CN211702546U - 一种嵌铜盲埋孔基板 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种嵌铜盲埋孔基板，包括PCB板，所述PCB板上设有若干个塞孔，所述塞孔的内壁上设有镀铜层，所述塞孔内设有铜柱，且所述铜柱与镀铜层之间设有导电碳油层；所述PCB板上还设有上下贯穿的导通孔，所述导通孔的内壁上设有用于导通内外线路的镀铜层。本实用新型通过铜柱塞孔，成本较低且导热性好，并在塞孔孔壁与铜柱之间设置导电碳油层，解决了因孔壁与铜柱之间存在空隙导致导电性不好和导电信赖性隐患的问题。

Description

一种嵌铜盲埋孔基板

技术领域

本实用新型涉及印制线路板制作技术领域，具体涉及一种嵌铜盲埋孔基板。

背景技术

目前，随着电子行业的发展，大功率、大电流的电子产品越来越得到广泛的应用，对作为电子元器件载板的线路板要求也越来越高，其中重要的一点便是对其散热效果的要求，现有技术中一般利用导热效果好的材料对板上的孔进行塞孔来提高其的散热性能。

目前的行业中，塞孔的材料使用比较多的有树脂、铜浆和铜柱(或铜块)三种，但利用上述三种材料进行塞孔均会存在不足；采用树脂塞孔，树脂不导电、导热率比较差，不好散热；采用铜浆塞孔，铜浆价格非常高，导致生产成本大幅提高；采用铜柱塞孔，孔壁与铜柱之间存在空隙，导电性不好，存在导电信赖性隐患；并且在目前行业中，盲孔采用铜柱(铜块)塞孔的技术也还未有出现。

实用新型内容

本实用新型针对上述现有的技术缺陷，提供一种嵌铜盲埋孔基板，通过铜柱塞孔，成本较低且导热性好，并在塞孔孔壁与铜柱之间设置导电碳油层，解决了因孔壁与铜柱之间存在空隙导致导电性不好和导电信赖性隐患的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种嵌铜盲埋孔基板，包括PCB板，所述PCB板上设有若干个塞孔，所述塞孔的内壁上设有镀铜层，所述塞孔内设有铜柱，且所述铜柱与镀铜层之间设有导电碳油层；所述PCB板上还设有上下贯穿的导通孔，所述导通孔的内壁上设有用于导通内外线路的镀铜层。

进一步的，所述PCB板包括内层子板和设于内层子板两表面上的外层线路层，所述内层子板与外层线路层之间设有第一绝缘层，所述塞孔包括上下贯穿所述PCB板的第一塞孔和上下贯穿所述内层子板的第二塞孔，所述铜柱包括分别设于所述第一塞孔和第二塞孔内的第一铜柱和第二铜柱，且所述外层线路层覆盖住所述第一铜柱和其外周的导电碳油层，所述内层子板两表面上的线路层覆盖住所述第二铜柱和其外周的导电碳油层。

进一步的，所述第一绝缘层上设有用于连通所述外层线路层和内层子板表面线路层的金属填充层。

进一步的，所述内层子板包括第一子板和第二子板，所述第一子板和第二子板之间设有第二绝缘层，所述塞孔还包括上下贯穿所述第一子板的第三塞孔和上下贯穿所述第二子板的第四塞孔，所述铜柱还包括分别设于所述第三塞孔和第四塞孔内的第三铜柱和第四铜柱，且所述第一子板两表面上的线路层覆盖住所述第三铜柱和其外周的导电碳油层，所述第二子板两表面上的线路层覆盖住所述第四铜柱和其外周的导电碳油层。

进一步的，所述第一子板和第二子板均由内层的两个芯板和外层的铜箔压合而成。

进一步的，所述第一子板和第二子板均由内层的一个芯板和外层的铜箔压合而成。

进一步的，所述第一绝缘层和第二绝缘层均为PP。

进一步的，所述PCB板的两表面上均设有一个盲孔，所述盲孔的内壁上设有镀铜层，所述盲孔内设有第五铜柱，且所述第五铜柱与镀铜层之间设有导电碳油层。

进一步的，所述导电碳油层的厚度控制在0.5-1mm。

进一步的，所述铜柱的外径控制在3-5mm。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

本实用新型采用铜柱塞孔，成本较低且导热性好，并在塞孔孔壁与铜柱之间设置导电碳油层，解决了因孔壁与铜柱之间存在空隙导致导电性不好和导电信赖性隐患的问题；还在PCB板的两表面均设置盲孔并利用铜柱和导电碳油塞孔，实现铜柱塞盲孔；且本实用新型嵌铜盲埋孔基板还具有结构简单和便于生产的特点。

