專(zhuān)利名稱(chēng)：一種印制電路二階盲孔的加工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于印制電路制造技術(shù)領(lǐng)域。特別涉及到印制電路(PCB) 二階盲孔的加工技術(shù)。
背景技術(shù)：
電子設(shè)計(jì)在不斷提高整機(jī)性能的同時(shí)，也在努力縮小其尺寸。在便攜式電子產(chǎn)品中，“小”是永遠(yuǎn)不變的追求。高密度互聯(lián)(HDI)技術(shù)可以使終端產(chǎn)品設(shè)計(jì)更加小型化，同時(shí)滿(mǎn)足電子性能和效率的更高標(biāo)準(zhǔn)。HDI 一般采用積層法(Build-up)制造，同時(shí)采用疊孔、電鍍填孔、激光直接打孔等先進(jìn)PCB技術(shù)，主要應(yīng)用于3G手機(jī)、高級(jí)數(shù)碼攝像機(jī)、IC載板等。 HDI電路板通常是指利用微盲孔搭配細(xì)線(xiàn)與密距以達(dá)到單位面積中能夠搭載更多元件或布設(shè)更多線(xiàn)路的電路板，所以微盲孔的制作是HDI電路板技術(shù)最關(guān)鍵的工藝之一。盲孔是指連接表層和內(nèi)層而不貫通整板的導(dǎo)通孔，普通的HDI板基本上是采用一階盲孔，高階HDI采用二階或以上的盲孔。所謂二階盲孔是指由兩個(gè)孔徑相同或者不同的孔堆疊而成的孔結(jié)構(gòu)。然而，隨著電路板層數(shù)的增加，且深寬比愈高的情況下，制作對(duì)位準(zhǔn)確的二階盲孔成為 HDI電路板的技術(shù)難點(diǎn)。常見(jiàn)的二階盲孔加工方法主要有(1) CO2激光鉆孔CO2激光鉆孔主要利用的是光熱燒蝕，即被加工的材料吸收波大于760nm的高能量的紅外光，在極短的時(shí)間內(nèi)能量增大，溫度升高，當(dāng)達(dá)到有機(jī)物的熔點(diǎn)時(shí)融化并蒸發(fā)掉而形成的孔。目前常用的CO2激光加工盲孔的方法是直接加工法，即將盲孔表面銅箔厚度腐蝕到 12 μ m以下，再進(jìn)行棕化或黑化，最后用(X)2激光直接加工銅箔和介質(zhì)層形成盲孔。CO2激光加工二階盲孔是采用疊層的方式實(shí)現(xiàn)的，即先加工一階盲孔，然后再經(jīng)層壓，對(duì)位后加工二階盲孔。CO2激光是目前加工盲孔的主要方法，具有速度快，效率高和成本低等特點(diǎn)，但鉆污多，主要適合孔徑為IOOum及以上的盲孔，加工步驟復(fù)雜，在加工二階盲孔的時(shí)候需要一階一階的逐次加工，使盲孔的對(duì)位精度降低。( UV激光鉆孔UV激光鉆孔是應(yīng)用光化學(xué)裂蝕原理，利用紫外區(qū)所具有的波長(zhǎng)超過(guò)400nm的高能量光子對(duì)材料進(jìn)行加工。這種高能量的紫外光子能破壞有機(jī)物的分子鏈，金屬鏈和無(wú)機(jī)物等形成更小的微粒利用外力的作用下被除去而形成盲孔。UV激光加工二階盲孔是采用一次性加工方式，即一次性將銅箔和介質(zhì)層除去形成二階盲孔。UV激光是未來(lái)盲孔加工的主流趨勢(shì)，具有精度高，鉆污少，能量大，能夠一次性加工多階盲孔，適合微孔加工等特點(diǎn)，但加工時(shí)間長(zhǎng)，成本高，難控制，且容易造成底部銅箔的燒蝕。(3)等離子蝕刻等離子蝕刻盲孔是在覆銅板上經(jīng)曝光，顯影和蝕刻的方法將盲孔表面的銅箔蝕刻掉，露出介質(zhì)層，然后再將其放入到等離子設(shè)備中，并通入等離子氣體(N2, 02和0&等)在一定的參數(shù)條件下等離子氣體與介質(zhì)發(fā)生反應(yīng)而將介質(zhì)去除形成盲孔。等離子蝕刻二階盲孔和(X)2激光一樣，采用疊層的方式實(shí)現(xiàn)，即先蝕刻出一階盲孔，然后再經(jīng)層壓，對(duì)位蝕刻出二階盲孔。