CN117939808A - 一种密集型背钻孔的加工方法和pcb板 - Google Patents

Abstract

本发明涉及PCB板技术领域，具体涉及一种密集型背钻孔的加工方法和PCB板。加工方法包括以下步骤：当需要制作相邻背钻孔时，S1、制作压合板，在压合板上钻孔，得到导通孔，在导通孔的孔壁制作铜层，铜层厚度为18μm～22μm，得到导电孔；S2、对导电孔进行第一次背钻，第一背钻的深度比背钻目标深度少0.2mm～0.3mm，且第一次背钻孔的孔径比导电孔的孔径大0.04mm～0.16mm；S3、对压合板进行打磨处理，去除孔口披锋，随后进行微蚀处理，去除板面上的披锋；S4、对压合板的板面进行电镀铜、锡处理；S5、对压合板上的导通孔进行第二次背钻，第二次背钻的孔径和位点与第一次背钻的孔径和位点相同；S6、碱性蚀刻背钻孔内的残铜，对压合板进行退锡处理。

Description

一种密集型背钻孔的加工方法和PCB板

技术领域

本发明涉及PCB板技术领域，具体涉及一种密集型背钻孔的加工方法和PCB板。

背景技术

随着5G、ABC和IoT等新技术的蓬勃发展和深入应用，适用于高频通讯、相控阵雷达的印刷电路板，正向着高密度、高精度、高集成度、及多层化等方向演进。高频通讯、雷达天线类电路板需要满足高完整性的电子信号传输功能的需求，其中背钻将影响信号通路多余的柱子从其反面钻掉的一种技术，能改善电子信号传输功能的需求，背钻的加工流程见图1。

为保证信号通路孔铜彻底钻除干净，背钻往往需加大钻针直径。对于密集导电孔，相应会制得密集型背钻孔。密集导电孔的相邻信号通路较近(间距≤0.3mm)，如图2所示，大钻针的背钻会使相近的背钻孔破损，导致影响背钻的垂直精度，继而导致信号通路孔铜有残留，影响产品功能。

针对该技术问题，现行业内生产类型产品(电信号通道≤0.3mm)的一般采用机械盲孔工艺，请参阅图3，加工流程：

第一步：将芯板1和芯板2分别进行钻孔，沉/电铜使孔壁金属化；

第二步：将芯板1、芯板2进行树脂塞孔并研磨板面残留树脂；

第三步：做出芯板1和芯板2对应层次的线路图形；

第四步：将完成内层线路的芯板1、芯板2叠加半固化片和铜箔进行压合，使其固化粘连一整体；

第五步：继续完成线路板的钻孔、沉/电铜及外层线路图形制作。

由上述传统的加工步骤可知，当以机械盲孔加工工艺加工电信号通道≤0.3mm的PCB板时，需要对各块芯板单独钻孔，存在流程长、需要经多次钻孔及沉铜流程、成本高的问题；并且，芯板经过沉/电铜和树脂研磨后，基材会产生一定的尺寸形变，导致压合时对位困难，无法生产高精度、高集成度的产品，良品率低。

发明内容

本发明的目的之一在于避免现有技术中的不足之处而提供一种密集型背钻孔的加工方法，该密集型背钻孔的加工方法能够高效、准确地对相互靠近的电信号通道进行背钻，有效避免通孔破损和通孔孔道偏移的问题。

