CN118201251A - 一种三阶盲埋孔印制板制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种三阶盲埋孔印制板制作方法，首先制作2层~9层、12层~19层的内层图形；对2层~9层进行第一次压合，并在压合后制作盲孔；同时，对12层~19层进行第一次压合，并在压合后制作盲孔；制作9层、10层、11层、12层的图形；在9层和10层之间以及11层和12层之间放入多张高胶半固化片；将2层~19层铆合固定，并在2层和19层外侧放置2层铜箔，且铜箔的光面朝向2层和19层；在铜箔外侧放置钢板，进行第二次压合；第二次压合后，对2层~19层制作盲孔；对1层、2层~19层、20层进行第三次压合，并制作1层~20层的微盲孔。本发明在印制板上下侧增加铜箔，利用铜箔的延展性和高导热性来使得树脂胶流动更加顺畅，保证盲孔的填胶质量。

Description

一种三阶盲埋孔印制板制作方法

技术领域

本发明涉及印制板制造技术领域，特别涉及一种三阶盲埋孔印制板制作方法。

背景技术

多阶盲埋孔印制板，是指通过埋盲孔方式将不同层次、网络连接在一起实现导通的印制板。这类印制板通过埋孔方式实现互连，可减少内外层的布线设计，降低密集线路的制作难度，又能满足不同阶次的互相导通，同时可以缩小印制板的体积，间接性降低加工成本。

目前，多阶盲孔印制板其盲孔孔径小、厚径大、阶次越多,其加工难度越大。例如三阶埋盲孔印制板可采用树脂塞孔工艺制作、背钻工艺或传统的盲孔压合自填工艺制作：

采用传统的树脂塞孔工艺制作时，该板第一次压合2层-9层、12层-19层，第二次压合2层-19层盲孔均需要树脂塞孔，也就意味着2层-19层需要经过两次树脂研磨，研磨过程可能出现铜厚不均匀等问题，从而将直接影响2层-19层阻抗线是能否满足设计要求（该两个层次阻抗线线宽要求3.8mil±1mil），无法提升该产品的最终良率。且2层-9层、12层-19层、2层-19层均设计有盲孔，需要两次树脂塞孔，树脂塞孔不仅加工周期长，而且树脂塞孔费用较高。

采用现有背钻工艺制作时，该板的次外层（1层-2层、19层-20层）会分布有大量微盲孔，直接采用背钻会将部分微盲孔破坏，导致开路缺陷，直接影响印制板的质量。

采用传统的盲孔压合自填工艺制作，会有一定局限性，例如：当所需填胶的板厚需≤1.2mm且孔径≤0.5mm时，会出现填胶不饱满、空洞等不良的情况。为解决此不良现象，目前行业通常会在层压过程增加硅胶垫、PE膜、覆型膜等材料辅助压合的方式来改善填胶不足问题。而使用硅胶垫、PE膜、覆型膜等材料辅助压合，层压过程受挤压会向印制板无铜区移动，使得无铜受挤压后向内部凹陷，压合完成后无铜区并不会恢复，依旧保持凹陷状态，此方法带来的弊端就是板面凹凸不平，后续外层线路制作过程会出现因板面凹下去的位置干膜压不到位，导致测蚀出现缺口、断线等不良，这种情况是制作细密线路印制板致命的缺陷。

发明内容

本发明提供了一种三阶盲埋孔印制板制作方法，可有效解决现有工艺存在的技术问题，提升产品良率。

为此，本发明的技术方案是：一种三阶盲埋孔印制板制作方法，包括以下步骤：

S1、制作2层~9层、12层~19层的内层图形；

S2、对2层~9层进行第一次压合，并在压合后制作盲孔；同时，对12层~19层进行第一次压合，并在压合后制作盲孔；

S3、制作9层、10层、11层、12层的图形；

S4、对2层~9层、10层~11层、12层~19层进行第二次压合：

S4.1、在9层和10层之间以及11层和12层之间放入多张高胶半固化片；

S4.2、将2层~19层铆合固定，并在2层和19层外侧放置2层铜箔，且铜箔的光面朝向2层和19层；

S4.3、在铜箔外侧放置钢板，进行第二次压合；

S5、第二次压合后，对2层~19层制作盲孔；

S6、对1层、2层~19层、20层进行第三次压合，并制作1层~20层的微盲孔。

在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述步骤4.1中，在9层、10层之间以及11层、12层之间放入的高胶半固化片包括1张胶含量58%的高胶半固化片和2张胶含量68%的高胶半固化片。

