CN117560864A - 一种具有半通盲孔的pcb板的制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及PCB板生产技术领域，具体涉及一种具有半通盲孔的PCB板及其制作方法。包括S1、获取第一芯板，根据半通盲孔的径宽在第一芯板上进行预钻孔；获取PP层并进行预钻孔；获取第二芯板，在第二芯板上沉积铜焊盘；S2、依次将第一芯板、第二芯板叠合，使得第一芯板上的预钻孔对齐并构成半通盲孔，相邻第一芯板之间放置PP层以构成第一板层结构，所有第二芯板构成第二板层结构，使第二芯板上的铜焊盘对齐半通盲孔；S3、将第一芯板、PP层和第二芯板压合；S4、使用激光处理半通盲孔溢流的残胶，确保半通盲孔位置底部无PP粉残留；S5、使用等离子进行除胶处理；S6、对半通盲孔沉铜处理，该方法能制出精度高、底部平整和品质稳定的半通盲孔。
Description
技术领域
本发明涉及PCB板生产技术领域，具体涉及一种具有半通盲孔的PCB板的制作方法。
背景技术
台阶槽设计有特殊的半通盲孔，此类半通盲孔，除了导通功能，还需要插件焊接，因此对产品的加工精度及其可靠性要求较高。由于PCB板压合过程中会导致PP(丙烯酸树脂溢流)，因此一般是压合后，通过控深背钻获得对应的背钻孔。再沉铜电镀的方式实现半通盲孔连接，传统具有半通盲孔的PCB的制作流程可见图1，并请参阅图2现有技术控深背钻制备半通盲孔的示意图和图3现有技术控深背钻得到的半通盲孔的示意图。
然而，现有采用控深背钻的加工方式还存在以下技术问题：
一、控深背钻加工半通盲孔时，需完全钻透内部连接层，其深度一致性较难管控，极难满足±0.05mm的公差要求。
二、控深背钻加工的半通盲孔，由于钻头为型，盲孔底部也呈V型，无法满足对半通盲孔底部平整度的要求。
三、控深背钻加工半通盲孔时，需完全钻透内部连接层，对临近层次的介质厚度有要求，一般需≥0.25mm，对于≤0.10mm的薄型介质结构，无法控深背钻，否则背钻过浅易出现连接不良或背钻过深出现短路等可靠性风险。
四、控深背钻后，盲孔底部为基材介质层，沉铜电镀时直接在基材表面沉积，与镀层结合力差，易出现镀层剥离。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有半通盲孔的PCB的制作方法，该方法能制出精度高、底部平整和品质稳定的半通盲孔。
为实现上述目的，本发明提供以下技术方案：
提供具有半通盲孔的PCB板的制作方法，包括以下步骤：
S1、获取第一芯板，根据半通盲孔的径宽在所述第一芯板上进行预钻孔；
获取PP层并进行预钻孔；
获取第二芯板，在所述第二芯板上沉积铜焊盘；
S2、依次将第一芯板、第二芯板叠合，使得第一芯板上的预钻孔对齐并构成半通盲孔，其中，相邻第一芯板之间放置PP层以构成第一板层结构，所有第二芯板构成第二板层结构，使第二芯板上的铜焊盘对齐所述半通盲孔；
S3、将第一芯板、PP层和第二芯板压合；
S4、使用激光处理半通盲孔溢流的残胶，确保半通盲孔位置底部无PP粉残留；
S5、使用等离子进行除胶处理；
S6、对所述半通盲孔进行沉铜处理。
在一些实施方式中，步骤S1中，
对第一芯板预钻孔前，第一芯板依次进行开料、烤板、贴干膜和单面蚀刻处理；
对PP层预钻孔前，PP层进行开料处理，预钻孔后进行检验；
对第二芯板依次进行开料、烤板、LDI线路、酸性蚀刻和棕化。
在一些实施方式中，步骤S7后，还依次包括：线路、图电锡、半边孔铣槽。
在一些实施方式中，所述第一芯板的预钻孔包括：根据预设半通盲孔的径宽，第一芯板的预钻孔的径宽加大0.1mm。
在一些实施方式中，所述PP层的预钻孔包括：根据第一芯板的预钻孔的径宽，PP层的预钻孔的径宽加大0.1mm。
在一些实施方式中，所述使用激光处理半通盲孔溢流的残胶的激光参数为：激光频率为100～5600HZ，4～7微秒，1～2mJ。
在一些实施方式中，所述通过等离子除胶处理中的等离子参数包括：