本发明的目的之二在于提供一种PCB板。

为实现上述目的之一，本发明提供以下技术方案：

提供密集型背钻孔的加工方法，当需要制作相邻背钻孔时，包括以下步骤：

S1、制作压合板，在所述压合板上钻孔，得到导通孔，在所述导通孔的孔壁制作铜层，所述铜层厚度为18μm～22μm，得到导电孔；

S2、对所述导电孔进行第一次背钻，所述第一背钻的深度比背钻目标深度少0.2mm～0.3mm，且第一次背钻孔的孔径比所述导电孔的孔径大0.04mm～0.16mm；

S3、对所述压合板进行打磨处理，去除孔口披锋，随后进行微蚀处理，去除板面上的披锋；

S4、对所述压合板的板面进行电镀铜、锡处理；

S5、对所述压合板上的导通孔进行第二次背钻，所述第二次背钻的孔径和位点与所述第一次背钻的孔径和位点相同；

S6、碱性蚀刻所述背钻孔内的残铜，对所述压合板进行退锡处理。

在一些实施方式中，所述压合板的制作步骤包括：

S11、对芯板开料，将所述芯板层叠为覆铜板，裁切覆铜板；

S12、将覆铜板贴膜并曝光，使预设的线路图形转移到对应的覆铜板上，对覆铜板蚀刻，制作出含线路图形芯板；

S13、将所有芯板按对应的顺序叠放，并在相邻芯板之间放入半固化片，置于压机中压合，制成含多层次线路图形的压合板。

在一些实施方式中，S1中，通过电镀铜或沉铜的方式在所述孔壁制作铜层。

在一些实施方式中，所述第一次背钻和/或第二次背钻的方法包括：使用数控钻机，使所述数控钻机按深度与线路面向对所述导电孔进行钻孔。

在一些实施方式中，S2中，所述第一次背钻孔的孔半径比所述导电孔的孔半径大0.05mm。

在一些实施方式中，S6后，包括后续工序，所述后续工序包括：

S7、对背钻后的孔塞上树脂，烘烤固化所述树脂，随后研磨孔口溢出的树脂；

S8、对所述压合板的孔制作铜层，使背钻孔内的树脂面覆铜；

S9、对压合板进行贴膜、曝光和显影，将预设的外层线路图形复刻至压合板面，随后进行蚀刻，完成压合板的外层线路制作；

S10、对所述压合板板面线路进行阻焊印刷处理。

本发明一种密集型背钻孔的加工方法的有益效果：

本发明的密集型背钻孔的加工方法，通过控制背钻孔孔径，对导电孔进行第一次背钻，所述第一次背钻仅钻除导电孔孔壁厚度的0.02～0.08mm，通过严格缩小背钻范围，有效避免相邻的电信号通道发生相连变形的问题，第一次背钻仅钻除导电孔的一次孔铜，背钻后通过打磨和微蚀孔口披锋，进一步去除多余铜；退锡后进行第二次背钻，第二次背钻孔径与第一次背钻孔径和位点一致，第二背钻仅钻除第一次背钻未去除的残铜和余锡，最后碱性蚀刻，彻底咬蚀背钻孔残铜，实现完全背钻除铜。与传统仅依靠背钻钻除铜层相比，本发明通过减少背钻孔径以及结合多次背钻和蚀刻的方式，在保证钻除导电孔铜层效果下，能尽可能地缩小背钻孔径，避免由于背钻孔径过大导致相邻电信号通道之间≤0.3mm的导电孔发生变形和被钻穿的问题。同时，本发明无需多次对各板层单独进行钻孔及沉铜，提高制作效率，降低成本，也避免由于工序过多导致板件变形的问题。

还提供一种PCB板，通过上述的密集型背钻孔的加工方法制得。

附图说明

图1是现有技术的背钻加工流程图。

图2是大钻针背钻导致导电孔发生缺陷的图片。

图3是现有技术制作相邻电信号通道距离≤0.3mm的机械盲孔制作流程图。

图4是本发明具体实施方式的密集型背钻孔的加工方法的示意图。

图5是本发明具体实施方式的背钻导电孔孔壁的厚度示意图。

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。

实施例

请参阅图4～5，本实施例公开了一种密集型背钻孔的加工方法，包括以下步骤：当需要制作相邻背钻孔时，示例性地，相邻背钻孔中的电信号通道之间的距离≤0.3mm，

S1、制作压合板，在所述压合板上钻孔，得到导通孔，在所述导通孔的孔壁制作铜层，所述铜层厚度为18μm～22μm，得到导电孔；

上述步骤主要是在导通孔的孔壁内制作铜层，此时的线路板所有层实现导通，包含不需要连通的电路网络。其中，限定孔壁铜层厚度，能有效地避免后续背钻后微蚀时将导电孔中非背钻孔位置上的铜层蚀刻，有效地保证了导电孔中非背钻孔位置的信号通路，限定孔壁铜层后，使得即使使用小直径背钻针残留残铜渣也能通过微蚀的方式去除，而该微蚀方式也不会影响到导电孔正常的信号导通，若不限定铜层厚度，会存在微蚀去除背钻铜渣时蚀刻断导电孔信号通路上的铜层。