在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述步骤S4.3中，热压机内可同时放入4块印制板进行层压叠合；叠合时，在两边最外侧分别放置30层牛皮纸，中间再以钢板、铜箔、印制板、铜箔、钢板的顺序，重复摆放4次，且相邻印制板共用钢板，且中间两块印制板之间设置有2层钢板、5层牛皮纸、2层钢板。

在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述步骤S4.3中，将压合过程70-105℃阶段的升温速率设置为1.2℃/min，并在印制板实际料温在105 -110℃区间保持15min，实际料温在70-75℃时施加最高压力400PSI，获得更长的盲孔内填胶时间和足够的压力。

在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述步骤S5中，第二次压合后，对2层和19层进行减铜操作，减铜至17-23um；对2层和19层进行钻孔操作，孔洞镀铜后进行树脂塞孔。

在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：第三次压合后，进行减铜操作，将铜厚控制在8-12um；再对1层~2层，19层~20层进行镭射钻孔，并对孔洞进行电镀操作。

在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述步骤S1中，内层板采用LDI成像技术来制作内层线路，内层板集成厚度为0.1mm，内层线宽公差按±1mil控制。

在印制板压合升温过程中，有铜区与无铜区温度差异大，当内层有铜区的半固化片的树脂达到粘度最低流动性最佳时，而无铜区的半固化片刚开始融化，从而有铜区的树脂流动性受无铜区影响，树脂整体流动性下降，不利于盲孔填胶。

本发明在印制板上下侧分别增加两张18um的铜箔，利用铜箔自身的延展性及高导热能力来解决树脂流动性差的问题。当在叠合过程增加铜箔后，铜箔自身的延展性既能使得内层无铜区域与钢板之间贴合更紧密，增加无铜区接收的压力，也能使得传热更加充分，降低有铜区与无铜区的温差，使两个区域的半固化片同步融化，流胶更顺畅，达到盲孔填胶的目的。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

通过压合盲孔自填工艺将2层~9层、12层~19层的盲孔填满，并在压合过程中，在印制板上下侧增加铜箔，利用铜箔的延展性和高导热性来使得树脂胶流动更加顺畅，保证盲孔的填胶质量。

在二次压合时，在9层、10层之间以及11层、12层之间放入的高胶半固化片包括1张胶含量58%的高胶半固化片和2张胶含量68%的高胶半固化片，保证有足够的树脂用于填孔，填孔更加饱满。

为确保层压过程印制板各个区域在热压机内受到同等的压力，导热更加均匀，热压机内的叠板层数为4层，可同时压合4块印制板，提高加工效率。

附图说明

图1为本发明二次压合的单个印制板叠合示意图；

图2为本发明二次压合的多个印制板叠合示意图；

图3为本发明的方法流程图。

图中标记为：钢板1、铜箔2、印制板3、2层~9层31、10层~11层32、12层~19层33、高胶半固化片4、30层牛皮纸5、5层牛皮纸6。

具体实施方式

在本发明的描述中，需要说明的是，对于方位词，如有术语“中心”，“横向(X)”、“纵向(Y)”、“竖向(Z)”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示方位和位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于叙述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定方位构造和操作，不能理解为限制本发明的具体保护范围。

此外，如有术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”特征可以明示或者隐含包括一个或者多个该特征，在本发明描述中，“数个”、“若干”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

参见附图。本实施例所述三阶盲埋孔印制板制作方法，如图3所示，包括以下步骤：

S1、制作2层~9层、12层~19层的内层图形；

内层板制作时：材料使用S1000-2M FR-4 0.1 2/2 不含铜，开料后直接做内层线路（先制作Layer2-9、Layer12-19层），内层采用 LDI 成像技术，LDI 的自由涨缩功能，避免传统曝光机对位精度不足的缺陷，对位精度可以达到 50um 以内，以满足该产品紧凑、高密度互连的特性；