等離子蝕刻盲孔均勻性好，易操作等特點(diǎn)，但對(duì)材料設(shè)備要求高，成本大，而且容易造成側(cè)蝕，且等離子不適宜制作二階及以上盲孔。(4)化學(xué)蝕刻化學(xué)蝕刻法制作盲孔是用蝕刻的方法將盲孔表面的銅箔去掉形成裸窗口，露出介質(zhì)層材料，然后再用一定濃度的濃硫酸噴射到裸窗口上，腐蝕到介質(zhì)材料而形成盲孔?；瘜W(xué)蝕刻法制作二階盲孔和CO2激光，等離子蝕刻一樣是采用疊層的形式。這種方法能夠避免底部銅箔的過(guò)蝕，并且能將介質(zhì)層一次性去除，但不適應(yīng)于含有纖維的介質(zhì)材料，且容易造成側(cè)蝕，且不適宜進(jìn)行二階盲孔的制作。上述為幾種常用的二階盲孔制作方法，其中CO2激光法，等離子蝕刻法和化學(xué)蝕刻法由于存在對(duì)位誤差都不適用于二階及多階盲孔的加工。UV激光雖能實(shí)現(xiàn)一次性二階盲孔的加工，但專(zhuān)用于盲孔加工的UV激光機(jī)成本高，對(duì)于多數(shù)廠(chǎng)商都無(wú)法承受。

發(fā)明內(nèi)容
為了能使更多的廠(chǎng)家實(shí)現(xiàn)低成本下盲孔的加工，本發(fā)明提出了一種用層壓法加工盲孔的新工藝方法。該方法以雙面板，介質(zhì)層材料和純銅箔為原料，利用層壓的方法制作出二階盲孔，具有安全性好、操作簡(jiǎn)單、成本低等特點(diǎn)，適合于各種印制電路二階盲孔(包括多階盲孔)的制作。另外，該工藝介質(zhì)層孔徑比雙面板孔徑大，能夠有效的避免由于對(duì)位而引起的盲孔失效等問(wèn)題，并且適合于各種孔徑二階盲孔的制作。本發(fā)明技術(shù)方案為一種印制電路二階盲孔的加工方法，如圖2所示，包括以下步驟步驟1 取單層雙面PCB板，在單層雙面PCB板上需要加工制作二階盲孔的位置鉆通孔1 ；步驟2 取與步驟1中所述單層雙面PCB板相同面積大小的單層介質(zhì)板，在所述單層介質(zhì)板需要加工制作二階盲孔的位置鉆通孔2 ；步驟3 取與步驟1、2中所述單層雙面PCB板或所述單層介質(zhì)板相同面積大小的銅箔，將所述鉆孔后的單層雙面PCB板、所述鉆孔后的單層介質(zhì)板和所述銅箔或PCB板按照 PCB板在上、介質(zhì)板在中間、銅箔在下的位置關(guān)系重疊在一起后采用熱壓工藝壓合成一體， 得到印制電路二階盲孔。需要特別說(shuō)明的是1、因?yàn)榻橘|(zhì)材料在熱壓過(guò)程中會(huì)造成側(cè)向膨脹，造成孔徑的收縮，所以上述技術(shù)方案中步驟1、2中所述通孔1、通孔2的孔徑大小應(yīng)大于所需二階盲孔的孔徑，使得經(jīng)步驟 3熱壓后通孔1、通孔2的孔徑大小與所需二階盲孔的孔徑一致。具體確定所述通孔1、通孔 2的孔徑大小時(shí)，可事先設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)確定即首先在步驟1所采用單層雙面PCB板或步驟2 所采用的單層介質(zhì)板鉆出系列孔徑大于所需二階盲孔孔徑的通孔，然后采用步驟3中所述熱壓工藝熱壓后，測(cè)出系列通孔的孔徑大小，找出與所需二階盲孔孔徑最接近的那個(gè)通孔， 該通孔所對(duì)應(yīng)的熱壓前的孔徑大小就是步驟1、2中所述通孔1、通孔2的孔徑大小。2、步驟3得到印制電路二階盲孔后，通常還需要對(duì)二階盲孔進(jìn)行電鍍銅層或填銅的金屬化處理，以實(shí)現(xiàn)多層印制電路板的跨層互連。