S2、对所述导电孔进行第一次背钻，所述第一背钻的深度比背钻目标深度少0.2mm～0.3mm，且第一次背钻钻除所述导电孔孔壁在径宽方向上的厚度为0.02mm～0.08mm；

上述步骤先进行第一次背钻，通过控制第一背钻的深度，使得第一次背钻后残铜余量，给后续微蚀时蚀刻该残铜余量而不会蚀刻导电孔信号通路上的铜层，进一步提高了背钻的精确度。

并且，严格控制了第一次背钻导电孔的钻除厚度，其中，第一次背钻孔的孔径比所述导电孔的孔径大0.04mm～0.16mm，优选为0.1mm，控制避免钻除孔壁过多以致相邻的背钻孔钻穿的问题，由于第一次背钻的范围较小，还会剩余部分披锋，这些披锋后续再作处理。其中，如图4所示，所述第一次背钻a1是使用高精度钻孔机，通过控制下钻的深度完成对导电孔a孔壁再切削，留下产品所需的信号通路。

S3、对所述压合板进行打磨处理，去除孔口披锋，随后进行微蚀处理，去除板面上的披锋；

对第一次背钻留下的披锋进行处理，随后进行微蚀，使得尽可能地去除板面上的披锋，后续无需对板面上的残铜进行处理。

S4、对所述压合板的板面进行电镀铜、锡处理，即，在压合板面铜层用电镀的方式增加一层铜和锡；

S5、对所述压合板上的导通孔进行第二次背钻，所述第二次背钻的孔径和位点与所述第一次背钻的孔径和位点相同；第一次背钻后，进行第二次背钻，第二次背钻目的是补充第一次背钻，进一步地去除残铜，经过第二次背钻，更好地去除残铜。

S6、碱性蚀刻所述背钻孔内的残铜，对所述压合板进行退锡处理

针对背钻孔进行碱性蚀刻，从而进一步地去除背钻孔内多余的残铜，随后进行退锡处理。

本实施例中，所述压合板的制作步骤包括：

S11、对芯板开料，将所述芯板层叠为覆铜板，裁切覆铜板；

S12、将覆铜板贴膜并曝光，使预设的线路图形转移到对应的覆铜板上，对覆铜板蚀刻，制作出含线路图形芯板；

S13、将所有芯板按对应的顺序叠放，并在相邻芯板之间放入半固化片，置于压机中压合，制成含多层次线路图形的压合板。

本实施例中，S1中，通过电镀铜或沉铜的方式在所述孔壁制作铜层。

本实施例中，所述第一次背钻和/第二次背钻的方法包括：使用数控钻机，使所述数控钻机按深度与线路面向对所述导电孔进行钻孔。

本实施例中，S6后，包括后续工序，所述后续工序包括：

S7、对背钻后的孔塞上树脂，烘烤固化所述树脂，随后研磨孔口溢出的树脂；

所述研磨是将背钻孔及导通孔口溢出的树脂打磨平整。

S8、对所述压合板的孔制作铜层，即，二次沉铜，使背钻孔内的树脂面覆铜，为后续在树脂面布线提供相应的铜层；

S9、对压合板进行贴膜、曝光和显影，将预设的外层线路图形复刻至压合板面，随后进行蚀刻，完成压合板的外层线路制作；

S10、对所述压合板板面线路进行阻焊印刷处理，随后进行后续流程。

上述实施例在改变背钻孔a1与导电孔a的孔径差值，使相邻的两个背钻间距增大；分第一次背钻与第二次背钻的流程优化，将不需要实现导通的线路层孔铜彻底钻除，减少信号间串扰。