内层板基材厚度仅0.1mm，且铜厚2盎司，在蚀刻、退膜、棕化过程中加拖板过机；内层线宽公差按±1mil控制。

S2、对2层~9层进行第一次压合，并在压合后制作盲孔；同时，对12层~19层进行第一次压合，并在压合后制作盲孔；

第一次压合后，进行钻孔（按Layer2-9、Layer12-19实测涨缩数据的平均值）、等离子清洗、化学镀铜（PTH）等操作。

S3、制作9层、10层、11层、12层的图形；按Layer2-9、Layer12-19实测涨缩数据的平均值制作Layer9、10 、11、12层线路，再进行棕化。

S4、对2层~9层31、10层~11层32、12层~19层33进行第二次压合，如图1所示：

S4.1、在9层和10层之间以及11层和12层之间放入多张高胶半固化片4。一次压合所加工的子板Layer2-9、Layer12-19，其板厚均为1.48mm，盲孔孔径为0.2mm,厚径比1:7，为实现压兼堵填孔饱满，介质层Layer9-10、Layer11-12之间选用一张RC58% S1000-2MB 2116+两张RC68% S1000-2MB 1080的高胶半固化片4，保证有足够的树脂用于填孔。

S4.2、将2层~19层铆合固定，并在2层和19层外侧增加两张18um的铜箔2（光面朝向印制板一侧）。

S4.3、在铜箔2外侧放置钢板1，进行第二次压合；热压机内可同时放入4块印制板进行层压叠合；叠合时，在两边最外侧分别放置30层牛皮纸5，中间再以钢板1、铜箔2、印制板3、铜箔2、钢板1的顺序，重复摆放4次，且相邻印制板3共用钢板1，且中间两块印制板3之间设置有2层钢板1、5层牛皮纸6、2层钢板1，如图2所示。

此印制板层压参数设置：由于厚径比较大，常规的压合方式不能实现填孔的要求；通过将压合过程70-105℃阶段的升温速率设置为1.2℃/min，并在印制板实际料温在105 -110℃区间保持15min，实际料温在70-75℃时施加最高压力400PSI，获得更长的盲孔内填胶时间和足够的压力，来实现Layer2-9、Layer12-19层盲孔填胶的目的。

S5、第二次压合后，对2层~19层制作盲孔；第二次压合后，进行以下操作：

减铜（L2、L19层减铜至17-23um）--Layer2-19层钻孔（最小孔径0.2，孔径比15:1）--等离子清洗--PTH（化学镀铜）--板电（镀够孔铜）--树脂塞孔--减铜（铜厚控制35-40um）--线路/蚀刻（Layer2-19)。

S6、对1层、2层~19层、20层进行第三次压合，并制作1层~20层的微盲孔。第三次压合后，进行以下操作：

S6.1压合后减铜（铜厚控制8-12um）；

S6.2 Layer1-2、Layer19-20层镭射钻孔，最小孔径：0.13mm,采用激光钻孔技术（效率高、品质稳定）；

S6.3 进行等离子清洗；

S6.4 天空电镀，填孔方式采用天空电镀，填孔要求：凹陷≤0.5mil；

S6.5 减铜（减铜至17-23um）；

S6.6 进行钻孔（板厚3.9mm ,最小钻咀0.59mm）；该产品内层铜厚2盎司，成品总铜厚＞36盎司，在钻孔过程中容易导致断刀，孔壁粗糙、披锋等不良，为此在内层设计上将孔盘中间利用蚀刻方式捞空，可以有效较少铜厚，同时减少钻针磨损，提高品质，以达到钻针的排屑干净，不会出现断针、孔粗<30um、无钉头(<铜厚 1/2);

S6.7 进行等离子清洗；

S6.8 化学镀铜（PTH）；

S6.9脉冲电镀；第三次压合完成后总板厚3.4mm，最小孔径0.59mm,保证孔铜符合客户要求，表铜厚度又能满足蚀刻能力的要求，采用脉冲电镀作业，提高了药水贯孔能力;

