高厚徑比線路板鍍孔塞孔的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高厚徑比線路板鍍孔塞孔的制作方法，屬于印刷線路板【技術(shù)領(lǐng)域】。該方法包括鉆孔、沉銅、板鍍、貼膜、開窗、鍍孔、退膜、樹脂塞孔工序；其中：貼膜工序中，對(duì)線路板整個(gè)板面貼干膜；開窗工序中，利用曝光、顯影的方式將鉆孔工序所鉆的孔開窗露出，該開窗區(qū)域的孔徑比鉆孔工序所鉆孔的孔徑小0.025-0.20mm；鍍孔工序中，控制電流密度為3-12ASF，電鍍時(shí)間為70-280min。本發(fā)明通過(guò)在鍍孔的孔口邊緣覆蓋一層干膜，使鍍孔過(guò)程中不會(huì)在孔口水平位置鍍上銅層，可以改善因高厚徑比鍍孔板件的鍍通率較差所帶來(lái)的孔口較小或堵死的現(xiàn)象，從而提高產(chǎn)品合格率以及降低樹脂塞孔的難度。
【專利說(shuō)明】 高厚徑比線路板鍍孔塞孔的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種印刷線路板的制作，特別是涉及一種高厚徑比線路板鍍孔塞孔的制作方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著電子信息技術(shù)的發(fā)展，電子產(chǎn)品也朝著輕型化、微小化、多功能化方向發(fā)展，
這就對(duì)其主要支撐體-PCB (Printed Circuit Board,印刷線路板)提出了更高的要求，
尤其隨著HDI (High density interconnection,高密度互連)技術(shù)的發(fā)展,線寬及間距都將不可避免的往越來(lái)越小的趨勢(shì)發(fā)展，因而產(chǎn)生許多新的PCB結(jié)構(gòu)，如POFV (Plated overfilled via,在塞孔后的孔上電鍍)、Stack Via (疊孔)等，在此背景下內(nèi)層埋孔、通孔等通常被要求填滿從而增加布線密度，因此，樹脂塞孔工藝應(yīng)運(yùn)而生，且隨之塞孔板件的數(shù)量也在不斷增多。
[0003]目前，樹脂塞孔板件的制作方式主要有兩種:一種是“負(fù)片、塞孔、減薄銅”工藝的疊加，此方法雖有利于電鍍，但受到塞孔后磨板均勻性以及減薄銅均勻性的影響，最終會(huì)導(dǎo)致面銅均勻性較差，從而影響精細(xì)線路制作；另一種是“鍍孔、塞孔”工藝的結(jié)合，該方法不會(huì)大幅度增加底銅的厚度，有利于制作精線細(xì)路。然而，鍍孔相對(duì)于負(fù)片電鍍而言，特別是針對(duì)高厚徑比(厚徑比3 12:1，其中，厚徑比=板厚/最小孔徑)板件，存在以下缺點(diǎn):電鍍面積小，電流參數(shù)較難控制。而這是由于電鍍整流器在小電流輸出時(shí)，精度較差，電流密度較難精確控制，從而使電鍍銅厚與理論值相差較大造成的。而當(dāng)厚徑比較大，板面孔分布不均勻，存在孤立孔時(shí)，此類孤立孔電流密度相對(duì)較大，容易造成孔口銅較厚(如圖1所示的狗骨現(xiàn)象)或孔口堵死現(xiàn)象。從而給后序塞孔帶來(lái)困難以及樹脂打磨過(guò)程中，孔口銅厚較厚，而出現(xiàn)打磨不凈或者打磨漏基材的打磨不良現(xiàn)象。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]基于此，本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種高厚徑比線路板鍍孔塞孔的制作方法，采用該制作方法，能夠避免產(chǎn)生造成孔口銅較厚或孔口堵死現(xiàn)象，能夠降低樹脂塞孔的打磨難度。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案:
