进行钻孔处理，钻穿铁镍合金层，以形成通孔。本申请利用图形蚀刻结合机械加工的方法替代纯粹的机械加工，能够解决镀铜铁镍合金在钻通孔时产生的毛刺拉伸问题。

Description

一种线路板钻孔方法、制备方法以及线路板

技术领域

本申请涉及线路板加工领域，特别是涉及一种线路板钻孔方法、制备方法以及线路板。

背景技术

电子技术的飞速发展，对PCB(Printed Circuit Board)和器件的连接提出了越来越高的要求，特别是一些高精密且对PCB的形变要求较高的产品，使用常规的PCB加工产品无法满足产品在严苛使用环境下的要求。

镀铜铁镍合金导体由于其在-200℃～+200℃范围内的热膨胀系数极低(＜1.0ppm/℃)，故将其作为高阶多层板的金属夹心时，能够有效地抑制PCB在水平方向(x方向)以及垂直方向(y方向)上的变形。镀铜铁镍合金导体还可以作为PCB的电源层或地层，因此在一些特殊PCB产品领域上也有所应用，例如微型功分器、石油钻井以及航空航天等领域。

现有技术中，为实现PCB与镀铜铁镍合金的导通或绝缘隔离等作用，通常会预先对镀铜铁镍合金板进行机械钻孔，由于镀铜铁镍合金板为夹心金属结构，且铁镍合金板两侧表面镀铜层的抗拉强度为286Mpa，而铁镍合金层抗拉强度为550Mpa(接近铜层的两倍)，钻孔时由于机械钻头的应力拉扯以及摩擦产生的高温，会导致铜箔金属被拉伸延长(铁镍合金则不会)，而作为外层的铜箔在拉扯中产生的较大的毛刺，可能会在不同芯板间进行互联，继而导致短路的风险。

发明内容

本申请主要解决的技术问题是提供一种线路板钻孔方法、制备方法以及线路板，通过预先对钻孔位置的铜箔进行蚀刻，再对露出的铁镍合金进行钻孔，能够解决镀铜铁镍合金在钻通孔时产生的毛刺拉伸问题。

为解决上述技术问题，本申请采用的第一技术方案是提供一种线路板钻孔方法，包括：获取待处理板材，待处理板材包括铁镍合金层以及分别设置于铁镍合金层第一表面与第二表面的第一铜层以及第二铜层；对第一铜层的第一预设位置以及第二铜层的第二预设位置进行蚀刻，以露出铁镍合金层；其中，第一预设位置与第二预设位置对应；在露出的铁镍合金层上进行钻孔处理，钻穿铁镍合金层，以形成通孔。

其中，对第一铜层的第一预设位置以及第二铜层的第二预设位置进行蚀刻，以露出铁镍合金层；其中，第一预设位置与第二预设位置对应的步骤，具体包括：在第一铜层与第二铜层表面分别贴附第一感光膜以及第二感光膜；利用紫外光对第一铜层上除第一预设位置外的第一感光膜以及第二铜层上除第二预设位置外的第二感光膜进行曝光；对待处理板材进行显影处理，以露出第一预设位置处的铜层以及第二预设位置处的铜层；利用第一化学试剂对第一预设位置处的铜层以及第二预设位置处的铜层进行蚀刻，以露出铁镍合金层。

其中，第一感光膜与第二感光膜均为负性光致抗蚀剂。

其中，利用第一化学试剂对第一预设位置处的铜层以及第二预设位置处的铜层进行蚀刻，以露出铁镍合金层的步骤后，还包括：去除第一铜层上曝光的第一感光膜以及第二铜层上曝光的第二感光膜，以露出保留的第一铜层以及第二铜层。

其中，去除第一铜层上曝光的第一感光膜以及第二铜层上曝光的第二感光膜，以露出保留的第一铜层以及第二铜层的步骤，具体包括：利用第二化学试剂对第一铜层上曝光的第一感光膜以及第二铜层上曝光的第二感光膜进行蚀刻，以露出保留的第一铜层以及第二铜层。

其中，第一化学试剂包括酸性氧化药水，第二化学试剂包括强碱药水。

其中，在露出的铁镍合金层上进行钻孔处理，钻穿铁镍合金层，以形成通孔的步骤，具体包括：利用机械钻孔的方式在露出的铁镍合金层上进行钻孔处理，钻穿铁镍合金层，以形成通孔。