3、步驟1中所述單層雙面PCB板可以是柔性單層雙面PCB板或剛性單層雙面PCB 板。4、步驟2中所述單層介質(zhì)板應(yīng)當(dāng)具有良好的熱壓性能，以保證熱壓或能與上下層材料結(jié)合在一起，可選材料為酚醛樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂、聚酯、聚酰亞胺、聚四氟乙烯、玻璃布、浸漬紙等介質(zhì)材料。5、步驟1在單層雙面PCB板上鉆通孔1時(shí)可采用UV激光機(jī)鉆孔，若孔徑大于 200 μ m也可以采用機(jī)械鉆孔。6、步驟2在單層介質(zhì)板上鉆通孔2時(shí)可采用UV激光或(X)2激光鉆孔，若孔徑大于 200 μ m也可以采用機(jī)械鉆孔。7、步驟3中所述銅箔可采用PCB板代替。8、上述技術(shù)方案也適用于制作印制電路多階盲孔。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明中所使用的雙面板為印制電路行業(yè)使用的各種雙面板，大大降低了傳統(tǒng)制作盲孔方法對(duì)材料的限制。本發(fā)明中介質(zhì)層材料的孔徑比雙面板孔徑大，大大降低了盲孔對(duì)位的難度，使得由于對(duì)位而造成的二階及多階盲孔失效率大大降低。本發(fā)明無(wú)需專(zhuān)用的盲孔設(shè)備，對(duì)于沒(méi)有盲孔設(shè)備的廠(chǎng)商也能適用。本發(fā)明不僅適用于二階盲孔的制作，還適用于二階以上多階盲孔的制作?？偟膩?lái)說(shuō)，本發(fā)明具有快速、簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)適用的特點(diǎn)，適合大多數(shù)PCB廠(chǎng)商、尤其是沒(méi)有專(zhuān)用盲孔設(shè)備的PCB廠(chǎng)商使用。


圖1是印制電路二階盲孔結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明流程示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合一實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。本實(shí)施例提供一種用層壓法制作二階盲孔的方法，其具體實(shí)施步驟如下(1)取雙面軟板(介質(zhì)層為PI，厚度為25 μ m)在其上面用UV激光鉆出孔徑為 100 μ m(本實(shí)施例中二階盲孔孔徑為100 μ m)的通孔。為了防止孔內(nèi)鉆污對(duì)后續(xù)盲孔制作的影響應(yīng)將通孔內(nèi)的鉆污去除干凈。本例中采用等離子技術(shù)對(duì)微孔進(jìn)行清洗，具體步驟是 鉆孔一高壓水洗一烘板一等離子清洗。高壓水洗是為了提供潔凈的孔壁，減少后續(xù)等離子清洗的負(fù)荷，烘板是在120°C下烘半個(gè)小時(shí)以除去板中濕氣，最后用等離子清洗不僅可以除去孔內(nèi)及孔壁的鉆污也可以提高鍍銅時(shí)孔壁的附著力(2)取環(huán)氧膠膜介質(zhì)板(厚度為25 μ m)，用UV激光在其上面鉆出孔徑為200 μ m， 250 μ m, 300 μ m, 350 μ m, 400 μ m, 450 μ m 的通孑L。(3)取銅箔，其厚度為18 μ m，將已經(jīng)鉆好孔的雙面板，環(huán)氧膠膜和純銅箔按照雙面板，環(huán)氧膠膜和純銅箔的順序進(jìn)行對(duì)位并固定。(4)將固定好的板件放入烘箱中在120°C下烘烤15-20分鐘，目的是使環(huán)氧膠膜固化減小其層壓時(shí)流動(dòng)性，然后進(jìn)行層壓。層壓具體參數(shù)如下表所示
權(quán)利要求
1.一種印制電路二階盲孔的加工方法，包括以下步驟步驟1 取單層雙面PCB板，在單層雙面PCB板上需要加工制作二階盲孔的位置鉆通孔1 ；步驟2 取與步驟1中所述單層雙面PCB板相同面積大小的單層介質(zhì)板，在所述單層介質(zhì)板需要加工制作二階盲孔的位置鉆通孔2 ；步驟3 取與步驟1、2中所述單層雙面PCB板或所述單層介質(zhì)板相同面積大小的銅箔， 將所述鉆孔后的單層雙面PCB板、所述鉆孔后的單層介質(zhì)板和所述銅箔按照PCB板在上、介質(zhì)板在中間、銅箔在下的位置關(guān)系重疊在一起后采用熱壓工藝壓合成一體，得到印制電路二階盲孔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的印制電路二階盲孔的加工方法，其特征在于，步驟3得到印制電路二階盲孔后，對(duì)二階盲孔進(jìn)行電鍍銅層或填銅的金屬化處理。