第一阶段：功率4.0KW、时间60min、温度75℃、氧气气体2.0/min、氮气气体0.3/min；
第二阶段：功率4.0KW、时间20min、温度85℃、氧气气体1.85/min、氮气气体0.22/min、CF4气体0.13/min；
第三阶段：功率4.0KW、时间10min、温度90℃、氧气气体0.3/min、氮气气体2.0/min。本发明一种具有半通盲孔的制作方法的有益效果：
(1)本发明的具有半通盲孔的制作方法，其先对芯板进行预钻孔，然后将相邻的具有预钻孔的芯板通过PP层叠合起来从而压合构成具有半通盲孔的第一板层结构，无需控深背钻；随后，由于压合过程半通盲孔的孔内壁会溢出PP树脂，此时通过激光烧蚀作用即可将溢流出来的PP树脂去除，并且半通盲孔的底部铺设有铜焊盘，激光烧蚀不会损耗铜半通盲孔的底部，同时，激光去除压合流出的树脂具有容易操作和精确度高的优点。
(2)本发明的具有半通盲孔的制作方法，采用具有预钻孔的芯板叠层得到所需的半通盲孔，通过控制芯板厚度即可准确地控制半通盲孔的深度，精确控制盲孔深度并满足±0.05mm公差要求。
(3)本发明的具有半通盲孔的制作方法，其采用专用激光参数加工半通盲孔，由于不伤底铜，因此对临近层次的介质厚度无明确要求，可以满足≤0.10mm的薄型介质结构加工要求，提高了半通盲孔的精确度。
(4)本发明的具有半通盲孔的制作方法，其直接在第二板层结构的表面沉积了铜焊盘，制备方法简单，适合大规模生产应用。
附图说明
图1是现有技术PCB板生产流程示意图。
图2是现有技术控深背钻制备半通盲孔的示意图。
图3是现有技术控深背钻得到的半通盲孔的示意图。
图4是本发明具体实施方式的PCB板生产流程示意图。
图5是本发明第一板层结构、第二板层结构、半通盲孔和焊铜盘的工作状态图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本发明的优选实施方式。虽然附图中显示了本发明的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本发明更加透彻和完整，并且能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。
在本发明使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“该”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
应当理解，尽管在本发明可能采用术语“第一”、“第二”、“第三”等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本发明范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。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。
台阶槽两侧设计有特殊的半通盲孔，此类半通盲孔，除了导通功能，还需要插件焊接，因此对产品的加工精度及其可靠性要求较高。由于PCB板压合过程中会导致PP(丙烯酸树脂溢流)，因此一般是压合后，通过控深背钻获得对应的背钻孔。再沉铜电镀的方式实现半通盲孔连接，传统具有半通盲孔的PCB的制作流程可见图1，并请参阅图2现有技术控深背钻制备半通盲孔的示意图。图3现有技术控深背钻得到的半通盲孔的示意图。
然而，现有采用控深背钻的加工方式还存在以下技术问题：
一、控深背钻加工半通盲孔时，需完全钻透内部连接层，其深度一致性较难管控，极难满足±0.05mm的公差要求。
二、控深背钻加工的半通盲孔，由于钻头为型，盲孔底部也呈V型，无法满足对半通盲孔底部平整度的要求。
三、控深背钻加工半通盲孔时，需完全钻透内部连接层，对临近层次的介质厚度有要求，一般需≥0.25mm，对于≤0.10mm的薄型介质结构，无法控深背钻，否则背钻过浅易出现连接不良或背钻过深出现短路等可靠性风险。