本实用新型附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

图1为实施例1中嵌铜盲埋孔基板的示意图；

图2为实施例2中嵌铜盲埋孔基板的制作流程示意图。

具体实施方式

为了更充分的理解本实用新型的技术内容，下面将结合附图以及具体实施例对本实用新型作进一步介绍和说明；需要说明的是，正文中如有“第一”、“第二”等描述，是用于区分不同的部件等，不代表先后顺序，也不限定“第一”和“第二”是不同的类型。

显然，下面所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本实用新型中的实施例，本领域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例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1

如图1所示，本实施例所示的一种嵌铜盲埋孔基板，包括PCB板1，PCB板1上设有若干个塞孔，塞孔的内壁上设有镀铜层2，塞孔内设有铜柱，且铜柱与镀铜层之间设有导电碳油层3；PCB板1上还设有上下贯穿的导通孔10，导通10孔的内壁上也设有用于导通内外线路的镀铜层2；上述结构中，采用铜柱塞孔，成本较低且导热性好，并在塞孔孔壁与铜柱之间设置导电碳油层，解决了因孔壁与铜柱之间存在空隙导致导电性不好和导电信赖性隐患的问题。

本实施例中，PCB板1包括内层子板10和设于内层子板10两表面上的外层线路层20，内层子板10与外层线路层20之间设有第一绝缘层30，塞孔包括上下贯穿PCB板1的第一塞孔4和上下贯穿内层子板10的第二塞孔5，因第二塞孔5位于PCB板的板内层，即其为埋孔，而第一塞孔4为通孔，铜柱包括分别设于第一塞孔4和第二塞孔5内的第一铜柱41和第二铜柱51，且外层线路层20覆盖住第一铜柱41和其外周的导电碳油层，内层子板两表面上的线路层覆盖住第二铜柱51和其外周的导电碳油层，从而利用线路层保护铜柱和导电碳油层在后续工序中不被蚀刻而导致板面凹陷；第一绝缘层30上设有用于连通外层线路层20和内层子板表面线路层的金属填充层301，即通过金属填充层301连通PCB板上的最外层线路和内部的次外层线路。

具体的，内层子板10包括第一子板101和第二子板102，第一子板101和第二子板102之间设有第二绝缘层103，塞孔还包括上下贯穿第一子板101的第三塞孔6和上下贯穿第二子板102的第四塞孔7，所述铜柱还包括分别设于所述第三塞孔和第四塞孔内的第三铜柱61和第四铜柱71，且所述第一子板两表面上的线路层覆盖住所述第三铜柱和其外周的导电碳油层，所述第二子板两表面上的线路层覆盖住所述第四铜柱和其外周的导电碳油层，从而利用线路层保护第一子板和第二字板上的铜柱和导电碳油层在后续工序中不被蚀刻而导致板面凹陷。

具体的，PCB板1的两表面上均设有一个盲孔8，且上下的盲孔对称设置，盲孔8的底部位于内层的线路层上，盲孔的内壁上也设有镀铜层2，盲孔8内设有第五铜柱81，且第五铜柱81与镀铜层之间设有导电碳油层。

本实施例中，第一子板101和第二子板102均由内层的两个芯板110和置于两外层的铜箔120压合而成，使嵌铜盲埋孔基板形成为14层板。

于其它实施例中，第一绝缘层和第二绝缘层均为PP。

于其它实施例中，第一子板和第二子板均由内层的一个芯板和外层的铜箔压合而成，使嵌铜盲埋孔基板形成为10层板(图中未示出)。

于其它实施例中，导电碳油层的厚度控制在0.5-1mm，确保可充分填充铜柱与孔内镀铜层间的间隙。

于其它实施例中，铜柱的外径控制在3-5mm，使嵌铜盲埋孔基板的导热性能良好。

实施例2

如图2所示，本实施例所示的一种嵌铜盲埋孔基板的生产方法，用于制作如实施例1所述的嵌铜盲埋孔基板，依次包括以下处理工序：

(1)开料：按拼板尺寸520mm×620mm开出四个芯板、铜箔和若干片PP。

(2)制作内层线路(负片工艺)：在四个芯板上分别用垂直涂布机涂布感光膜，感光膜的膜厚控制8μm，采用全自动曝光机，以5-6格曝光尺(21格曝光尺)完成线路曝光，经显影后形成线路图形；内层蚀刻，将曝光显影后的芯板蚀刻出内层线路，内层线宽量测为3mil；内层AOI，然后检查线路层的开短路、线路缺口、线路针孔等缺陷,有缺陷报废处理，无缺陷的产品出到下一流程。