[0006]一種高厚徑比線路板鍍孔塞孔的制作方法，包括鉆孔、沉銅板鍍、貼膜、開窗、鍍孔、退膜、樹脂塞孔工序；其中:
[0007]貼膜工序中，對(duì)線路板整個(gè)板面貼干膜；
[0008]開窗工序中，利用曝光、顯影的方式將鉆孔工序所鉆的孔開窗露出，該開窗區(qū)域的孔徑比鉆孔工序所鉆孔的孔徑小0.025-0.20mm ；
[0009]鍍孔工序中，控制電流密度為3-12ASF，電鍍時(shí)間為70_280min。
[0010]本發(fā)明的高厚徑比線路板鍍孔塞孔的制作方法，在鍍孔干膜開窗時(shí)，將干膜開窗區(qū)域的孔徑設(shè)計(jì)為比需要進(jìn)行鍍孔處理的孔(簡(jiǎn)稱鍍孔)的孔徑小，使干膜開窗區(qū)域的邊緣與鍍孔孔口邊緣的距離為0.0125-0.10mm，在孔口邊緣的銅上面覆蓋一層干膜，從而在電鍍過(guò)程中，孔口水平面上無(wú)法電鍍到銅，使孔口較為平整，從而利于樹脂塞孔及打磨樹脂；并且，因?yàn)橛懈赡じ采w在孔口位置，電鍍過(guò)程中，干膜會(huì)對(duì)孔口位置的電力線產(chǎn)生遮擋，從而有利于提高此類線路板的鍍通率。但是，由于干膜的覆蓋，使孔口的開口變小，可能會(huì)對(duì)孔內(nèi)電鍍藥水交換產(chǎn)生影響，導(dǎo)致孔內(nèi)電鍍不良的問(wèn)題，因此，本發(fā)明通過(guò)大量的研究，發(fā)現(xiàn)將開窗區(qū)域的孔徑控制為比鍍孔的孔徑小0.025-0.2mm范圍內(nèi)，再配合以較小的電鍍電流，能夠克服孔口變小對(duì)電鍍?cè)斐傻牟涣加绊?，保證孔內(nèi)銅層的電鍍效果。
[0011]在其中一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)需要進(jìn)行鍍孔處理的孔最小孔徑> 0.25mm時(shí)，使用菲林對(duì)位曝光或激光直接成像；當(dāng)需要進(jìn)行鍍孔處理的孔最小孔徑< 0.25mm時(shí)，使用激光直接成像。由于菲林的對(duì)位能力為0.05_，激光直接成像(LDI曝光)的對(duì)位能力為0.025_，所以，當(dāng)鍍孔較大時(shí)，既可以使用菲林曝光，也可以使用激光直接成像；而當(dāng)鍍孔較小時(shí)，為了達(dá)到預(yù)定的對(duì)位精度，只能采用激光直接成像處理。
[0012]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述開窗工序中，開窗區(qū)域的孔徑比鉆孔工序所鉆孔的孔徑小0.05-0.10mm。將開窗區(qū)域控制在此范圍內(nèi)，能夠獲得更好的鍍孔效果。
[0013]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述鍍孔工序中，控制電流密度為5-8ASF，電鍍時(shí)間為120-200min。將電鍍參數(shù)控制在此范圍內(nèi)，能夠獲得更好的鍍孔效果。
[0014]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述鉆孔工序之后，還包括烘板工序；該烘板方法為在150-180°C下烘烤120-180min。根據(jù)板件使用的材料不同，選擇不同的烘板溫度。例如，低Tg的板材在150°C烘板；高Tg及高頻板材在180°C烘板。通過(guò)烘板可減小鉆孔帶來(lái)的機(jī)械應(yīng)力，進(jìn)一步提聞孔位精度，從而提聞后序工序曝光時(shí)的對(duì)位效果。