其中，获取待处理板材，待处理板材包括铁镍合金层以及分别设置于铁镍合金层第一表面与第二表面的第一铜层以及第二铜层的步骤前，还包括：获取到覆铜板；覆铜板包括铁镍合金层以及分别设置于铁镍合金层第一表面与第二表面的未进行处理的第一铜层以及未进行处理的第二铜层；对未进行处理的第一铜层以及未进行处理的第二铜层进行化学清洗及微蚀，以获取待处理板材。

为解决上述技术问题，本申请采用的第二技术方案是提供一种线路板制备方法，包括：获取上述的钻孔后的待处理板材；在通孔中灌注导电物质，以形成金属化通孔；在第一铜层的表面进行图形转移以及表面处理，以获取线路板。

为解决上述技术问题，本申请采用的第三技术方案是提供一种线路板，线路板通过上述的线路板制备方法制造而成。

本申请的有益效果是：区别于现有技术，本申请提供一种线路板钻孔方法、制备方法以及线路板，通过预先对钻孔位置的铜箔进行蚀刻，能够避免铜箔在后续钻孔过程中由于应力拉扯以及高温产生较大毛刺，接着再对露出的铁镍合金进行钻孔，能够更好地发挥镀铜铁镍合金的作用，满足客户的使用要求及标准。本申请利用图形蚀刻结合机械加工的方法替代纯粹的机械加工，能够解决镀铜铁镍合金在钻通孔时产生的毛刺拉伸问题。

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。

图1是现有技术中钻孔后获取的镀铜铁镍合金板一实施方式的结构示意图；

图2是图1中镀铜铁镍合金板的截面在显微镜下的观察示意图；

图3是本申请线路板钻孔方法一实施方式的流程示意图；

图4是获取S31中待处理板材的方法一实施方式的流程示意图；

图5是图3中步骤S32一具体实施方式的流程示意图；

图6a是步骤S42中获得的待处理板材一实施方式的结构示意图；

图6b是步骤S53中获得的待处理板材一实施方式的结构示意图；

图6c是步骤S54中获得的待处理板材一实施方式的结构示意图；

图6d是褪膜后获得的待处理板材一实施方式的结构示意图；

图6e是步骤S33中获得的待处理板材一实施方式的结构示意图；

图7是本申请线路板制备方法一实施方式的流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，均属于本申请保护的范围。

在本申请实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上文清楚地表示其他含义，“多种”一般包含至少两种，但是不排除包含至少一种的情况。

应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

应当理解，本文中使用的术语“包括”、“包含”或者其他任何变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

现有技术中，为实现PCB与镀铜铁镍合金的导通或绝缘隔离等作用，通常会预先对镀铜铁镍合金板进行机械钻孔，由于镀铜铁镍合金板为夹心金属结构，且铁镍合金板两侧表面镀铜层的抗拉强度为286Mpa，而铁镍合金层抗拉强度为550Mpa(接近铜层的两倍)，钻孔时由于机械钻头的应力拉扯以及摩擦产生的高温，会导致铜箔金属被拉伸延长(铁镍合金则不会)，而作为外层的铜箔在拉扯中产生的较大的毛刺，可能会在不同芯板间进行互联，继而导致短路的风险。

具体地，请参阅图1与图2，图1是现有技术中钻孔后获取的镀铜铁镍合金板一实施方式的结构示意图，图2是图1中镀铜铁镍合金板的截面在显微镜下的观察示意图。如图1以及图2所示，镀铜铁镍合金板10包括铁镍合金层11以及设置在铁镍合金层11两侧的铜层12，由于机械钻头的应力拉扯以及摩擦产生的高温，铜层12中的铜箔金属被拉伸延长，产生了较大的毛刺121，如果镀铜铁镍合金板10为多层PCB板，毛刺121可能会在不同层间进行互联，导致短路的风险。

基于上述情况，本申请提供一种线路板钻孔方法、制备方法以及线路板，通过预先对钻孔位置的铜箔进行蚀刻，再对露出的铁镍合金进行钻孔，能够解决镀铜铁镍合金在钻通孔时产生的毛刺拉伸问题。