(3)一次压合：棕化速度按照底铜铜厚棕化，将外层铜箔、PP和其中两块芯板按要求依次叠合后压合(具体的叠合顺序为:外层铜箔、PP、芯板、PP、芯板、外层铜箔)，形成第一子板；将外层铜箔、PP和另外两块芯板按要求依次叠合后压合(具体的叠合顺序为:外层铜箔、PP、芯板、PP、芯板、外层铜箔)，形成第二子板。

(4)钻孔：利用钻孔资料进行钻孔加工，从而分别在第一子板和第二子板上均钻出一个通孔(即实施例1中所述的第三塞孔和第四塞孔)。

(5)沉铜、全板电镀：先通过沉铜工序使板上的通孔金属化，背光测试10级，孔中的沉铜厚度为0.5μm，而后根据现有技术并按设计要求对芯板进行全板电镀，加厚板面和孔内铜层，从而在通孔的壁面上形成镀铜层。

(6)塞孔：选取两根相应的铜柱(即实施例1中所述的第三铜柱和第四铜柱)，并在两根铜柱的周身均涂一层导电碳油，而后将两根铜柱分别塞入第一子板和第二子板上的通孔内，再通过烤板使孔内的导电碳油固化形成导电碳油层，利用导电碳油层来填充铜柱与孔壁件的间隙，使两者间的电气连接良好，解决了因孔壁与铜柱之间存在空隙导致导电性不好和导电信赖性隐患的问题；且烤板时的温度为150℃，时间为1-2h，该参数控制可更好的将导电碳油固化的同时减少其在烤板过程中溢出至板面的量，降低后期磨板的时间和减少对铜层的磨损量。

(7)磨板：通过磨板将凸出孔口和板面的导电碳油层除去，在使板面平整的同时使铜柱的上下端显露；当磨板采用陶瓷磨板时，磨刷电流为2.0A，磨板速度为2m/min；当磨板采用不织布磨板时，磨刷电流为1.5A，磨板速度为2m/min。

(8)沉铜、全板电镀：依次通过沉铜和全板电镀工序在板面镀上一层铜层，使铜柱和导电碳油层的两端表面被铜层覆盖并保护住，避免导电碳油层的两端在后续工序中被药水侵蚀导致出现孔口凹陷的问题。

(9)制作内层线路(负片工艺)：在第一子板和第二子板的上下表面上贴干膜或湿膜，并通过曝光和显影形成内层线路图形，且在曝光时两子板其中一面上的干膜或湿膜被整面曝光，而后通过蚀刻在两子板的一表面上蚀刻出内层线路，内层线宽量测为3mil；然后检查内层线路的开短路、线路缺口、线路针孔等缺陷,有缺陷报废处理，无缺陷的产品出到下一流程。

(10)二次压合：棕化速度按照底铜铜厚棕化，然后将第一子板、PP和第二子板依次叠合后压合，形成子板，且两子板中未制作内层线路的一面位于外层，即两子板中制作有内层线路的一面均与PP接触。

(11)钻孔：利用钻孔资料进行钻孔加工，从而在子板上钻出一个通孔(即实施例1中所述的第二塞孔)。

(12)沉铜、全板电镀：先通过沉铜工序使两子板上的通孔金属化，背光测试10级，孔中的沉铜厚度为0.5μm，而后根据现有技术并按设计要求对两子板进行全板电镀，加厚板面和孔内铜层，从而在通孔的壁面上形成镀铜层。

(13)塞孔：选取一根相应的铜柱(即实施例1中所述的第二铜柱)，并在铜柱的周身均涂一层导电碳油，而后将铜柱塞入子板上的通孔内，再通过烤板使孔内的导电碳油固化形成导电碳油层，利用导电碳油层来填充铜柱与孔壁件的间隙，使两者间的电气连接良好，解决了因孔壁与铜柱之间存在空隙导致导电性不好和导电信赖性隐患的问题；且烤板时的温度为150℃，时间为1-2h。

(14)磨板：通过磨板将凸出孔口和板面的导电碳油层除去，在使板面平整的同时使铜柱的上下端显露；当磨板采用陶瓷磨板时，磨刷电流为2.0A，磨板速度为2m/min；当磨板采用不织布磨板时，磨刷电流为1.5A，磨板速度为2m/min。