S6.10 依次进行布设外层线路、图形电镀、蚀刻、光学检测AOI、阻焊、文字、喷锡、测试、成型、终检。

S6.11电气性能测试和外观检查：

外层蚀刻后增加中测流程，测试网络通断；

成品后按GJB362C-2021和QJ831B-2011做热冲击测试、冷热循环测试、回流焊测试、切片测量盲埋孔/通孔孔铜厚度、测量面铜厚度、孔径、成型尺寸等；

按GJB362C-2021和QJ831B-2011检查外观问题。

S6.12涨缩管控：

采用了分层次制作的方案，需要三次压合，涨缩管控为：先对L2--L9、L12-19层的内层图形整体预大万分之八，第一次压合完成后量测“L2--L9、L12-19”两个子层次的实际涨缩，按两个子层次的涨缩平均值拉升“L2--L9、L12-19”层的钻孔、线路生产资料，以及L10-11层的线路资料，以保证第二次压合各个内层板之间涨缩一致，满足层间对位无偏移的要求。

本实施例在印制板上下侧分别增加两张18um的铜箔，利用铜箔自身的延展性及高导热能力来解决树脂流动性差的问题。当在叠合过程增加铜箔后，铜箔自身的延展性既能使得内层无铜区域与钢板之间贴合更紧密，增加无铜区接收的压力，也能使得传热更加充分，降低有铜区与无铜区的温差，使两个区域的半固化片同步融化，流胶更顺畅，达到盲孔填胶的目的。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种三阶盲埋孔印制板制作方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1、制作2层~9层、12层~19层的内层图形；

S2、对2层~9层进行第一次压合，并在压合后制作盲孔；同时，对12层~19层进行第一次压合，并在压合后制作盲孔；

S3、制作9层、10层、11层、12层的图形；

S4、对2层~9层、10层~11层、12层~19层进行第二次压合：

S4.1、在9层和10层之间以及11层和12层之间放入多张高胶半固化片；

S4.2、将2层~19层铆合固定，并在2层和19层外侧放置2层铜箔，且铜箔的光面朝向2层和19层；

S4.3、在铜箔外侧放置钢板，进行第二次压合；

S5、第二次压合后，对2层~19层制作盲孔；

S6、对1层、2层~19层、20层进行第三次压合，并制作1层~20层的微盲孔。

2.如权利要求1所述的一种三阶盲埋孔印制板制作方法，其特征在于：所述步骤4.1中，在9层、10层之间以及11层、12层之间放入的高胶半固化片包括1张胶含量58%的高胶半固化片和2张胶含量68%的高胶半固化片。

3.如权利要求1所述的一种三阶盲埋孔印制板制作方法，其特征在于：所述步骤S4.3中，热压机内可同时放入4块印制板进行层压叠合；叠合时，在两边最外侧分别放置30层牛皮纸，中间再以钢板、铜箔、印制板、铜箔、钢板的顺序，重复摆放4次，且相邻印制板共用钢板，且中间两块印制板之间设置有2层钢板、5层牛皮纸、2层钢板。

4.如权利要求1所述的一种三阶盲埋孔印制板制作方法，其特征在于：所述步骤S4.3中，将压合过程70-105℃阶段的升温速率设置为1.2℃/min，并在印制板实际料温在105 -110℃区间保持15min，实际料温在70-75℃时施加最高压力400PSI，获得更长的盲孔内填胶时间和足够的压力。

5.如权利要求1所述的一种三阶盲埋孔印制板制作方法，其特征在于：所述步骤S5中，第二次压合后，对2层和19层进行减铜操作，减铜至17-23um；对2层和19层进行钻孔操作，孔洞镀铜后进行树脂塞孔。

6.如权利要求1所述的一种三阶盲埋孔印制板制作方法，其特征在于：第三次压合后，进行减铜操作，将铜厚控制在8-12um；再对1层~2层，19层~20层进行镭射钻孔，并对孔洞进行电镀操作。

7.如权利要求1所述的一种三阶盲埋孔印制板制作方法，其特征在于：所述步骤S1中，内层板采用LDI 成像技术来制作内层线路，内层板集成厚度为0.1mm，内层线宽公差按±1mil控制。