请参阅图3，图3是本申请线路板钻孔方法一实施方式的流程示意图。如图3所示，在本实施方式中，该方法包括：

S31：获取待处理板材，待处理板材包括铁镍合金层以及分别设置于铁镍合金层第一表面与第二表面的第一铜层以及第二铜层。

本实施方式中，待处理板材为经历过表面粗化处理的覆铜板。

具体地，请参阅图4，图4是获取S31中待处理板材的方法一实施方式的流程示意图。如图4所示，在本实施方式中，该方法包括：

S41：获取到覆铜板；覆铜板包括铁镍合金层以及分别设置于铁镍合金层第一表面与第二表面的未进行处理的第一铜层以及未进行处理的第二铜层。

S42：对未进行处理的第一铜层以及未进行处理的第二铜层进行化学清洗及微蚀，以获取待处理板材。

具体地，用化学方法对覆铜板表面进行处理，能够在覆铜板表面得到一种微观粗糙的结构，使之由憎水性变为亲水性，以提高镀层与制件表面之间结合力。

请参阅图6a，图6a是步骤S42中获得的待处理板材一实施方式的结构示意图。

如图6a所示，待处理板材100包括第一铜层11、铁镍合金层2和第二铜层12。第一铜层11、铁镍合金层2和第二铜层12依次层叠且贴合设置。

S32：对第一铜层的第一预设位置以及第二铜层的第二预设位置进行蚀刻，以露出铁镍合金层；其中，第一预设位置与第二预设位置对应。

请参阅图5，图5是图3中步骤S32一具体实施方式的流程示意图。如图2所示，在本实施方式中，对第一铜层的第一预设位置以及第二铜层的第二预设位置进行蚀刻，以露出铁镍合金层；其中，第一预设位置与第二预设位置对应的步骤具体包括：

S51：在第一铜层与第二铜层表面分别贴附第一感光膜以及第二感光膜。

本实施方式中，第一感光膜与第二感光膜均为负性光致抗蚀剂。

具体地，负性光致抗蚀剂在紫外光照射下，能够吸收光能分解成游离基，游离基再引发感光聚合单体进行聚合交联反应，反应后形成不溶于弱碱水的大分子结构，非曝光部分则可以被弱碱水溶解。

S52：利用紫外光对第一铜层上除第一预设位置外的第一感光膜以及第二铜层上除第二预设位置外的第二感光膜进行曝光。

本实施方式中，第一预设位置与第二预设位置对应。

可以理解地，第一预设位置与第二预设位置即为后续的钻孔区域。

具体地，利用紫外光对第一铜层上除第一预设位置外的第一感光膜以及第二铜层上除第二预设位置外的第二感光膜进行曝光，能够使这些位置的第一感光膜与第二感光膜发生交链反应而成为不溶于弱碱水的大分子结构，而第一预设位置与第二预设位置上覆盖的第一感光膜与第二感光膜由于未被紫外光曝光，可以溶于弱碱水。

S53：对待处理板材进行显影处理，以露出第一预设位置处的铜层以及第二预设位置处的铜层。

具体地，显影工艺中的化学钯槽药水通常为弱碱性的碳酸钠溶液，pH在8.0左右。显影时第一感光膜与第二感光膜被曝光部分的干膜不被溶胀，而未曝光部分的活性基团将与稀碱溶液反应，从而露出第一预设位置处的铜层以及第二预设位置处的铜层。

具体地，请参阅图6b，图6b是步骤S53中获得的待处理板材一实施方式的结构示意图。

如图6b所示，待处理板材200包括第一感光膜31、第一铜层11、铁镍合金层2、第二铜层12和第二感光膜32。第一感光膜31、第一铜层11、铁镍合金层2、第二铜层12和第二感光膜32依次层叠且贴合设置。其中，第一铜层11上除第一预设位置110外均覆盖有第一感光膜31，第二铜层12上除第二预设位置120外均覆盖有第二感光膜32，第一预设位置110处的第一铜层11与第二预设位置120处的第二铜层12均露出。

S54：利用第一化学试剂对第一预设位置处的铜层以及第二预设位置处的铜层进行蚀刻，以露出铁镍合金层。

本实施方式中，第一化学试剂包括酸性氧化药水。

其中，酸性氧化药水可以是氧化剂与稀盐酸或氧化剂与稀硫酸，本申请对此不作限定。

可以理解地，酸性氧化药水可以对第一预设位置处以及第二预设位置处露出的铜层进行咬蚀，从而露出中间的铁镍合金层。

具体地，请参阅图6c，图6c是步骤S54中获得的待处理板材一实施方式的结构示意图。

如图6c所示，待处理板材300包括第一感光膜31、第一铜层11、铁镍合金层2、第二铜层12和第二感光膜32。第一感光膜31、第一铜层11、铁镍合金层2、第二铜层12和第二感光膜32依次层叠且贴合设置。其中，第一铜层11上除第一预设位置110外均覆盖有第一感光膜31，第二铜层12上除第二预设位置120外均覆盖有第二感光膜32，第一预设位置110处的第一铜层11与第二预设位置120处的第二铜层12均被蚀刻，露出中间的铁镍合金层2。