(15)沉铜、全板电镀：依次通过沉铜和全板电镀工序在子板的板面镀上一层铜层，使铜柱和导电碳油层的两端表面被铜层覆盖并保护住，避免导电碳油层的两端在后续工序中被药水侵蚀导致出现孔口凹陷的问题。

(16)制作内层线路(负片工艺)：用垂直涂布机在子板上涂布感光膜，感光膜的膜厚控制8μm，采用全自动曝光机，以5-6格曝光尺(21格曝光尺)完成线路曝光，经显影后形成线路图形；内层蚀刻，将曝光显影后的子板蚀刻出内层线路，内层线宽量测为3mil；内层AOI，然后检查线路层的开短路、线路缺口、线路针孔等缺陷,有缺陷报废处理，无缺陷的产品出到下一流程。

(17)三次压合：棕化速度按照底铜铜厚棕化，然后将外层铜箔、PP、子板、PP和外层铜箔依次叠合后压合，形成生产板。

(18)钻孔：利用钻孔资料进行钻孔加工，钻孔具体包括通过激光在两板面钻出的HDI盲孔、通过机械控深钻的方式在两板面钻出的盲孔以及通过机械钻出并上下贯穿生产板的塞孔(即实施例1中所述的第一塞孔)和导通孔。

上述中，HDI盲孔的底部位于生产板的次外层线路上；在控深钻盲孔时，使盲孔的底部位于由外往内数的第三层线路层上，从而用于导通外侧的三层线路，且控制盲孔的底部深入第三层线路层中厚度的1/2处，以确保和提高盲孔处内外层线路连接的有效性和可靠性。

(19)沉铜、全板电镀：先通过沉铜工序使生产板上的所有孔金属化，背光测试10级，孔中的沉铜厚度为0.5μm，而后根据现有技术并按设计要求对生产板进行全板电镀，加厚板面和孔内铜层，从而在HDI盲孔、盲孔、塞孔和导通孔的壁面上形成镀铜层。

(20)填孔电镀：在子板的上下表面上贴干膜或湿膜，并通过曝光和显影在子板上形成镀孔图形，即在对应HDI盲孔处进行开窗，其它部分被干膜或湿膜覆盖保护，通过通过填孔电镀工序将HDI盲孔填满形成金属填充层，用于导通生产板上最外层和次外层的线路，然后退膜。

(21)塞孔：选取用于匹配塞入盲孔和塞孔内的铜柱(即实施例1中所述的第五铜柱和第一铜柱)，并在铜柱的周身均涂一层导电碳油，而后将铜柱分别塞入子板上的盲孔和塞孔内，再通过烤板使孔内的导电碳油固化形成导电碳油层，利用导电碳油层来填充铜柱与孔壁件的间隙，使两者间的电气连接良好，解决了因孔壁与铜柱之间存在空隙导致导电性不好和导电信赖性隐患的问题，且在盲孔底部的线路层和铜柱底部之间一样具有导电碳油层作为缓冲和填平的作用，避免因盲孔底部的线路层因电镀后导致表面不平致使其与铜柱间存在间隙而造成出现分层爆板的风险，提高了线路板的品质，从而实现在盲孔中采用铜柱塞孔的目的；且烤板时的温度为150℃，时间为1-2h。

(22)磨板：通过磨板将凸出孔口和板面的导电碳油层除去，在使生产板板面平整的同时使铜柱的上下端显露；当磨板采用陶瓷磨板时，磨刷电流为2.0A，磨板速度为2m/min；当磨板采用不织布磨板时，磨刷电流为1.5A，磨板速度为2m/min。

(23)沉铜、全板电镀：依次通过沉铜和全板电镀工序在生产板的板面镀上一层铜层，使铜柱和导电碳油层的两端表面被铜层覆盖并保护住，避免导电碳油层的两端在后续工序中被药水侵蚀导致出现孔口凹陷的问题。

(24)制作外层线路(负片工艺)：用垂直涂布机在生产板上涂布感光膜，感光膜的膜厚控制8μm，采用全自动曝光机，以5-6格曝光尺(21格曝光尺)完成线路曝光，经显影后形成线路图形；内层蚀刻，将曝光显影后的生产板蚀刻出外层线路，内层线宽量测为3mil；内层AOI，然后检查线路层的开短路、线路缺口、线路针孔等缺陷,有缺陷报废处理，无缺陷的产品出到下一流程。

