CN106455370B

CN106455370B - 一种改善填孔不饱满的盲孔开窗制作方法

Info

Publication number: CN106455370B
Application number: CN201611027703.9A
Authority: CN
Inventors: 陈则鸣; 董猛; 荣孝强
Original assignee: Shenzhen Suntak Multilayer PCB Co Ltd
Current assignee: Shenzhen Suntak Multilayer PCB Co Ltd
Priority date: 2016-11-17
Filing date: 2016-11-17
Publication date: 2019-01-01
Anticipated expiration: 2036-11-17
Also published as: CN106455370A

Abstract

本发明涉及一种改善填孔不饱满的盲孔开窗制作方法，包括对多个基板进行层压后，使用X‑ray打靶机打内层靶孔；对打完内层靶孔的板进行图形制作，使用开窗挡点比盲孔孔径单边大0.03mm至0.06mm的菲林进行曝光，并制作盲孔开窗；对盲孔开窗后的板进行激光镭射打孔；对板进行填孔电镀；线路图形对位使用开窗时的靶，进行图形蚀刻；正常制作后续工序。本发明通过缩小盲孔开窗大小，解决填孔不饱满问题，在通孔与盲孔共存时，图形使用盲孔对位孔对位，优先保证盲孔品质，从而可以避免盲孔与pad相切位置pad被蚀刻掉的品质问题，大大减少制作外层图形时因盲孔位贴膜封孔不良造成的pad蚀刻报废，节约了成本，降低了报废。

Description

一种改善填孔不饱满的盲孔开窗制作方法

技术领域

本发明涉及印刷电路板，更具体地说是指一种改善填孔不饱满的盲孔开窗制作方法。

背景技术

印刷电路板(Printed circuit board，PCB)几乎会出现在每一种电子设备当中。如果在某样设备中有电子零件，那么它们也都是镶在大小各异的PCB上。除了固定各种小零件外，PCB的主要功能是提供上头各项零件的相互电气连接。随着电子设备越来越复杂，需要的零件越来越多，PCB上头的线路与零件也越来越密集了。

在印制电路板制作过程中，当客户要求使用0.5盎司以上铜箔压合起镀，同时有激光盲孔填孔电镀时，一般不能使用直接镭射打铜的盲孔制作方式，而是需要加盲孔开窗的流程，为了抵消压合打靶及镭射钻孔机的对位误差，现有标准是将盲孔开窗在镭射孔径基础上单边加大0.1mm制作。

上述的做法存在以下的缺陷：

1、填孔时盲孔开窗的两端凹陷较深，无法填平；

2、机械钻孔与激光钻孔同时存在时，因涉及到两套涨缩系数，图形使用钻孔CCD对位后盲孔会出现偏位相切的效果；

3、蚀刻时，因凹陷的盲孔已与pad边相切导致无法封孔，从而出现将pad蚀刻掉的品质问题。

中国专利201110000958.7公开了一种多层HDI线路板的激光盲孔开窗工艺。所述工艺首先在激光盲孔底PAD层制作靶孔图形，再采用树脂铜箔压合后采用X-RAY机打靶位孔，采用自动曝光机对位及曝光，最后显影、蚀刻开窗。所述工艺打破目前常规激光盲孔加工方式(采用三个管位孔定位，用机械钻孔钻出激光盲孔开窗定位孔)，采用与激光盲孔底PAD层处在同一个平面的板角的四个靶孔进行精确对位并采用X-RAY精确打靶机打靶位孔，避免了外层管位孔的重复使用及机械钻孔误差，最终实现激光盲孔精确开窗的目的，工艺简单、效率高。

但是，上述的专利是通过避免了外层管位孔的重复使用及机械钻孔误差，达到盲孔精确开窗的目的，难度较大。

因此，有必要设计一种改善填孔不饱满的盲孔开窗制作方法，减小开窗降低填孔电镀填平的难度，减少制作外层图形时因盲孔位贴膜封孔不良造成的pad蚀刻报废，节约了成本。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种改善填孔不饱满的盲孔开窗制作方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种改善填孔不饱满的盲孔开窗制作方法，包括以下步骤：