[0015]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述鉆孔工序中，將孔位精度控制在±2mil以內(nèi)，CPK ^ 1.33。CPK 為 Complex Process Capability index 的縮寫，是指工序在一定時(shí)間里，處于控制狀態(tài)(穩(wěn)定狀態(tài))下的實(shí)際加工能力，用于對(duì)精度級(jí)別進(jìn)行限制。將鉆孔的孔位精度控制在上述范圍內(nèi)，可以確保干膜開窗區(qū)域與鍍孔孔位之間的對(duì)位關(guān)系，保證每一個(gè)鍍孔的孔口邊緣均有干膜覆蓋。
[0016]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述樹脂塞孔工序中，控制油墨壓力為3 3.5bar，夾頭壓力為4-5bar，移動(dòng)速度為6-10mm/s，真空為0.75-0.85bar。對(duì)于高厚徑比(厚徑比≥12:1)線路板的樹脂塞孔，采用上述塞孔參數(shù)，能夠獲得更好的塞孔效果。
[0017]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述沉銅板鍍工序中，先以化學(xué)沉銅的方式，在鉆孔工序所鉆孔內(nèi)沉積0.5-0.8 μ m厚的銅層，再對(duì)線路板全板電鍍5-8 μ m厚的銅層。這樣在孔中電鍍一定的銅層，為后序鍍孔打下底銅基礎(chǔ)，防止后序工序的微蝕工卡將孔銅蝕刻掉，而無(wú)法加厚銅。
[0018]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果: [0019]本發(fā)明的一種高厚徑比線路板鍍孔塞孔的制作方法，通過(guò)在鍍孔的孔口邊緣覆蓋一層干膜，使鍍孔過(guò)程中不會(huì)在孔口水平位置鍍上銅層，孔口水平面上的銅厚即為底銅厚度，從而降低樹脂塞孔的打磨難度；并且可以改善因高厚徑比鍍孔板件的鍍通率較差所帶來(lái)的孔口較小或堵死的現(xiàn)象，從而提高產(chǎn)品合格率以及降低樹脂塞孔的難度。同時(shí)，采用該制作方法制備線路板，可以避免減薄銅工藝，從而降低板面露基材的風(fēng)險(xiǎn)以及減小板面表銅極差，有利于制作精細(xì)線路?！緦＠綀D】

【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1為常規(guī)技術(shù)中出現(xiàn)的狗骨現(xiàn)象示意圖；
[0021]圖2為實(shí)施例1中開窗工序之后鍍孔區(qū)域示意圖。
[0022]其中:1.孔口邊緣；2.干膜。
【具體實(shí)施方式】
[0023]以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。
[0024]實(shí)施例1
[0025]一種高厚徑比線路板鍍孔塞孔的制作方法，用于制備厚度為4mm，最小鍍孔孔徑為0.25mm的線路板，其厚徑比為16:1。該制作方法包括前工序和鉆孔、沉銅、板鍍、貼膜、開窗、鍍孔、退膜、樹脂塞孔工序；其中:
[0026]鉆孔工序中，按照常規(guī)工藝參數(shù)進(jìn)行鉆孔。經(jīng)測(cè)量，孔位精度為2mil，此時(shí)CPK為
0.56，隨后進(jìn)行去毛刺處理，除去孔內(nèi)的粉塵和銅屑。
[0027]沉銅板鍍工序中，先以化學(xué)沉銅的方式，在需要進(jìn)行鍍孔處理的孔內(nèi)沉積
0.5-0.8 μ m厚的銅層，作為后續(xù)電鍍的導(dǎo)電層，再控制電流密度為IOASF電鍍時(shí)間為30min,對(duì)線路板全板電鍍5_8 μ m厚的銅層。