进一步地，去除第一铜层上曝光的第一感光膜以及第二铜层上曝光的第二感光膜，以露出保留的第一铜层以及第二铜层。

具体地，利用第二化学试剂对第一铜层上曝光的第一感光膜以及第二铜层上曝光的第二感光膜进行蚀刻，以露出保留的第一铜层以及第二铜层。

本实施方式中，第二化学试剂包括强碱药水。

其中，强碱药水可以是氢氧化钠或氢氧化钾，本申请对此不作限定。

可以理解地，曝光的负性光致抗蚀剂虽不溶于弱碱性药水，却可以被强碱药水去除。

具体地，请参阅图6d，图6d是褪膜后获得的待处理板材一实施方式的结构示意图。

如图6d所示，待处理板材400包括第一铜层11、铁镍合金层2和第二铜层12。第一铜层11、铁镍合金层2和第二铜层12依次层叠且贴合设置。其中，第一预设位置110处的第一铜层11与第二预设位置120处的第二铜层12均被蚀刻，露出中间的铁镍合金层2。

S33：在露出的铁镍合金层上进行钻孔处理，钻穿铁镍合金层，以形成通孔。

本实施方式中，利用机械钻孔的方式在露出的铁镍合金层上进行钻孔处理，钻穿铁镍合金层，以形成通孔。

可以理解地，由于铜层已经由图形蚀刻的方式去除，且铁镍合金层抗拉强度为550Mpa，故钻孔时的应力拉扯以及摩擦产生的高温不会导致铁镍合金被拉伸延长，更不会产生导致短路的毛刺。

具体地，请参阅图6e，图6e是步骤S33中获得的待处理板材一实施方式的结构示意图。

如图6e所示，待处理板材500包括第一铜层11、铁镍合金层2、第二铜层12以及通孔4。第一铜层11、铁镍合金层2和第二铜层12依次层叠且贴合设置。其中，第一预设位置110处与第二预设位置120处形成通孔4。

区别于现有技术，本实施方式通过预先对钻孔位置的铜箔进行蚀刻，能够避免铜箔在后续钻孔过程中由于应力拉扯以及高温产生较大毛刺，接着再对露出的铁镍合金进行钻孔，能够更好地发挥镀铜铁镍合金的作用，满足客户的使用要求及标准。本申请利用图形蚀刻结合机械加工的方法替代纯粹的机械加工，能够解决镀铜铁镍合金在钻通孔时产生的毛刺拉伸问题。

对应地，本申请提供一种线路板制备方法。

具体地，请参阅图7，图7是本申请线路板制备方法一实施方式的流程示意图。如图7所示，在本实施方式中，制备方法包括：

S71：获取上述的钻孔后的待处理板材。

S72：在通孔中灌注导电物质，以形成金属化通孔。

本实施方式中，在通孔中灌注导电物质，并使导电物质填充满通孔，以形成金属化通孔。

本实施方式中，导电物质包括导电铜浆。

在其他实施方式中，导电物质还可以包括导电银浆，本申请对此不作限定。

S73：在第一铜层的表面进行图形转移以及表面处理，以获取线路板。

本实施方式中，在第一铜层的表面压合铜箔层，再在铜箔层上压覆干膜，将菲林片贴附于干膜表面，在紫外光的照射下，将菲林片上的线路图形转移至铜箔层上需要制作线路的位置，再将曝光后的第一铜层放在显影剂中冲洗，未曝光的干膜溶于显影剂中，从而在第一铜层的表面形成所需要的线路图形。