对多个基板进行层压后，使用X-ray打靶机打内层靶孔；

对打完内层靶孔的板进行图形制作，使用开窗挡点比盲孔孔径单边大0.03mm至0.06mm的菲林进行曝光，并制作盲孔开窗；

对盲孔开窗后的板进行激光镭射打孔；

对板进行填孔电镀；

线路图形对位使用开窗时的靶，进行图形蚀刻；

正常制作后续工序。

其进一步技术方案为：所述对打完内层靶孔的板进行图形制作，使用开窗挡点比盲孔孔径单边大0.03mm至0.06mm的菲林进行曝光，并制作盲孔开窗的步骤，具体包括以下步骤：

对打完内层靶孔的板进行前处理；

对板进行贴膜操作；

使用开窗挡点比盲孔孔径单边大0.03mm至0.06mm的菲林对板进行曝光；

根据实际铜厚调节蚀刻压力与蚀刻线速，进行开窗蚀刻。

其进一步技术方案为：所述对打完内层靶孔的板进行前处理的步骤中，微蚀量控制在0.6um至1.2um。

其进一步技术方案为：所述对打完内层靶孔的板进行前处理的步骤中，具体是对板进行磨板处理。

其进一步技术方案为：所述使用开窗挡点比盲孔孔径单边大0.03mm至0.06mm的菲林对板进行曝光的步骤中，具体是采用开窗挡点比盲孔孔径单边大0.05mm的菲林对板进行曝光。

其进一步技术方案为：所述根据实际铜厚调节蚀刻压力与蚀刻线速，进行开窗蚀刻的步骤之前，需要制作首板。

其进一步技术方案为：所述对板进行贴膜操作的步骤中，具体是贴干膜，并且贴膜时把干膜的底层膜去掉。

其进一步技术方案为：所述对盲孔开窗后的板进行激光镭射打孔的步骤中，具体是使用对应孔径的激光能量正常制作，对位使用开窗菲林四角的光学pad。

其进一步技术方案为：所述正常制作后续工序的步骤，包括对板进行外层显影、蚀刻、去膜，并对板进行感光阻焊以及表面处理。

本发明与现有技术相比的有益效果是：本发明的一种改善填孔不饱满的盲孔开窗制作方法，通过缩小盲孔开窗大小，解决填孔不饱满问题，在通孔与盲孔共存时，图形使用盲孔对位孔对位，优先保证盲孔品质，从而可以避免盲孔与pad相切位置pad被蚀刻掉的品质问题，大大减少制作外层图形时因盲孔位贴膜封孔不良造成的pad蚀刻报废，节约了成本，降低了报废。

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步描述。

附图说明

图1为本发明具体实施例提供的一种改善填孔不饱满的盲孔开窗制作方法的流程图；

图2为本发明具体实施例提供的图形制作的具体流程框图。

具体实施方式

为了更充分理解本发明的技术内容，下面结合具体实施例对本发明的技术方案进一步介绍和说明，但不局限于此。

如图1～2所示的具体实施例，本实施例提供的一种改善填孔不饱满的盲孔开窗制作方法，可以运用在印制电路板的填孔过程中，实现减小开窗降低填孔电镀填平的难度，从而大大减少制作外层图形时因盲孔位贴膜封孔不良造成的pad蚀刻报废，节约了成本，降低了报废。具体的，可以运用在各种多层板的制作过程中。

一种改善填孔不饱满的盲孔开窗制作方法，包括以下步骤：

S10、对多个基板进行层压后，使用X-ray打靶机打内层靶孔；

S20、对打完内层靶孔的板进行图形制作，使用开窗挡点比盲孔孔径单边大0.03mm至0.06mm的菲林进行曝光，并制作盲孔开窗；

S30、对盲孔开窗后的板进行激光镭射打孔；

S40、对板进行填孔电镀；

S50、线路图形对位使用开窗时的靶，进行图形蚀刻；

S60、正常制作后续工序。

上述的S10步骤，对多个基板进行层压，各单片层必须要压合才能制造出多层板。压合动作包括在各层间加入绝缘层，以及将彼此黏牢等。如果有透过好几层的导孔，那么每层都必须要重复处理。多层板的外侧两面上的布线，则通常在多层板压合后才处理。