[0028]貼膜工序中，采用貼膜壓力為55PSI，貼膜溫度為110°C;貼膜速度為1.2mm/min的貼膜參數(shù)，對(duì)線路板整個(gè)板面貼干膜。
[0029]開窗工序中，利用曝光、顯影的方式將需要進(jìn)行鍍孔處理的孔在干膜2開窗露出。本實(shí)施例中，最小的鍍孔孔徑為0.25mm，使用菲林對(duì)位曝光，且使該開窗區(qū)域的孔徑比需要進(jìn)行鍍孔處理的孔的孔徑小0.1mm,即開窗區(qū)域邊緣與孔口邊緣I之間的距離為0.05mm。其中，菲林曝光能級(jí)為7-9級(jí)。曝光之后進(jìn)行顯影，露出需要進(jìn)行鍍孔處理的孔，顯影前做顯影點(diǎn)測(cè)試，顯影點(diǎn)為60%,顯影速度為2.6m/min。
[0030]鍍孔工序中，控制電流密度為8ASF，電鍍時(shí)間為lOOmin，將孔內(nèi)銅加厚。
[0031]退膜工序中，按照常規(guī)退膜工藝，以1.8m/min的速度退膜。
[0032]樹脂塞孔工序中，控制油墨壓力為3bar，夾頭壓力為3.5bar，移動(dòng)速度為llmm/s，真空為0.85bar。
[0033]隨后按照常規(guī)工藝制作，得到線路板A。
[0034]實(shí)施例2
[0035]本實(shí)施例的一種高厚徑比線路板鍍孔塞孔的制作方法，用于制備厚度為4mm，最小鍍孔孔徑為0.25mm的線路板，其厚徑比為16:1。該制作方法與實(shí)施例1的制作方法基本相同，區(qū)別在于:
[0036]鉆孔工序中，將孔位精度控制在±2mil，CPK為1.4。
[0037]樹脂塞孔工序中，控制油墨壓力為4bar,夾頭壓力為4.5bar,移動(dòng)速度為6mm/s,真空為0.8bar。
[0038]以本實(shí)施例的制作方法制備得到線路板B。
[0039]實(shí)施例3
[0040]本實(shí)施例的一種高厚徑比線路板鍍孔塞孔的制作方法，用于制備厚度為4mm，最小鍍孔孔徑為0.25mm的線路板，其厚徑比為16:1。該制作方法與實(shí)施例2的制作方法基本相同，區(qū)別在于:
[0041]鉆孔工序之后，還包括烘板工序；由于選用的是低Tg板材，該烘板方法為在150°C下烘烤120min。
[0042]樹脂塞孔工序中，控制油墨壓力為3.5bar,夾頭壓力為4bar,移動(dòng)速度為6mm/s,真空為0.75bar。
[0043]以本實(shí)施例的制作方法制備得到線路板C。
[0044]實(shí)施例4
[0045]本實(shí)施例的一種高厚徑比線路板鍍孔塞孔的制作方法，用于制備厚度為4mm，最小鍍孔孔徑為0.25mm的線路板，其厚徑比為16:1。該制作方法與實(shí)施例3的制作方法基本相同，區(qū)別在于:
[0046]鉆孔工序之后，還包括烘板工序；由于選用的是高Tg板材，該烘板方法為在180°C下供烤180min。
[0047]所述退膜工序之后，還包括樹脂塞孔工序。該樹脂塞孔工序中，控制油墨壓力為
4.5bar,夾頭壓力為5bar,移動(dòng)速度為8mm/s,真空為0.85bar。
[0048]以本實(shí)施例的制作方法制備得到線路板D。
[0049]實(shí)施例5
[0050]本實(shí)施例的一種高厚徑比線路板鍍孔塞孔的制作方法，用于制備厚度為4mm，最小鍍孔孔徑為0.3mm的線路板，其厚徑比為13.3:1。該制作方法與實(shí)施例3的制作方法基本相同，區(qū)別在于:
[0051]開窗工序中，本實(shí)施例中，最小的鍍孔孔徑為0.3mm，使用菲林對(duì)位曝光，且使該開窗區(qū)域的孔徑比需要進(jìn)行鍍孔處理的孔的孔徑小0.2mm,即開窗區(qū)域邊緣與孔口邊緣之間的距離為0.1_。
[0052]以本實(shí)施例的制作方法制備得到線路板E。