本实施方式中，在完成图形转移步骤后，还要进行表面处理。

具体地，对不需要打线或焊接的线路做阻焊处理，以获得线路板。

区别于现有技术，本实施方式通过预先对钻孔位置的铜箔进行蚀刻，再对露出的铁镍合金进行钻孔，在钻孔后进行电镀及图形转移等步骤，以制备线路板。由于铜箔在钻孔前就已被蚀刻掉，故能够避免铜箔在后续钻孔过程中由于应力拉扯以及高温产生较大毛刺，继而能够更好地发挥镀铜铁镍合金的作用，满足客户的使用要求及标准。

对应地，本申请提供一种线路板，线路板由上述的线路板制备方法制成。

以上所述仅为本申请的实施方式，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)

1.一种线路板钻孔方法，其特征在于，包括：

获取待处理板材，所述待处理板材包括铁镍合金层以及分别设置于所述铁镍合金层第一表面与第二表面的第一铜层以及第二铜层；

对所述第一铜层的第一预设位置以及所述第二铜层的第二预设位置进行蚀刻，以露出所述铁镍合金层；其中，所述第一预设位置与所述第二预设位置对应；

在露出的所述铁镍合金层上进行钻孔处理，钻穿所述铁镍合金层，以形成通孔。

2.根据权利要求1所述的线路板钻孔方法，其特征在于，所述对所述第一铜层的第一预设位置以及所述第二铜层的第二预设位置进行蚀刻，以露出所述铁镍合金层；其中，所述第一预设位置与所述第二预设位置对应的步骤，具体包括：

在所述第一铜层与所述第二铜层表面分别贴附第一感光膜以及第二感光膜；

利用紫外光对所述第一铜层上除所述第一预设位置外的所述第一感光膜以及所述第二铜层上除所述第二预设位置外的所述第二感光膜进行曝光；

对所述待处理板材进行显影处理，以露出所述第一预设位置处的铜层以及所述第二预设位置处的铜层；

利用第一化学试剂对所述第一预设位置处的铜层以及所述第二预设位置处的铜层进行蚀刻，以露出所述铁镍合金层。

3.根据权利要求2所述的线路板钻孔方法，其特征在于，所述第一感光膜与所述第二感光膜均为负性光致抗蚀剂。

4.根据权利要求2所述的线路板钻孔方法，其特征在于，所述利用第一化学试剂对所述第一预设位置处的铜层以及所述第二预设位置处的铜层进行蚀刻，以露出所述铁镍合金层的步骤后，还包括：

去除所述第一铜层上曝光的所述第一感光膜以及所述第二铜层上曝光的所述第二感光膜，以露出保留的所述第一铜层以及所述第二铜层。

5.根据权利要求4所述的线路板钻孔方法，其特征在于，所述去除所述第一铜层上曝光的所述第一感光膜以及所述第二铜层上曝光的所述第二感光膜，以露出保留的所述第一铜层以及所述第二铜层的步骤，具体包括：

利用第二化学试剂对所述第一铜层上曝光的所述第一感光膜以及所述第二铜层上曝光的所述第二感光膜进行蚀刻，以露出保留的所述第一铜层以及所述第二铜层。

6.根据权利要求5所述的线路板钻孔方法，其特征在于，所述第一化学试剂包括酸性氧化药水，所述第二化学试剂包括强碱药水。

7.根据权利要求1所述的线路板钻孔方法，其特征在于，所述在露出的所述铁镍合金层上进行钻孔处理，钻穿所述铁镍合金层，以形成通孔的步骤，具体包括：

利用机械钻孔的方式在露出的所述铁镍合金层上进行钻孔处理，钻穿所述铁镍合金层，以形成所述通孔。

8.根据权利要求1所述的线路板钻孔方法，其特征在于，所述获取待处理板材，所述待处理板材包括铁镍合金层以及分别设置于所述铁镍合金层第一表面与第二表面的第一铜层以及第二铜层的步骤前，还包括：

获取到覆铜板；所述覆铜板包括所述铁镍合金层以及分别设置于所述铁镍合金层所述第一表面与所述第二表面的未进行处理的第一铜层以及未进行处理的第二铜层；

对所述未进行处理的第一铜层以及所述未进行处理的第二铜层进行化学清洗及微蚀，以获取所述待处理板材。

9.一种线路板制备方法，其特征在于，包括：

获取如权利要求1～8中任一项所述的钻孔后的待处理板材；

在所述通孔中灌注导电物质，以形成金属化通孔；

在所述第一铜层的表面进行图形转移以及表面处理，以获取所述线路板。

10.一种线路板，其特征在于，所述线路板由权利要求9中所述的线路板制备方法制成。

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