另外，层压分为热压和冷压，先热压后冷压。

层压厚度理论值公式：所有半固化片的厚度+内层芯板(不含基铜)的厚度+各层基铜的厚度×对应层的残铜率，其中，残铜率＝有用的铜/基铜。

并且，对于层压，需依照以下的叠层原则进行层压：

1、优先选用厚的板材；

2、结构对称；

3、当两面基铜厚度都为18μm时，可以单独使用一张型号为1080的半固化片；

4、层间半固化片的厚度应＞2倍基铜，当为阴阳板时，则应＞2倍厚的基铜；

5、半固化片应外薄内厚；

6、层间半固化片的张数应≤3张；

7、内层芯板应与半固化片的材料保持一致；

8、当板厚达不到客户要求时，可以加入光板。

为了增加可以布线的面积，多层板用上了更多单或双面的布线板。多层板使用数片双面板，并在每层板间放进一层绝缘层后黏牢(压合)。板子的层数就代表了有几层独立的布线层，通常层数都是偶数，并且包含最外侧的两层。大部分的主机板都是4到8层的结构，不过技术上可以做到近100层的PCB板。大型的超级计算机大多使用相当多层的主机板，不过因为这类计算机已经可以用许多普通计算机的集群代替，超多层板已经渐渐不被使用了。因为PCB中的各层都紧密的结合，一般不太容易看出实际数目。

导孔如果应用在双面板上，那么一定都是打穿整个板子。不过在多层板当中，如果只想连接其中一些线路，那么导孔可能会浪费一些其它层的线路空间。埋孔和盲孔技术可以避免这个问题，因为它们只穿透其中几层。盲孔是将几层内部PCB与表面PCB连接，不须穿透整个板子。埋孔则只连接内部的PCB，所以光是从表面是看不出来的。

在多层板PCB中，整层都直接连接上地线与电源。所以将各层分类为信号层(Signal)，电源层(Power)或是地线层(Ground)。如果PCB上的零件需要不同的电源供应，通常这类PCB会有两层以上的电源与电线层。

更进一步的，所述S20步骤，对打完内层靶孔的板进行图形制作，使用开窗挡点比盲孔孔径单边大0.03mm至0.06mm的菲林进行曝光，并制作盲孔开窗的步骤，具体包括以下步骤：

S201、对打完内层靶孔的板进行前处理；

S202、对板进行贴膜操作；

S203、使用开窗挡点比盲孔孔径单边大0.03mm至0.06mm的菲林对板进行曝光；

S204、根据实际铜厚调节蚀刻压力与蚀刻线速，进行开窗蚀刻。

具体的，所述S203步骤，使用开窗挡点比盲孔孔径单边大0.03mm至0.06mm的菲林对板进行曝光的步骤中，具体是采用开窗挡点比盲孔孔径单边大0.05mm的菲林对板进行曝光。通过将盲孔开窗的激光钻孔板开窗缩小至比激光孔径单边大0.05mm，即原来的一半，可以解决填孔不饱满问题，从而可以解决盲孔与pad相切位置pad被蚀刻掉的品质问题。

另外，于其他实施例，可以采用开窗挡点比盲孔孔径单边大0.03mm的菲林对板进行曝光；或者开窗挡点比盲孔孔径单边大0.04mm的菲林；或者开窗挡点比盲孔孔径单边大0.06mm的菲林。

另外，S203步骤中，在外层一般用正片菲林，这样可以节省工序，所以要图镀。图镀时镀铜20μm先镀铜，后镀锡。镀锡的作用在于保护在蚀刻时有用的线路不被蚀刻掉。当内层线路用正片菲林时，图镀只镀锡不镀铜，因为内层线路不用加厚。当为全板镀金板时，外层线路只镀锡不镀铜，因为全板镀金板外层不用加厚。图镀时镀的锡为纯锡，纯锡的焊接性能不好，所以要在后面褪锡时褪掉。