通过控制背钻孔孔径，对导电孔进行第一次背钻，所述第一次背钻仅钻除导电孔孔壁厚度的0.02～0.08mm，通过严格缩小背钻范围，有效避免相邻的电信号通道发生相连变形的问题，第一次背钻仅钻除导电孔的一次孔铜，背钻后通过打磨和微蚀孔口披锋，进一步去除多余铜；进一步电镀铜和锡后，最后碱性蚀刻，咬蚀背钻孔残铜，随后进行第二次背钻，第二次背钻孔径与第一次背钻孔径和位点一致，第二背钻钻除第一次背钻未去除的残铜和余锡，随后对压合板进行退锡处理。与传统仅依靠背钻钻除铜层相比，本发明通过减少背钻孔径以及结合多次背钻和蚀刻的方式，在保证钻除导电孔铜层效果下，能尽可能地缩小背钻孔径，避免由于背钻孔径过大导致相邻电信号通道之间≤0.3mm的导电孔发生变形和被钻穿的问题。同时，本发明无需多次对各板层单独进行钻孔及沉铜，提高制作效率，降低成本，也避免由于工序过多导致板件变形的问题。

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)

1.一种密集型背钻孔的加工方法，其特征在于，当需要制作相邻背钻孔时，包括以下步骤：

S1、制作压合板，在所述压合板上钻孔，得到导通孔，在所述导通孔的孔壁制作铜层，所述铜层厚度为18μm～22μm，得到导电孔；

S2、对所述导电孔进行第一次背钻，所述第一背钻的深度比背钻目标深度少0.2mm～0.3mm，且第一次背钻孔的孔径比所述导电孔的孔径大0.04mm～0.16mm；

S3、对所述压合板进行打磨处理，去除孔口披锋，随后进行微蚀处理，去除板面上的披锋；

S4、对所述压合板的板面进行电镀铜、锡处理；

S5、对所述压合板上的导通孔进行第二次背钻，所述第二次背钻的孔径和位点与所述第一次背钻的孔径和位点相同；

S6、碱性蚀刻所述背钻孔内的残铜，对所述压合板进行退锡处理。

2.根据权利要求1所述的密集型背钻孔的加工方法，其特征在于，所述压合板的制作步骤包括：

S11、对芯板开料，将所述芯板层叠为覆铜板，裁切覆铜板；

S12、将覆铜板贴膜并曝光，使预设的线路图形转移到对应的覆铜板上，对覆铜板蚀刻，制作出含线路图形芯板；

S13、将所有芯板按对应的顺序叠放，并在相邻芯板之间放入半固化片，置于压机中压合，制成含多层次线路图形的压合板。

3.根据权利要求1所述的密集型背钻孔的加工方法，其特征在于，S1中，通过电镀铜或沉铜的方式在所述孔壁制作铜层。

4.根据权利要求3所述的密集型背钻孔的加工方法，其特征在于，所述第一次背钻和/或第二次背钻的方法包括：使用数控钻机，使所述数控钻机按深度与线路面向对所述导电孔进行钻孔。

5.根据权利要求1所述的密集型背钻孔的加工方法，其特征在于，S2中，第一次背钻孔的孔半径比所述导电孔的孔半径大0.05mm。

6.根据权利要求1所述的密集型背钻孔的加工方法，其特征在于，S6后，包括后续工序，所述后续工序包括：

S7、对背钻后的孔塞上树脂，烘烤固化所述树脂，随后研磨孔口溢出的树脂；

S8、对所述压合板的孔制作铜层，使背钻孔内的树脂面覆铜；

S9、对压合板进行贴膜、曝光和显影，将预设的外层线路图形复刻至压合板面，随后进行蚀刻，完成压合板的外层线路制作；

S10、对所述压合板板面线路进行阻焊印刷处理。

7.一种PCB板，其特征在于，通过权利要求1～6任一项所述的密集型背钻孔的加工方法制得。