CN116723640B - 一种多层pcb板盲孔打孔方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多层PCB板盲孔打孔方法，涉及PCB板打孔技术领域。本发明包括以下步骤：a.带内孔的FR‑4基板制备；b.多层层压，形成多层板；c.利用UV激光对多层板进行打孔；d.打孔镀铜；所述步骤a包括以下步骤：a1.在需要在基板上形成通孔的位置对玻纤布进行定位，在玻纤布上利用激光进行定位打孔，在玻纤布上形成内孔，内孔的内径大于通孔的内径；a2.将带内孔的玻纤布与环氧树脂进行浸润，并加入辅料固化形成带内孔的FR‑4基板；以解决UV激光在对玻纤复合板进行盲孔打孔时，无法保证在不烧铜的情况下，维持孔壁光滑的问题。
Description
技术领域
本发明涉及PCB板打孔技术领域，具体的说，是一种多层PCB板盲孔打孔方法。
背景技术
PCB电路板是以铜箔基板（Copper-cladLaminate简称CCL）做为原料而制造的电器或电子的重要机构组件，基板是由介电层（树脂Resin，玻璃纤维Glassfiber），及高纯度的导体（铜箔Copperfoil）二者所构成的复合材料。
为了达到使用安全的目的，特于树脂的分子结构中加入溴原子，使产生部份碳溴结合而呈现难燃的效果。也就是说当出现燃烧的条件或环境时，它要不容易被点燃，万一已点燃在燃烧环境消失后，能自己熄灭而不再继续延烧。
此种难燃材炓在NEMA 规范中称为FR-4。此种含溴环氧树脂的优点很多如介电常数很低，与铜箔的附着力很强，与玻璃纤维结合后之挠性强度很优良等。
PCB板钻孔是PCB制板的一个过程，也是非常重要的一步。主要是给板子打孔，走线需要，或者结构需要。
对于在PCB板上钻孔，最后所形成的孔需要具备以下条件：
①孔壁应光滑，无毛刺，孔边缘无翻边，基材无分层。
②钻出的孔与焊盘应保证一定的公差，钻出的孔必须在焊盘中心位置上，如果孔位不准确，就有可能产生电路图像对位不准，严重时甚至短路或断路。
③对于需要孔金属化的孔，尤其是对多层板的孔有更高的钻孔要求。除了满足第一项要求外，还要求内层铜箔无环氧钻污。
因而，对于PCB板上的打孔来说，激光打孔工艺受到了广泛地应用。激光是当“射线”受到外来的刺激而增加能量下所激发的一种强力光束，其中红外光和可见光具有热能，紫外光另具有光学能。此种类型的光射到工件的表面时会发生三种现象即反射、吸收和穿透。
在PCB板生产中， CO2激光广泛应用在印制电路板的工业微通孔制作中，CO2激光具有很高的生产力，这是因为CO2激光进行打孔所需的冲孔时间非常短。UV激光同样也能够作为打孔的激光源，然而，对于UV激光来说，由于UV激光具有较大范围的能量密度，而且能量密度的上限高，目前UV激光仅大量用于烧蚀极限极低的软材料如TCD，或用于小焊盘开口的阻焊膜烧蚀。
但是，UV激光在进行打孔时，依旧具备很多优点，如打孔的孔壁相交光滑，开孔后无需用清水进行清洁等优势。
如中国专利CN107520545B，记载了一种激光钻孔方法，其利用UV激光对PCB进行打孔。但是在实际操作时，其只能对柔性板进行打孔作用，在针对FR-4等玻纤复合板作为基板的PCB板材时，利用UV激光进行盲孔的开设如果是开设通孔，那么所开设的通孔则能够具备UV激光打孔的优点。但是在进行盲孔的开设时，为了不造成烧铜的情况出现，当对UV激光的参数进行调节，烧蚀的盲孔刚好烧蚀至铜层时，此时的UV激光无法将FR-4板中的玻纤烧净，因而会造成打孔的内壁出现大量毛刺，严重影响后续的工艺。而即便是加大UV激光的能量，加快对玻纤的烧蚀，同样由于环氧树脂会早一步被烧蚀，而出现根本无法保证打孔内壁光滑的，且板材表面无烧蚀的要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种多层PCB板盲孔打孔方法，以解决UV激光在对玻纤复合板进行盲孔打孔时，无法保证在不烧铜的情况下，维持孔壁光滑的问题。
为了解决上述问题，本发明采用以下技术手段：
一种多层PCB板盲孔打孔方法，包括以下步骤：
a.带内孔的FR-4基板制备；
b.多层层压，形成多层板；
c.利用UV激光对多层板进行打孔；
d.打孔镀铜；
所述步骤a包括以下步骤：
a1.在需要在基板上形成通孔的位置对玻纤布进行定位，在玻纤布上利用激光进行定位打孔，在玻纤布上形成内孔，内孔的内径大于通孔的内径；
a2.将带内孔的玻纤布与环氧树脂进行浸润，并加入辅料固化形成带内孔的FR-4基板。