在S201，对打完内层靶孔的板进行前处理，具体是对板进行磨板处理，其中，磨板处理包括两个步骤：

1、用酸洗，目的是为了清除板面氧化物，防止夹入汽泡以及干膜起皱。

2、用火山灰洗，目的是使板面变的微观粗糙，增加与半固化片的结合力。

因此，在对板进行前处理时，需要严格控制各槽药水浓度，微蚀量控制在0.6um至1.2um。

另外，S204步骤，根据实际铜厚调节蚀刻压力与蚀刻线速，进行开窗蚀刻的步骤之前，需要制作首板，以防开窗做大。

所述S202步骤，对板进行贴膜操作的步骤中，具体是贴干膜，并且贴膜时把干膜的底层膜去掉。

干膜分三层：顶层为聚脂薄膜；中层为光致抗蚀剂；底层为聚已烯膜。

在通孔与盲孔共存时，图形使用盲孔对位孔对位，优先保证盲孔品质，从而可以避免盲孔与pad相切位置pad被蚀刻掉的品质问题。

对于上述的S30步骤，对盲孔开窗后的板进行激光镭射打孔的步骤，如果制作的是多层PCB板，并且里头包含埋孔或是盲孔的话，每一层板子在黏合前必须要先钻孔与电镀。如果不经过这个步骤，那么就没办法互相连接了。在根据钻孔需求由机器设备钻孔之后，孔璧里头必须经过电镀(镀通孔技术，Plated-Through-Hole technology，PTH)。在孔璧内部作金属处理后，可以让内部的各层线路能够彼此连接。在开始电镀之前，必须先清掉孔内的杂物。这是因为树脂环氧物在加热后会产生一些化学变化，而它会覆盖住内部PCB层，所以要先清掉，清除与电镀动作都会在化学制程中完成。

更进一步的，S50的步骤中，对盲孔开窗后的板进行激光镭射打孔的步骤中，具体是使用对应孔径的激光能量正常制作，对位使用开窗菲林四角的光学pad。

S60步骤中，正常制作后续工序的步骤，包括对板进行外层显影、蚀刻、去膜，并对板进行感光阻焊以及表面处理。

具体的，对板进行感光阻焊，即在丝网上印刷油墨，一般丝印阻焊油墨厚度为10μm，字加在阻焊层的字叫丝印字，也可称为绿油字，线宽一般为8mil。

另外，一般对板进行感光阻焊之后，还需要在阻焊图像转移，阻焊开窗即阻焊菲林上的图形叫做阻焊开窗，净空度即焊盘边到油膜过的距离，圆盘净空度≥2mil，方盘净空度≥1mil。

表面处理一般是在板上镀一层金或者银或者锡。

多层板在制作PCB板的过程中，第一步都必须进行开料，即是对覆铜板开料，覆铜板就是两面覆盖铜皮的芯板。覆铜板构成一般为基材+基铜，基材构成为环氧树脂+玻璃纤维，基材厚度≥0.05mm,基铜厚度一般为18μm、35μm、70μm三个规格。

开料完成后，需要进行内层图像转移，具体的步骤如下：

1、内层磨板，分两步：

1)用酸洗；

2)用火山灰洗；

2、内层贴膜；

3、菲林对位：通过板边马氏兰孔对位，对位时，要用夹板条，夹板条要与放入两片蕈林之间的内层芯板等厚，菲林一般为负片。

4、曝光：用白光对菲林垂直照射。

5、显影：把没有被曝光的干膜熔解掉。(注：在曝光后、显影前去掉顶层膜，若提前去掉顶膜，则氧气会向光致抗蚀剂扩散，破坏游离基，引起感光度下降。)