四、控深背钻后，盲孔底部为基材介质层，沉铜电镀时直接在基材表面沉积，与镀层结合力差，易出现镀层剥离。针对该技术问题，公开了以下实施例：
实施例1
请参阅图5，本实施例公开了具有半通盲孔的PCB板，包括：
第一板层结构，所述第一板层结构由至少一个第一芯板构成，各第一芯板设有预钻孔，相邻第一芯板通过PP层叠压合连接且各第一芯板上的预钻孔层叠为半通盲孔。
具体地，有多个第一芯板，多个所述第一芯板上均开设有预钻孔，将多个第一芯板叠层，若干个第一芯板叠层构成半通盲孔。
第二板层结构，所述第二板层结构由至少一个第二芯板构成，所述第二板层结构位于所述第一板层结构的下方；
第一板层结构和第二板层结构结合在一起组成PCB板。
铜焊盘，所述铜焊盘设于第二板层结构的表面且位于所述半通盲孔的底部。
具体地，铜焊盘位于顶部的第二芯板的表面。
所述铜焊盘的径宽比半通盲孔的径宽大0.2mm。
加大铜焊盘的径宽，有助于填充整个半通盲孔的底面。
实施例2
请参阅图4，本在实施例1的基础上，本实施例公开了具有半通盲孔的PCB板的制作方法，包括以下步骤：
S1、获取第一芯板，根据半通盲孔的径宽在所述第一芯板上进行预钻孔；
获取PP层并进行预钻孔；
获取第二芯板，在所述第二芯板上沉积铜焊盘；
S2、依次将第一芯板、第二芯板叠合，使得第一芯板上的预钻孔对齐并构成半通盲孔，其中，相邻第一芯板之间放置PP层以构成第一板层结构，所有第二芯板构成第二板层结构，使第二芯板上的铜焊盘对齐所述半通盲孔；
S3、将第一芯板、PP层和第二芯板压合；
S5、使用激光处理半通盲孔溢流的残胶，确保半通盲孔位置底部无PP粉残留；
压合后使用激光碳化原理将半通盲孔位置溢流的残胶进行处理，为确保半通盲孔位置底部PP粉残留可以完全处理干净，既不能伤到半通盲孔底部的焊盘，导致焊盘平整度不良,激光除胶后使用等离子进行半通盲孔内残胶清洁。
S6、使用等离子进行除胶处理；
S7、对所述半通盲孔进行沉铜处理。
步骤S1中，
对第一芯板预钻孔前，第一芯板依次进行开料、烤板、贴干膜和单面蚀刻处理；
对PP层预钻孔前，PP层进行开料处理，预钻孔后进行检验；
对第二芯板依次进行开料、烤板、LDI线路、酸性蚀刻和棕化。
具体地，
开料的步骤包括：按叠层结构及工程MI尺寸、数量要求进行开料作业；
烤板的步骤包括：按常规烤板参数：150℃烘烤2～4小时；
内层前处理的步骤包括：采用内层粗化方式，对铜面进行粗化及清洁。
内层线路制作的步骤包括：双面贴干膜，按MI内层线路文件，采用LDI激光成像方式进行图形转移，显影后得到内层线路图形。
内层蚀刻的步骤包括：根据MI内层铜厚，选择匹配的参数进行蚀刻，将无干膜保护的铜面腐蚀掉。
内层退膜的步骤包括：内层蚀刻后，过水平退膜机，退除表面干膜；
内层蚀检的步骤包括：拆除保护框，然后用AOI机对蚀刻退膜后的内线线路进行检查。
内层棕化
过内层棕化线，对铜面进行粗化及清洁，提高层压的结合力。
预叠铆合
按MI叠层结构进行预叠，然后进行铆合，铆合时板边所有加密的工具孔均打上铆钉。
压合
根据PP特性，选择匹配的压合程序进行真空压合。
步骤S7后，还依次包括：线路、图电锡、半边孔铣槽。
本实施例中，所述第一芯板的预钻孔包括：根据预设半通盲孔的径宽，第一芯板的预钻孔的径宽加大0.1mm。
示例性地，假设半通盲孔的径宽为0.6，则半通盲孔的半径为0.6，加大半径为0.05mm，此时对第一芯板必须使用0.7mm的钻咀进行加工。
实际应用中，通过有限次实验，得到表1所示的半通盲孔孔径对PP流胶量的影响。
表1
由表1可知，第一芯板的半通盲孔的预钻孔孔径加大0.1mm时，半通盲孔内没有被PP流胶量填平，半通盲孔边缘没有出现空洞，并且半通盲孔边缘轻微流胶≦0.2mm。由此可见，第一芯板的半通盲孔的预钻孔孔径加大0.1mm时，能最大限度地减少PP流胶量填平半通盲孔，并且半通盲孔边缘轻微流胶较少，实现节省流胶的作用，同时也没有出现空洞。