作为优选的，在步骤b中，多层层压后的多层结构从上至下由铜层电路与带内孔的FR-4基板交替排布。
进一步的，在步骤c中，UV激光打孔的参数以UV激光的焦距作为调整变量，所述UV激光的焦面设于步骤c中待打孔的孔深度的中间位置。
更进一步的，所述UV激光在打孔过程中，脉冲数为30~120。
更进一步的，所述UV激光的光路按照从待打孔的边缘逐渐环绕朝待打孔的轴线移动，且每个脉冲依次让UV激光光斑环绕待打孔的轴线旋转一个光斑的半径距离。
更进一步的，待打孔为圆形通道，且待打孔为盲孔。
更进一步的，待打孔上形成的盲孔底面将多层板内层的铜层电路暴漏。
更进一步的，在步骤a1中，对玻纤布利用激光定位，并利用打孔机在多层板需要进行打孔的位置及及西宁定位打孔。
更进一步的，在步骤a2中的环氧树脂内添加有玻璃微珠。
更进一步的，前述的方法仅用于对多层板上的盲孔进行打孔。
本发明在使用的过程中，具有以下有益效果：
在FR-4基板上先形成内孔，这样，在利用UV激光在层压完成后，进行打盲孔时，UV激光之需要对内孔位置的环氧树脂进行烧蚀，而内孔的内径大于带打孔的内径，这样不仅能够在利用UV激光进行打孔时，打孔的效率更高，同时还能够保证，打出的盲孔的内壁完全无玻纤的伸出，能够保证盲孔的内壁处于光滑的状态。于此同时，内孔的内径大于带打孔的内径，以避免在玻纤上过度打孔，而造成玻纤布性能下降的情况出现。
具体实施方式
为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。
因此，以下对本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。
实施例1
一种多层PCB板盲孔打孔方法，包括以下步骤：
a.带内孔的FR-4基板制备；
b.多层层压，形成多层板；
c.利用UV激光对多层板进行打孔；
d.打孔镀铜；
所述步骤a包括以下步骤：
a1.在需要在基板上形成通孔的位置对玻纤布进行定位，在玻纤布上利用激光进行定位打孔，在玻纤布上形成内孔，内孔的内径大于通孔的内径；
a2.将带内孔的玻纤布与环氧树脂进行浸润，并加入辅料固化形成带内孔的FR-4基板。
进一步的，在步骤b中，多层层压后的多层结构从上至下由铜层电路与带内孔的FR-4基板交替排布。
更进一步的，在步骤c中，UV激光打孔的参数以UV激光的焦距作为调整变量，所述UV激光的焦面设于步骤c中待打孔的孔深度的中间位置。
更进一步的，所述UV激光在打孔过程中，脉冲数为30。
更进一步的，所述UV激光的光路按照从待打孔的边缘逐渐环绕朝待打孔的轴线移动，且每个脉冲依次让UV激光光斑环绕待打孔的轴线旋转一个光斑的半径距离。
更进一步的，待打孔为圆形通道，且待打孔为盲孔。
更进一步的，待打孔上形成的盲孔底面将多层板内层的铜层电路暴漏。
更进一步的，在步骤a1中，对玻纤布利用激光定位，并利用打孔机在多层板需要进行打孔的位置及及西宁定位打孔。
更进一步的，在步骤a2中的环氧树脂内添加有玻璃微珠。
而且，前述的打孔方法仅用于对多层板上的盲孔进行打孔。
实施例2
一种多层PCB板盲孔打孔方法，包括以下步骤：
a.带内孔的FR-4基板制备；
b.多层层压，形成多层板；
c.利用UV激光对多层板进行打孔；
d.打孔镀铜；
所述步骤a包括以下步骤：
a1.在需要在基板上形成通孔的位置对玻纤布进行定位，在玻纤布上利用激光进行定位打孔，在玻纤布上形成内孔，内孔的内径大于通孔的内径；
a2.将带内孔的玻纤布与环氧树脂进行浸润，并加入辅料固化形成带内孔的FR-4基板。
进一步的，在步骤b中，多层层压后的多层结构从上至下由铜层电路与带内孔的FR-4基板交替排布。
更进一步的，在步骤c中，UV激光打孔的参数以UV激光的焦距作为调整变量，所述UV激光的焦面设于步骤c中待打孔的孔深度的中间位置。
更进一步的，所述UV激光在打孔过程中，脉冲数为75。
更进一步的，所述UV激光的光路按照从待打孔的边缘逐渐环绕朝待打孔的轴线移动，且每个脉冲依次让UV激光光斑环绕待打孔的轴线旋转一个光斑的半径距离。
更进一步的，待打孔为圆形通道，且待打孔为盲孔。
更进一步的，待打孔上形成的盲孔底面将多层板内层的铜层电路暴漏。
更进一步的，在步骤a1中，对玻纤布利用激光定位，并利用打孔机在多层板需要进行打孔的位置及及西宁定位打孔。
更进一步的，在步骤a2中的环氧树脂内添加有玻璃微珠。
而且，前述的打孔方法仅用于对多层板上的盲孔进行打孔。