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的印制電路二階盲孔的加工方法，其特征在于，步驟1、2中所述通孔1、通孔2的孔徑大小應(yīng)大于所需二階盲孔的孔徑，使得經(jīng)步驟3熱壓后通孔1、通孔2的孔徑大小與所需二階盲孔的孔徑一致。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的印制電路二階盲孔的加工方法，其特征在于，具體確定所述通孔1、通孔2的孔徑大小時(shí)，通過(guò)事先設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)確定即首先在步驟1所采用單層雙面 PCB板或步驟2所采用的單層介質(zhì)板鉆出系列孔徑大于所需二階盲孔孔徑的通孔，然后采用步驟3中所述熱壓工藝熱壓后，測(cè)出系列通孔的孔徑大小，找出與所需二階盲孔孔徑最接近的那個(gè)通孔，該通孔所對(duì)應(yīng)的熱壓前的孔徑大小就是步驟1、2中所述通孔1、通孔2的孔徑大小。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的印制電路二階盲孔的加工方法，其特征在于，步驟1中所述單層雙面PCB板是柔性單層雙面PCB板或剛性單層雙面PCB板。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的印制電路二階盲孔的加工方法，其特征在于，步驟2中所述單層介質(zhì)板材料為酚醛樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂、聚酯、聚酰亞胺、聚四氟乙烯、玻璃布或浸漬紙。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的印制電路二階盲孔的加工方法，其特征在于，步驟1在單層雙面PCB板上鉆通孔1時(shí)采用UV激光機(jī)鉆孔，若孔徑大于200 μ m也可以采用機(jī)械鉆孔。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的印制電路二階盲孔的加工方法，其特征在于，步驟2在單層介質(zhì)板上鉆通孔2時(shí)采用UV激光或(X)2激光鉆孔，若孔徑大于200 μ m也可以采用機(jī)械鉆孔。
全文摘要
一種印制電路二階盲孔的加工方法，屬于印制電路制造技術(shù)領(lǐng)域。首先在單層雙面PCB板上需要加工制作二階盲孔的位置鉆通孔1；然后在單層介質(zhì)板需要加工制作二階盲孔的位置鉆通孔2；最后將鉆孔后單層雙面PCB板、單層介質(zhì)板和銅箔熱壓在一起，得到印制電路二階盲孔。本發(fā)明降低了傳統(tǒng)制作盲孔方法對(duì)材料、設(shè)備的限制，降低了盲孔對(duì)位的難度，使得由于對(duì)位而造成的二階及多階盲孔失效率大大降低。本發(fā)明具有快速、簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)適用的特點(diǎn)，適合大多數(shù)PCB廠(chǎng)商、尤其是沒(méi)有專(zhuān)用盲孔設(shè)備的PCB廠(chǎng)商加工二階盲孔(包括多階盲孔)時(shí)使用。
文檔編號(hào)H05K3/40GK102361538SQ201110310998
公開(kāi)日2012年2月22日 申請(qǐng)日期2011年10月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月14日
發(fā)明者何為, 余小飛, 周?chē)?guó)云, 王守緒 申請(qǐng)人:電子科技大學(xué)