本实施例中，所述PP层的预钻孔包括：根据第一芯板的预钻孔的径宽，PP层的预钻孔的径宽加大0.1mm。
本实施例中，所述使用激光处理半通盲孔溢流的残胶的激光参数为：激光频率为100～5600HZ，4～7μs，1～2mJ。优选地，如表2所示的激光参数。最后，使用100倍镜和切片的方式确认PP除胶余留程度及底层焊盘完整性。
表2
本实施例中，所述通过等离子除胶处理中的等离子参数包括：
第一阶段：功率4.0KW、时间60min、温度75℃、氧气气体2.0/min、氮气气体0.3/min；
第二阶段：功率4.0KW、时间20min、温度85℃、氧气气体1.85/min、氮气气体0.22/min、CF4气体0.13/min；
第三阶段：功率4.0KW、时间10min、温度90℃、氧气气体0.3/min、氮气气体2.0/min。
沉铜电镀时，镀层直接沉积在盲孔底部预设的铜焊盘上，能有效提升镀铜的结合及半通盲孔不易出现镀层剥离。
压合后使用激光碳化原理将半通盲孔位置溢流的残胶进行处理，为确保半通盲孔位置底部PP粉残留可以完全处理干净，既不能伤到半通盲孔底部的焊盘，导致焊盘平整度不良,激光除胶后使用等离子进行半通盲孔内残胶清洁。
除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
在本申请的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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 (7)
1.一种具有半通盲孔的PCB板的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、获取第一芯板，根据半通盲孔的径宽在所述第一芯板上进行预钻孔；
获取PP层并进行预钻孔；
获取第二芯板，在所述第二芯板上沉积铜焊盘；
S2、依次将第一芯板、第二芯板叠合，使得第一芯板上的预钻孔对齐并构成半通盲孔，其中，相邻第一芯板之间放置PP层以构成第一板层结构，所有第二芯板构成第二板层结构，使第二芯板上的铜焊盘对齐所述半通盲孔；
S3、将第一芯板、PP层和第二芯板压合；
S4、使用激光处理半通盲孔溢流的残胶，确保半通盲孔位置底部无PP粉残留；
S5、使用等离子进行除胶处理；
S6、对所述半通盲孔进行沉铜处理，使铜焊盘上形成镀层。
2.根据权利要求1所述的具有半通盲孔的制作方法，其特征在于，步骤S1中，
对第一芯板预钻孔前，第一芯板依次进行开料、烤板、贴干膜和单面蚀刻处理；
对PP层预钻孔前，PP层进行开料处理，预钻孔后进行检验；
对第二芯板依次进行开料、烤板、LDI线路、酸性蚀刻和棕化。
3.根据权利要求1所述的具有半通盲孔的制作方法，其特征在于，步骤S6后，还依次包括线路、图电锡、半边孔铣槽。
4.根据权利要求1所述的具有半通盲孔的制作方法，其特征在于，根据预设半通盲孔的径宽，第一芯板的预钻孔的径宽加大0.1mm。
5.根据权利要求1所述的具有半通盲孔的制作方法，其特征在于，根据第一芯板的预钻孔的径宽，PP层的预钻孔的径宽加大0.1mm。
6.根据权利要求1所述的具有半通盲孔的制作方法，其特征在于，所述使用激光处理半通盲孔溢流的残胶的激光参数为：激光频率为100～5600HZ，4～7微秒，1～2mJ。
7.根据权利要求1所述的具有半通盲孔的制作方法，其特征在于，步骤S5中，所述通过等离子除胶处理中的等离子参数包括：
第一阶段：功率4.0KW、时间60min、温度75℃、氧气气体2.0/min、氮气气体0.3/min；
第二阶段：功率4.0KW、时间20min、温度85℃、氧气气体1.85/min、氮气气体0.22/min、CF4气体0.13/min；
第三阶段：功率4.0KW、时间10min、温度90℃、氧气气体0.3/min、氮气气体2.0/min。
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