[0053]實(shí)施例6
[0054]本實(shí)施例的一種高厚徑比線路板鍍孔塞孔的制作方法，用于制備厚度為4mm，最小鍍孔孔徑為0.3mm的線路板，其厚徑比為13.3:1。該制作方法與實(shí)施例3的制作方法基本相同，區(qū)別在于:
[0055]開窗工序中，本實(shí)施例中，使用LDI曝光(激光直接成像)，且使該開窗區(qū)域的孔徑比鉆孔工序所鉆孔的孔徑小0.025mm,即開窗單邊比需要進(jìn)行鍍孔處理的孔孔徑小
0.0125mm。
[0056]以本實(shí)施例的制作方法制備得到線路板F。
[0057]實(shí)施例7
[0058]本實(shí)施例的一種高厚徑比線路板鍍孔塞孔的制作方法，用于制備厚度為4mm，最小鍍孔孔徑為0.15mm的線路板，其厚徑比為26.6:1。該制作方法與實(shí)施例4的制作方法基本相同，區(qū)別在于:
[0059]鉆孔工序中，將孔位精度控制為±2mil以內(nèi)，此時(shí)CPK為1.38。
[0060]鉆孔工序之后，還包括烘板工序；該烘板方法為在150°C下烘烤120min。
[0061]開窗工序中，在本實(shí)施例中，最小的鍍孔孔徑為0.15mm，使用LDI曝光(激光直接成像)，且使該開窗區(qū)域的孔徑比鉆孔工序所鉆孔的孔徑小0.05mm,即開窗單邊比需要進(jìn)行鍍孔處理的孔孔徑小0.025mm。
[0062]鍍孔工序中，控制電流密度為12ASF，電鍍時(shí)間為70min。
[0063]以本實(shí)施例的制作方法制備得到線路板G。
[0064]實(shí)施例8
[0065]本實(shí)施例的一種高厚徑比線路板鍍孔塞孔的制作方法，用于制備厚度為4mm，最小鍍孔孔徑為0.15mm的線路板，其厚徑比為26.6:1。該制作方法與實(shí)施例5的制作方法基本相同，區(qū)別在于:
[0066]鍍孔工序中，控制電流密度為3ASF，電鍍時(shí)間為280min。
[0067]以本實(shí)施例的制作方法制備得到線路板H。
[0068]實(shí)施例9
[0069]本實(shí)施例的一種高厚徑比線路板鍍孔塞孔的制作方法，用于制備厚度為4mm，最小鍍孔孔徑為0.15mm的線路板，其厚徑比為26.6:1。該制作方法與實(shí)施例5的制作方法基本相同，區(qū)別在于:
[0070]鍍孔工序中，控制電流密度為5ASF，電鍍時(shí)間為200min。
[0071]以本實(shí)施例的制作方法制備得到線路板I。
[0072]對(duì)比例I
[0073]本實(shí)施例的一種高厚徑比線路板鍍孔塞孔的制作方法與實(shí)施例1的制作方法基本相同，區(qū)別在于:
[0074]開窗工序中，將開窗區(qū)域的孔徑設(shè)置為與鍍孔的孔徑一致。
[0075]以本實(shí)施例的制作方法制備得到線路板J。
[0076]對(duì)比例2
[0077]本實(shí)施例的一種高厚徑比線路板鍍孔塞孔的制作方法與實(shí)施例5的制作方法基本相同，區(qū)別在于:
[0078]開窗工序中，使該開窗區(qū)域的孔徑比需要進(jìn)行鍍孔處理的孔的孔徑小0.25mm,即開窗單邊比需要進(jìn)行鍍孔處理的孔孔徑單邊小0.125mm。
[0079]鍍孔工序中，控制電流密度為3ASF，電鍍時(shí)間為280min，進(jìn)行鍍孔。
[0080]以本實(shí)施例的制作方法制備得到線路板K。
[0081]對(duì)比例3
[0082]本實(shí)施例的一種高厚徑比線路板鍍孔塞孔的制作方法與實(shí)施例1的制作方法基本相同，區(qū)別在于:
[0083]鍍孔工序中，控制電流密度按常規(guī)的電流密度15ASF，電鍍時(shí)間為60min，進(jìn)行鍍孔。