6、蚀刻：把没有用的铜熔解掉。

蚀刻分为蚀刻补偿与补偿蚀刻：

A：蚀刻补偿：在正片或负片线路菲林上补偿，即加宽线宽。

补偿标准为：

基铜厚	内层补偿	外层补偿
			18μm	0mil	1mil
35μm	0.4mil	1.5mil
			70μm	1.0mil	3.0mil

阴阳板补偿时注意：板薄的一面多补偿，因为蚀刻时的参数时间T是以厚的基铜为准。则有：18/35补偿：1.2/0.4；35/70补偿：2.4/1.0。

B：补偿蚀刻：是由于同板厚的板的两面蚀刻药水浓度不一样，要在时间上进行补偿，需要多进行一个△T的时间补偿。

C：单位换算：1英尺＝12英寸英尺：foot 英寸：inch

1foot＝12inch 1inch＝1000mi l

1mm＝39.37mil≈40mil 1inch＝25.4mm≈25mm

1mil＝0.025mm＝25μm

7、褪膜：把被曝光的干膜熔解掉，用强碱(NaOH)。

另外，于其他实施例，有一些PCB板在制作过程中，内层图像转移之后需要进行AOI检测。

AOI，即Automatic Optical Instrument，也就是自动光学检测，又称半检，能检查出制造问题。

另外，于其他实施例，有一些PCB板在制作过程中，AOI检测之后需要进行棕化，也就是使线路上生成一层棕色的氧化亚铜(CU₂O)，这样的目的是为了增强与半固化片的结合力。

上述的一种改善填孔不饱满的盲孔开窗制作方法，通过使用开窗挡点比盲孔孔径单边大0.05mm的菲林进行曝光，将盲孔开窗的激光钻孔板开窗缩小至比激光孔径单边大0.05mm，缩小盲孔开窗大小，解决填孔不饱满问题，在通孔与盲孔共存时，图形使用盲孔对位孔对位，优先保证盲孔品质，从而可以避免盲孔与pad相切位置pad被蚀刻掉的品质问题，大大减少制作外层图形时因盲孔位贴膜封孔不良造成的pad蚀刻报废，节约了成本，降低了报废。

上述仅以实施例来进一步说明本发明的技术内容，以便于读者更容易理解，但不代表本发明的实施方式仅限于此，任何依本发明所做的技术延伸或再创造，均受本发明的保护。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims

1.一种改善填孔不饱满的盲孔开窗制作方法，其特征在于，包括以下步骤：

对多个基板进行层压后，使用X-ray打靶机打内层靶孔；

对盲孔开窗后的板进行激光镭射打孔；

对板进行填孔电镀；

线路图形对位使用开窗时的靶，进行图形蚀刻；

正常制作后续工序。

2.根据权利要求1所述的一种改善填孔不饱满的盲孔开窗制作方法，其特征在于，所述对打完内层靶孔的板进行图形制作，使用开窗挡点比盲孔孔径单边大0.03mm至0.06mm的菲林进行曝光，并制作盲孔开窗的步骤，具体包括以下步骤：

对打完内层靶孔的板进行前处理；

对板进行贴膜操作；

根据实际铜厚调节蚀刻压力与蚀刻线速，进行开窗蚀刻。

3.根据权利要求2所述的一种改善填孔不饱满的盲孔开窗制作方法其特征在于，所述对打完内层靶孔的板进行前处理的步骤中，微蚀量控制在0.6um至1.2um。

4.根据权利要求3所述的一种改善填孔不饱满的盲孔开窗制作方法，其特征在于，所述对打完内层靶孔的板进行前处理的步骤中，具体是对板进行磨板处理。

5.根据权利要求4所述的一种改善填孔不饱满的盲孔开窗制作方法，其特征在于，所述使用开窗挡点比盲孔孔径单边大0.03mm至0.06mm的菲林对板进行曝光的步骤中，具体是采用开窗挡点比盲孔孔径单边大0.05mm的菲林对板进行曝光。

6.根据权利要求5所述的一种改善填孔不饱满的盲孔开窗制作方法，其特征在于，所述根据实际铜厚调节蚀刻压力与蚀刻线速，进行开窗蚀刻的步骤之前，需要制作首板。

7.根据权利要求6所述的一种改善填孔不饱满的盲孔开窗制作方法，其特征在于，所述对板进行贴膜操作的步骤中，具体是贴干膜，并且贴膜时把干膜的底层膜去掉。

8.根据权利要求1至6任一项所述的一种改善填孔不饱满的盲孔开窗制作方法，其特征在于，所述对盲孔开窗后的板进行激光镭射打孔的步骤中，具体是使用对应孔径的激光能量正常制作，对位使用开窗菲林四角的光学pad。

9.根据权利要求8所述的一种改善填孔不饱满的盲孔开窗制作方法，其特征在于，所述正常制作后续工序的步骤，包括对板进行外层显影、蚀刻、去膜，并对板进行感光阻焊以及表面处理。