实施例3
一种多层PCB板盲孔打孔方法，包括以下步骤：
a.带内孔的FR-4基板制备；
b.多层层压，形成多层板；
c.利用UV激光对多层板进行打孔；
d.打孔镀铜；
所述步骤a包括以下步骤：
a1.在需要在基板上形成通孔的位置对玻纤布进行定位，在玻纤布上利用激光进行定位打孔，在玻纤布上形成内孔，内孔的内径大于通孔的内径；
a2.将带内孔的玻纤布与环氧树脂进行浸润，并加入辅料固化形成带内孔的FR-4基板。
进一步的，在步骤b中，多层层压后的多层结构从上至下由铜层电路与带内孔的FR-4基板交替排布。
更进一步的，在步骤c中，UV激光打孔的参数以UV激光的焦距作为调整变量，所述UV激光的焦面设于步骤c中待打孔的孔深度的中间位置。
更进一步的，所述UV激光在打孔过程中，脉冲数为120。
更进一步的，所述UV激光的光路按照从待打孔的边缘逐渐环绕朝待打孔的轴线移动，且每个脉冲依次让UV激光光斑环绕待打孔的轴线旋转一个光斑的半径距离。
更进一步的，待打孔为圆形通道，且待打孔为盲孔。
更进一步的，待打孔上形成的盲孔底面将多层板内层的铜层电路暴漏。
更进一步的，在步骤a1中，对玻纤布利用激光定位，并利用打孔机在多层板需要进行打孔的位置及及西宁定位打孔。
更进一步的，在步骤a2中的环氧树脂内添加有。
而且，前述的打孔方法仅用于对多层板上的盲孔进行打孔。
这样，在FR-4基板上先形成内孔，这样，在利用UV激光在层压完成后，进行打盲孔时，UV激光之需要对内孔位置的环氧树脂进行烧蚀，而内孔的内径大于带打孔的内径，这样不仅能够在利用UV激光进行打孔时，打孔的效率更高，同时还能够保证，打出的盲孔的内壁完全无玻纤的伸出，能够保证盲孔的内壁处于光滑的状态。于此同时，内孔的内径大于带打孔的内径，以避免在玻纤上过度打孔，而造成玻纤布性能下降的情况出现；
同时，在添加了玻璃微珠后，不仅能够提高用于填充的环氧树脂的阻燃性，同时，还能够让被UV激光烧蚀的盲孔内壁更加光滑，不会出现烧蚀环氧时，盲孔内壁出现波纹流挂的现象。
前述的脉冲数可以根据实际需要进行调节。
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，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,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种多层PCB板盲孔打孔方法，其特征在于：包括以下步骤：
a.带内孔的FR-4基板制备；
b.多层层压，形成多层板；
c.利用UV激光对多层板进行打孔；
d.打孔镀铜；
所述步骤a包括以下步骤：
a1.在需要在基板上形成通孔的位置对玻纤布进行定位，在玻纤布上利用激光进行定位打孔，在玻纤布上形成内孔，内孔的内径大于通孔的内径；
a2.将带内孔的玻纤布与环氧树脂进行浸润，并加入辅料固化形成带内孔的FR-4基板；
在步骤a1中，对玻纤布利用激光定位，并利用打孔机在多层板需要进行打孔的位置进行定位打孔。
2.根据权利要求1所述的一种多层PCB板盲孔打孔方法，其特征在于：在步骤b中，多层层压后的多层结构从上至下由铜层电路与带内孔的FR-4基板交替排布。
3.根据权利要求1所述的一种多层PCB板盲孔打孔方法，其特征在于：在步骤c中，UV激光打孔的参数以UV激光的焦距作为调整变量，所述UV激光的焦面设于步骤c中待打孔的孔深度的中间位置。
4.根据权利要求3所述的一种多层PCB板盲孔打孔方法，其特征在于：所述UV激光在打孔过程中，脉冲数为30~120。
5.根据权利要求4所述的一种多层PCB板盲孔打孔方法，其特征在于：所述UV激光的光路按照从待打孔的边缘逐渐环绕朝待打孔的轴线移动，且每个脉冲依次让UV激光光斑环绕待打孔的轴线旋转一个光斑的半径距离。
6.根据权利要求5所述的一种多层PCB板盲孔打孔方法，其特征在于：待打孔为圆形通道，且待打孔为盲孔。
7.根据权利要求6所述的一种多层PCB板盲孔打孔方法，其特征在于：待打孔上形成的盲孔底面将多层板内层的铜层电路暴漏。
8.根据权利要求1所述的一种多层PCB板盲孔打孔方法，其特征在于：在步骤a2中的环氧树脂内添加有玻璃微珠。
9.根据权利要求1所述的一种多层PCB板盲孔打孔方法，其特征在于：仅用于对多层板上的盲孔进行打孔。
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