(25)、阻焊、丝印字符：在复合基板的表面喷涂阻焊油墨后，并依次经过预固化、曝光、显影和热固化处理，使阻焊油墨固化成阻焊层；具体为，采用喷涂印刷TOP面阻焊油墨，TOP面字符添加"UL标记"，从而在不需焊接的线路和基材上，涂覆一层防止焊接时线路间产生桥接、提供永久性的电气环境和抗化学腐蚀的保护层，同时起美化外观的作用。

(26)、表面处理(沉镍金)：阻焊开窗位的焊盘铜面通化学原理，均匀沉积一定要求厚度的镍层和金层，镍层厚度为：3-5μm；金层厚度为：0.05-0.1μm。

(27)、电测试：测试成品板的电气导通性能，此板使用测试方法为：飞针测试。

(28)、成型：根据现有技术并按设计要求锣外形，外型公差+/-0.05mm，制得具有埋孔、盲孔和通孔(即塞孔)并在三者中均填塞铜柱的嵌铜盲埋孔基板。

(29)、FQC：根据客户验收标准及我司检验标准，对成品板外观进行检查，如有缺陷及时修理，保证为客户提供优良的品质控制。

(30)、FQA：再次抽测成品板的外观、孔铜厚度、介质层厚度、绿油厚度、内层铜厚等是否符合客户的要求。

(31)、包装：按照客户要求的包装方式以及包装数量，对成品板进行密封包装，并放干燥剂及湿度卡，然后出货。

以上对本实用新型实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本实用新型实施例的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型实施例，在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (10)

1.一种嵌铜盲埋孔基板，其特征在于，包括PCB板，所述PCB板上设有若干个塞孔，所述塞孔的内壁上设有镀铜层，所述塞孔内设有铜柱，且所述铜柱与镀铜层之间设有导电碳油层；所述PCB板上还设有上下贯穿的导通孔，所述导通孔的内壁上设有用于导通内外线路的镀铜层。

2.根据权利要求1所述的嵌铜盲埋孔基板，其特征在于，所述PCB板包括内层子板和设于内层子板两表面上的外层线路层，所述内层子板与外层线路层之间设有第一绝缘层，所述塞孔包括上下贯穿所述PCB板的第一塞孔和上下贯穿所述内层子板的第二塞孔，所述铜柱包括分别设于所述第一塞孔和第二塞孔内的第一铜柱和第二铜柱，且所述外层线路层覆盖住所述第一铜柱和其外周的导电碳油层，所述内层子板两表面上的线路层覆盖住所述第二铜柱和其外周的导电碳油层。

3.根据权利要求2所述的嵌铜盲埋孔基板，其特征在于，所述第一绝缘层上设有用于连通所述外层线路层和内层子板表面线路层的金属填充层。

4.根据权利要求3所述的嵌铜盲埋孔基板，其特征在于，所述内层子板包括第一子板和第二子板，所述第一子板和第二子板之间设有第二绝缘层，所述塞孔还包括上下贯穿所述第一子板的第三塞孔和上下贯穿所述第二子板的第四塞孔，所述铜柱还包括分别设于所述第三塞孔和第四塞孔内的第三铜柱和第四铜柱，且所述第一子板两表面上的线路层覆盖住所述第三铜柱和其外周的导电碳油层，所述第二子板两表面上的线路层覆盖住所述第四铜柱和其外周的导电碳油层。

5.根据权利要求4所述的嵌铜盲埋孔基板，其特征在于，所述第一子板和第二子板均由内层的两个芯板和外层的铜箔压合而成。

6.根据权利要求4所述的嵌铜盲埋孔基板，其特征在于，所述第一子板和第二子板均由内层的一个芯板和外层的铜箔压合而成。

7.根据权利要求4所述的嵌铜盲埋孔基板，其特征在于，所述第一绝缘层和第二绝缘层均为PP。

8.根据权利要求1-7任一项所述的嵌铜盲埋孔基板，其特征在于，所述PCB板的两表面上均设有一个盲孔，所述盲孔的内壁上设有镀铜层，所述盲孔内设有第五铜柱，且所述第五铜柱与镀铜层之间设有导电碳油层。

9.根据权利要求8所述的嵌铜盲埋孔基板，其特征在于，所述导电碳油层的厚度控制在0.5-1mm。

10.根据权利要求9所述的嵌铜盲埋孔基板，其特征在于，所述铜柱的外径控制在3-5mm。

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