[0084]以本實(shí)施例的制作方法制備得到線路板L。
[0085]試驗(yàn)例
[0086]一、鍍孔效果對(duì)比。
[0087]將上述實(shí)施例1-9及對(duì)比例1-3制備得到的線路板進(jìn)行性能考察，考察其孔口位置是否具有孔口銅層變厚或孔口堵死現(xiàn)象，并同時(shí)觀察鍍孔內(nèi)的銅層電鍍效果，是否產(chǎn)生鍍通率低以及孔銅不足的等問(wèn)題。結(jié)果如下表I所示。[0088]表1鍍孔效果對(duì)比
[0089]
【權(quán)利要求】
1.一種高厚徑比線路板鍍孔塞孔的制作方法，其特征在于，包括鉆孔、沉銅、板鍍、貼膜、開窗、鍍孔、退膜、樹脂塞孔工序；其中: 貼膜工序中，對(duì)線路板整個(gè)板面貼干膜； 開窗工序中，利用曝光、顯影的方式將鉆孔工序所鉆的孔開窗露出，該開窗區(qū)域的孔徑比鉆孔工序所鉆孔的孔徑小0.025-0.20mm ； 鍍孔工序中，控制電流密度為3-12ASF，電鍍時(shí)間為70-280min。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高厚徑比線路板鍍孔塞孔的制作方法，其特征在于，當(dāng)需要進(jìn)行鍍孔處理的孔最小孔徑> 0.25mm時(shí)，使用菲林對(duì)位曝光或激光直接成像，當(dāng)需要進(jìn)行鍍孔處理的孔最小孔徑< 0.25mm時(shí)，使用激光直接成像。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高厚徑比線路板鍍孔塞孔的制作方法，其特征在于，所述開窗工序中，開窗區(qū)域的孔徑比鉆孔工序所鉆孔的孔徑小0.05-0.10mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高厚徑比線路板鍍孔塞孔的制作方法，其特征在于，所述鍍孔工序中，控制電流密度為5-8ASF，電鍍時(shí)間為120-200min。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高厚徑比線路板鍍孔塞孔的制作方法，其特征在于，所述鉆孔工序之后，還包括烘板工序；該烘板方法為在150-180°C下烘烤120-180min。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高厚徑比線路板鍍孔塞孔的制作方法，其特征在于，所述鉆孔工序中，孔位精度控制要求為孔位偏差在±2mil以內(nèi)，CPK > 1.33。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高厚徑比線路板鍍孔塞孔的制作方法，其特征在于，所述樹脂塞孔工序中，控制油墨壓力為3 3.5bar，夾頭壓力為4_5bar，移動(dòng)速度為6-lOmm/s，真空為 0.75-0.85bar。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高厚徑比線路板鍍孔塞孔的制作方法，其特征在于，所述沉銅板鍍工序中，先以化學(xué)沉銅的方式，在鉆孔工序所鉆的孔內(nèi)沉積0.5-0.8μπι厚的銅層，再對(duì)線路板全板電鍍5-8 μ m厚的銅層。
【文檔編號(hào)】H05K3/40GK103796449SQ201410036834
【公開日】2014年5月14日 申請(qǐng)日期:2014年1月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月24日
【發(fā)明者】袁處, 喬書曉 申請(qǐng)人:廣州興森快捷電路科技有限公司, 深圳市興森快捷電路科技股份有限公司, 宜興硅谷電子科技有限公司